12. Фрикционные передачи. Общие сведения.

Во фрикционных передачах крутящий момент передается силами трения, возникающими между 2мя прижатыми друг к другу телами качения.

Д остоинства:

1) Возможность плавной бесступенчатой регулировки передаточного отношения.

2)Плавность и бесшумность работы.

Недостатки:

1) Непостоянство передаточного отношения.

2)Повышается износ при заедании.

3)Повышаются нагрузки на опоры вследствие прижатия тел качения.

ФП с постоянным передаточным отношением (цилиндрическое, коническое).

Фрикционные передачи подразделяются на 2 группы:

1)С постоянным передаточным отношением.

2) С переменным передаточным отношением (вариаторы).

1 группа разделяется на 2 подгруппы:

1)Цилиндрические

2 )Конические

Передаточное отношение (при отсутствии скольжения)

Так как для передачи с  справедливы соотношения:

то:

Вариаторы.

2 группа (любой вариатор).

D≤4

Двухдисковый лобовой вариатор:

D≤8

Виды скольжения.

Скольжение разделяется на 3 вида:

1) Буксование

2) Упругое скольжение

3) Геометрическое скольжение

-частота вращения V1=V2 в полюсе

∆V=V1-V2

Расчет прочности.

Расчет по Формуле Герца

≤ [

b - ширина катков (катки из стали/чугуна).

13. Цепные передачи. Общие сведения.

Цепная передача состоит из цепи и 2х звездочек. Принцип действия основан на передаче вращающего момента зацеплением цепи зубьями звездочки.

Достоинства:

1) Большая нагруз. способность

2) Отсутствие скольжения.

3)Постоянство передаточного отношения.

Недостатки:

1) Износ звеньев цепи

2) Шум при работе

3) Необходимость смазки

Цепная передача применяется при значительных расстояниях между валами, когда зубчатая передача не применима, а ременная не обеспечивает передачу требуемой нагрузки.

Межосевое расстояние может быть до 12 метров.

Основные характеристики:

Мощность: -окружная сила. z-число зубьев

I-передаточное отношение

Конструкция основных элементов: приводных цепей, звездочек.

По конструкции цепи разделяют на 3 вида:

1) Роликовые

2) Втулочные

3) Зубчатые

Р оликовая цепь: 1 — ролик; 2 — втулка; 3 — пластины внутреннего звена;

4 — валик; 5 — пластины наружного звена

B – длина втулки

d – диаметр вала

2 ) Во втулочной нет ролика

3)

Достоинства: Меньше шум, применяется при больших скоростях.

Материал цепей и звездочек.

Материал из которого изготавливают детали:

Внешние и внутренние звенья – среднеуглеродистая сталь 45, 50.

Валик – малоуглеродистая сталь (сталь 20, цементируют).

Критерии работоспособности и расчета.

Чем больше рядов, тем больше нагруз. способность.

Т.к. цепи стандартизированы, прочность их известна, то также как для ремённых передач расчет сводится к подбору цепи, определению её рядов, определению геометрических параметров передачи.

14. Ременные передачи. Принцип действия и классификация.

Принцип действия основан на передаче вращающего момента с силами трения, возникающими между шкивами и ремнем, натянутым между ними.

Достоинства:

1. простота изготовления

2. лучшая вибро-пассивность

3. малый шум

4. могут служить предохранительным звеном

5. допускают бесступенчатое регулирование

6. обладают хорошими амортизирующими и демфирующими свойствами

7. возможность больших межосевых растояний

8. универсальность расположения валов и их количество в передаче

9. может одновременно выполнять функции муфты сцепления.

Недостатки:

1. большие габариты

2. малый КПД

3. малая долговечность

4. большие эксплуатационные расходы

5. непостоянство передаточного отношения.

Виды ременных передач

Относятся к передачи трением с гибкой связью. Состоит из 2-х или более шкивов и гибкой связи. Гибкой связью служит ремень прямоугольного, трапециидального или круглого сечения.

Различают виды ременных передач:

1. плоскоременные

2. клиноременные

3. круглоременные

К ритерии работоспособности.

Работоспособность ременной передачи может ограничиваться:

1. сцеплением ремня со шкивами (тяговая способность)

2. долговечность ремня

Тяговая способность зависит от предварительного натяжения F₀ или ₀, а также от материала ремня, угла обхвата, диаметра шкивов,

Долговечность ремня зависит от сопротивления усталости его элементов

^P_max  N_E = const, где p – степень кривой усталости, p = 11 для клиноременной, p = 6 для плоскоременной.

