4. Фрикционные передачи

Фрикционными называют передачи, использующие для передачи энергии и движения силы трения, возникающие в месте контакта двух тел вращения.

Фрикционная передача состоит из ведущего и ведомого катков и устройств прижимающих катки друг к другу.

По взаимному расположению валов фрикционные передачи бывают:

- с параллельными валами (рис. 1, а, б);

- с пересекающимися валами (рис. 1, в).

По форме катков фрикционные передачи различают на:

- цилиндрические (рис. 1, а, б);

- конические (рис. 1, в);

- конусные (рис. 1, е).

6

Рисунок 9.

Рисунок 10.

23

Таблица 2 - Варианты заданий для кинематического расчета

№ варианта	№ рисунка	Момент на вход. валу, М, Нм	Частота вращ., п, мин^-1	Число зубьев зубчатых колес
				z1	z2	z3	z4	z5	z6	z7	z8	z9	z10
1	9	35	845	19	88	35	64	35	64	22	77
2	10	230	885	25	88	30	69	30	58	27	166
3	11	350	915	18	54	21	72	31	68	22	136
4	12	450	935	21	55	29	66	28	72	25	88
5	13	500	855	25	88	31	57	21	66	23	75
6	14	700	890	19	83	18	66	24	72	22	68	18	66
7	9	35	920	21	78	28	62	29	55	23	75
8	10	100	935	28	78	28	67	31	64	28	151
9	11	150	870	21	59	34	73	27	68	34	118
10	12	200	905	22	88	27	65	19	58	30	81
11	13	230	930	22	79	19	66	21	64	15	86
12	14	320	945	24	82	18	65	20	59	22	81	14	64
13	9	350	845	25	88	24	59	33	61	24	68
14	10	450	920	29	88	26	63	28	55	21	134
15	11	500	935	18	66	22	54	29	74	27	129
16	12	700	945	19	84	30	55	19	68	14	85
17	13	35	915	16	75	21	69	24	73	16	81
18	14	100	935	21	85	19	68	18	58	19	79	14	65
19	9	150	950	24	82	24	66	31	57	28	77
20	10	200	960	25	84	28	63	35	70	26	124
21	11	230	970	24	81	19	72	22	81	34	135
22	12	320	955	21	78	22	77	20	83	16	82
23	13	350	965	22	83	34	63	30	61	24	76
24	14	450	710	19	82	21	74	23	58	19	68	12	54
25	9	500	715	20	68	26	58	28	61	30	69
26	10	700	720	31	68	34	80	31	63	31	127
27	11	100	725	19	79	21	78	24	65	28	142
28	12	150	730	24	83	31	66	17	58	21	65
29	13	200	715	22	74	24	68	19	72	24	78
30	14	230	910	28	84	26	71	21	69	18	75	14	55

22

Рисунок 1 – Виды фрикционных передач:

а, б – цилиндрические с параллельными валами; в – коническая с пересекающимися валами; г – лобовой вариатор; д – с внутренним контактом; е – с параллельными валами

7

По характеру изменения скорости различают фрикционные передачи:

- с условно постоянным передаточным числом (рис. 1, а, б, в, д, е);

- с переменным передаточным числом, называемые вариаторами, осуществляющие бесступенчатое регулирование скорости (рис. 1, г; 3).

Лобовой фрикционный вариатор (рис. 3) состоит из ведущего катка 1, который приводит в движение ведомый каток 2. Каток 1 может перемещать с вдоль своей оси по направляющей шпонке и имеет радиус R₁. Так как при перемещении ведущего катка изменяется рабочий радиус R₂ ведомого катка, то происходит плавное изменение передаточного числа, а следовательно и скорости.

К достоинствам фрикционных передач можно отнести:

- плавность и бесшумность работы;

- простота конструкций;

- возможность бесступенчатого регулирования скорости;

- возможность предохранения механизмов от поломок.

При работе фрикционных передач возможно проскальзывание ведомого катка относительно ведущего, поэтому к недостаткам передач можно отнести:

- необходимость регулирования прижатия катков;

- большое давление на валы и опоры;

- сравнительно низкий КПД,  = 0,68..0,88;

- небольшие передаваемые мощности (до 20 кВт);

- интенсивное изнашивание рабочих поверхностей катков;

Передаточное число фрикционной передачи определяется:

(6)

где D₁ - диаметр ведущего катка; D₂ - диаметр ведомого катка;  - коэффициент скольжения,  =0,005....0,03.

В машиностроении фрикционные передачи применяют редко (фрикционные прессы, молоты, лебедки). Чаще всего эти передачи используют в приборах и аппаратах, где требуется плавность и бесшумность работы, а также бесступенчатое регулирование скорости.

8

заданной передачи.

9.4. Пользуясь исходными данными, схемой, показателями таблицы 1 и формулами (1) – (5) провести кинематический расчет:

- определить передаточное число каждой ступени;

- определить общее передаточное число передачи;

- определить КПД передачи;

- определить число оборотов на выходном валу;

- определить момент на выходном валу.

9.5. Подготовится к защите лабораторной работы. Студент должен ответить на следующие вопросы:

1. Назначение механических передач.

2. Чем вызвана необходимость применения передач?

3. Что такое одноступенчатая и многоступенчатая передача?

4. Как определить передаточное число одноступенчатой и многоступенчатой передачи?

5. Как классифицируют механические передачи по принципу действия и характеру изменения скорости?

6. Что показывает передаточное число передачи?

7. КПД одноступенчатой и многоступенчатой передач.

8. Как установить вращающий момент и число оборотов выходного вала?

9. Устройство, принцип работы, достоинства и недостатки, передаточное число фрикционной передачи.

10. Устройство, принцип работы, классификация, достоинства и недостатки, передаточное число ременной передачи.

11. Устройство, принцип работы, классификация, достоинства и недостатки, передаточное число цепной передачи.

12. Устройство, принцип работы, классификация, достоинства и недостатки, передаточное число зубчатой передачи.

13. Устройство, принцип работы, классификация, достоинства и недостатки, передаточное число червячной передачи.

14. Как классифицируют передачи по конструктивному оформлению, что такое редуктор и мультипликатор?

21

- с боковым расположением червяка (рис. 8, в);

- с нижним расположением червяка.

По виду червяка червячные передачи различают:

- с цилиндрическим червяком (рис. 8, б);

- с глобоидальным червяком (рис. 8, в).

Передаточное число червячной передачи определяется:

(10)

где - число заходов (винтовых линий) червяка; - число зубьев червячного колеса.

Достоинства червячных передач:

- возможность получения больших передаточных чисел при небольших габаритах;

- плавность и бесшумность работы;

- возможность получить передачу самотормозящуюся, т.е. передавать движение только в одну сторону (от червяка к колесу).

Недостатки:

- сравнительно низкий КПД (0,7....0,85);

- повышенный износ;

- небольшие передаваемые мощности (до 200 кВт);

- сильный нагрев при длительной работе;

- необходимость применения для венцов червячных колес дорогостоящих антифрикционных материалов (бронза, латунь).

Червячные передачи применяют в машинах и механизмах, где при небольших габаритных размерах необходимо получить большие передаточные числа, когда необходимо явление самоторможения в грузоподъемных машинах, автомобилях и станкостроении.