Фрикционные передачи

Во фрикционных передачах (рис.16) ведущее и ведомое звенья - цилиндрические или конические катки жестко посажены на вращающиеся в подшипниках валы и прижаты друг к другу. При вращении ведущего катка, приводимого двигателем или предшествующей передачей, ведомому катку сообщается вращение за счет сил трения, возникающих на контактной поверхности. Линейная скорость ведомого катка в зоне контакта из-за упругого проскальзывания отстает от линейной скорости ведущего катка

ё а

б

Рис.16. Фрикционные передачи с цилиндрическими (а) и коническими (б) катками

Фрикционные передачи просты по форме рабочих поверхностей катков, но, из-за необходимости создания больших контактных усилий, нуждаются в специальных прижимных устройствах. Поэтому их валы и подшипники испытывают повышенные нагрузки, а тела качения подвержены износу, особенно при буксовании. Фрикционные передачи применяют в приводах небольшой мощности, в частности в конструкциях вариаторов — устройствах для бесступенчатого изменения скорости вращения ведомого катка, одна из конструктивных схем которого представлена на рис.17. Вариатор представляет собой двухступенчатую фрикционную передачу, в которой промежуточный каток является одновременно ведомым для первой ступени и ведущим - для второй. Передаточное отношение вариатора может изменяться бесступенчато в зависимости от изменения угла наклона α оси вращения промежуточного катка. При этом с увеличением первого диаметра (d₁) уменьшается второй (d₂) и наоборот. Изменением угла α достигается требуемое передаточное отношение.

Рис.17. Конструктивная схема вариатора

Рис.18. Ременная передача (а) и типы ремней: б — плоские; в — клиновые; г — круглого сечения; д — зубчатые; е — поликлиновые

Ременные передачи

Ременная передача (рис.18,а) состоит из двух закрепленных на валах шкивов и охватывающего их ремня, надетого на шкивы с натяжением. Движение передается за счет сил трения в парах ведущий шкив - ремень и ремень - ведомый шкив.

В ременных передачах применяют следующие типы ремней: плоские, клиновые, круглого сечения, зубчатые и поликлиновые. Наибольшее распространение в приводах строительных машин получили передачи с плоскими и клиновыми ремнями. Плоские ремни применяют в передачах с передаточным отношением не более i= 4, а клиновые ремни до i = 6...8 и скоростях ремня до 30м/с. Узкие клиновые ремни допускают работу при скоростях до 40...50 м/с. В одном комплекте может быть установлено до восьми клиновых ремней. Недостатком многоременных передач является неодинаковая вытяжка ремней в процессе эксплуатации, из-за чего они загружаются неравномерно. Этот фактор учитывают при расчете числа ремней в комплекте с введением специального коэффициента снижения несущей способности ремней от 5...10 % соответственно при двух—шести и более ремнях. Этого недостатка лишены поликлиновые ремни с высокопрочным полиэфирным кордом, которыми заменяют несколько клиновых ремней, комплектно устанавливаемых на шкивах. Поликлиновые ремни имеют от 2 до 20 ребер. Передаточное отношение передач с поликлиновыми ремнями достигает 15 при скорости 40...50 м/с. Круглоременные передачи применяют в слабо нагруженных приводах, в частности, механизмах приборов. Зубчатые ремни •отличаются от других наличием на их внутренней поверхности зубьев, обеспечивающих постоянство передаточного отношения без проскальзывания, бесшумность работы, возможность работы в масле. В отличие от передач со всеми другими типами ремней, передающими движение за счет сил трения между ремнем и шкивами, зубчато-ременные передачи реализуют принцип передачи движения зацеплением. По этому признаку они более близки к цепным передачам. Зубчатые ремни применяют в передачах большой мощности (до 400 кВт) при скорости до 80 м/с.

Рис.19. Натяжение ремня роликом

Обязательным условием функционирования ременной передачи является ее натяжение путем перемещения одного из шкивов натяжным роликом (рис.19) или пружиной, автоматическим устройством, регулирующим натяжение в зависимости от внешней грузки и т.п. По сравнению с плоскоременными клиноременные передачи требуют меньшего натяжения ремней благодаря тому, что за счет расклинивающего эффекта они имеют более высокий приведенный коэффициент трения.

При прочих равных параметрах клиноременные передачи требуют натяжения в 1,6—2,2 раза меньше чем плоскоременные передачи.

Достоинствами ременных передач являются: простота конструкции, возможность передачи движения на большие расстояния, способность предохранять механизмы от перегрузок за счет проскальзывания ремня по шкивам. К их недостаткам относятся большие габаритные размеры, недостаточная долговечность ремней, частичная или полная неспособность работать при попадании на ремень и шкивы смазки.