N_E = 3600  U  Z_m  L_h / _ИЗГ

U – частота пробега ремня

Z_m – число шкивов

_ИЗГ – коэффициент, учитывающий разую степень изгиба на большом и малом шкивах,

L_h – ресурс работы

Кинематические параметры.

Геометрические параметры.

A w-межосевое растояние

F_t = 2T1/d — окружная сила на шкиве

Силы и силовые зависимости.

1. Силы растяжения F₁ и F₂

2. Напряжение изгиба на шкивах (на ведомом меньше)

3. Напряжение, вызываемое силой предварительного натяжения F₀= F_t = 2T₁ / d₁, ₀ = F₀ / A. Для плоскоременной передачи A = b  , для клиноременной A = A₁ z, где b – ширина ремня,  – его толщина, A₁ – площадь сечения 1-го клиноременного ремня, z – число ремней

4 . На холостом валу возникает центробежная сила F_Ц =   A  V², где  – плотность, A – площадь, V – скорость.

5. Напряжение, вызываемое центробежной силой _Ц = F_Ц / A= V².

Уравнение Эйлера

F₁ – сила набегающей ветви;

F₂ – сила сбегающей ветви;

 – угол обхвата

f  – приведенный коэффициент трения

f  = f / sin (/2), где  – угол клина.

При прохождении ремнем шкива возникает напряжение изгиба

 = y  E / , где E – модуль упругости, y – координата волокон ремня от нейтральной линии,  – радиус по нейтральной линии ремня.

Напряжения в ремне.

 max = ₁ + _U = m _t / (m–1) + _U + _Ц,

Скольжение в ременной передаче и КПД.

Различают 2 вида скольжения:

1 ) Упругое скольжение

2) Буксование

Зоны:

1. Зона покоя

2. Зона упругого скольжения

3. Зона покоя

4. Зона упругого скольжения

Лев. часть. При огибании ремнем ведущего шкива сила натяжения ремня уменьшается от F1 до F2. При этом ремень стремится отстать от шкива, но этому препятствуют на начальном участке силы трения (зона покоя).

В дальнейшем сила натяжения превысит силу трения, и ремень будет скользить по поверхности шкива (зона упругого скольжения).

Прав. часть. При огибании ремнем ведомого шкива сила натяж. увеличивается от F2 до F1. Ремень вытягивается и стремится обогнать шкив. Н нач. участке препятствует сила трения. В дальнейшем сила натяжения превышаетсилу трения и ремень скользит по поверхности шкива (зона упр. скольжения).

Кривые скольжения и КПД.

Клиноременная передача: основы конструирования; о расчете.

D - диаметр наруж. шкива.

t - шаг

b – расстоян.

∆ - зазор между ремнем и канавкой

# - канавка

Тяговая способность.

Угол охвата ремнем ведущего шкива:

˚

Преимущества:

1) Можно уменьшить межосевое расстояние, т.е. уменьшить габариты передачи.

2) Увелич. передаточное отношение.

3) Обеспечить передачу вращающего момента от 1го шкива нескольким другим.

Угол клина канавки:

˚

Конструкция ремня:

1 – слои прорезиненной ткани;

2– тестильные нити корда, полиамидные волокна или стальные тросы;

3– резиновое заполнение;

4– прорезиненная тканевая обертка.

Расчет ременных передач:

Наиболее важными критериями работоспособности ременных передач являются: тяговая способность и долговечность ремня.

Р аботоспособность ременной передачи определяется не статической прочностью ремня, а прочностью сцепления ремня со шкивом или тяговой способностью, зависящей от сил трения между ремнем и шкивом. При недостаточной тяговой способности ремень будет буксовать.

Долговечность ремня ограничивается разрушением ремня от усталости. Расчеты на долговечность носят условный характер.

Окружные скорости на шкивах.

;  ,

где v₁ и v₂ — окружные скорости на ведомом и ведущем шкивах;

D₁ и D₂ — диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм;

п₁ и п₂ — частота вращения ведущего и ведомого шкивов, об/мин.

Вследствие неизбежного упругого скольжения v₂<v₁ можно записать v₂ = v₁ (1 - ξ), где ξ — коэффициент упругого скольжения.

Передаточное число

; отсюда D₂ = uD₁ (1 - ξ).

Рекомендуемые значения ξ для ремней:

прорезиненные и текстильные —	0,01;
кожаные —	0,015;
кордтканевые клиновые —	0,02;
кордшнуровые —	0,01.