1) Изучите предлагаемые вопросы по литературным источникам.
2) Составьте краткий конспект.
3) Ответьте на вопросы для самоконтроля:
1. На чём основана работа фрикционных передач?
2. Укажите формулу для определения коэффициента запаса сцепления.
3. Перечислите две основные группы фрикционных передач.
4. Каким образом изменяется направление вращения в лобовом вариаторе?
5. Укажите формулу для определения диапазона регулирования фрикционной передачи.
6. Укажите основные кинематические зависимости для фрикционных передач.
7. В чём заключается расчёт фрикционных передач на прочность?
Лекция:
Общие сведения о фрикционных передачах и вариаторах: принцип работы и устройство, классификация, достоинства и недостатки, область применения
Рисунок 1.8.1 – Фрикционная передача
Работа фрикционной передачи основана на использовании сил трения, которые возникают в месте контакта двух тел вращения под действием сжимающих сил Q . При этом должно быть
,
где
–
окружная сила;
–
сила трения между катками.
Не соблюдение этого условия приводит к буксованию и усиленному износу катков.
,
.
Коэффициент запаса сцепления
.
Отсюда получим
.
Примем
,
.
Тогда
.
Поэтому основным силовым недостатком
фрикционных передач является большое
значение силы прижатия звеньев
.
Вce фрикционные передачи можно разделить на две основные группы: передачи нерегулируемые, т.е. с постоянным передаточным отношением и на передачи регулируемые, или вариаторы, позволяющие изменять передаточное отношение плавно и непрерывно.
Лобовой вариатор:
А – ведущий ролик; Б – ведомый диск.
Рисунок 1.8.2 – Лобовой вариатор
При перемещении ролика в направлениях, указанных стрелками, передаточное отношение будет плавно изменяться.
Передаточное отношение определяется по формуле
,
,
.
Диапазон регулирования передачи:
>1.
Вариатор обладает свойством реверсивности. Для этого необходимо ролик переместить на левую сторону диска.
Кинематический и прочностной расчеты фрикционных передач
Скольжение является причиной износа, уменьшения КПД и непостоянства передаточного отношения во фрикционных передачах. Различают три вида скольжения: буксование, упругое скольжение, геометрическое скольжение.
Буксование наступает при перегрузках,
когда не соблюдается условие
.
При буксовании ведомый диск останавливается,
а ведущий ролик скользит по нему, вызывая
местный износ или задир поверхности,
что выводит передачу из строя.
Упругое скольжение связано с упругими
деформациями в зоне контакта (
).
Рисунок 1.8.3 – Скольжение катка
Геометрическое скольжение связано с
неравенством скоростей на площадке
контакта у ведущего и ведомого катков(
).
Рассмотрим геометрическое скольжение на примере лобового вариатора.
В зоне центра ведущего ролика
.
Во всех других точках линии контакта
наблюдается скольжение со скоростью
.
Коэффициент геометрического скольжения определяется по формуле
.
Отсюда передаточное отношение для цилиндрических фрикционных передач определяется по формуле
.
Долговечность и прочность фрикционных пар оценивается по величине контактных напряжений.
При начальном касании по линии:
.
При начальном касании в точке:
.
Здесь
–
сила прижатия, нормальная к поверхности
контакта;
–
приведенный модуль упругости материалов
катков;
–
длина линии контакта;
–
приведенный радиус кривизны катков;
–
коэффициент, зависящий от формы тел
качения.
При изготовлении фрикционных тел из разных материалов
.
Если материалы одинаковые,
:
для стали
;
чугуна
;
текстолита
.
Форма контроля знаний – реферат.