Фрикційні передачі

1. Загальні відомості та класифікація фрикційних передач

Фрикційна передача складається з двох котків (роликів), які притиснуті один до одного деякою силою. Обертання від одного з котків до іншого передаєть­ся за рахунок сили тертя між котками (рис. 20.1).

Потрібна сила тертя між котками досягається примусовим притисканням котків відповідною силою Q. Якщо сила прити­скання котків недостатня, то між котками може виникнути проковзування (буксування), що пору­шує нормальну роботу передачі.

Фрикційні передачі використовують не тільки для передавання обертового руху, але широко застосовують для перетво­рення обертового руху в поступальний - у всіх наземних транспортних машинах (колесо і рейка або дорога), а також у металургійній промисловості (прокатні стани), де передавання руху за рахунок тертя є основою технологічного процесу.

Вигідне застосування фрикційних передач у варіаторах - механізмах для безступеневого регулювання кутової швидкості.

За допомогою фрикційної передачі можна забезпечити достатньо велике передаточне число, але через обмеження габаритних розмірів передачі рекомендують брати U≤10. ККД фрикційних пе­редач коливається в межах η = 0,90...0,95.

Фрикційні передачі у порівнянні з іншими механічними передача­ми мають такі переваги: простота та дешевизна виготовлення деталей передачі; плавність та безшумність роботи при високих швидкостях; передача запобігає поломкам деталей приводного пристрою за рахунок можливого проковзування котків при перевантаженнях; існує можливість здійснення безступеневого регулювання пере­даточного числа.

До недоліків фрикційних передач належать: несталість передаточного числа через можливе проковзування котків; потреба застосування спеціальних натискних пристроїв; високі навантаження на вали та опори валів передачі; небезпека пошкодження котків при їхньому буксуванні.

Незважаючи на недоліки в деяких конструкціях машин та приладів, фрикційні передачі є найраціональнішими.

Залежно від призначення фрикційні передачі поділяють на дві гру­пи: передачі з умовно постійним передаточним числом та передачі з мінливим передаточним числом (варіатори).

Передачі з умовно постійним передаточним числом класифікують відповідно наведеним на рис. 20.2, а-г ознакам.

Фрикційні варіатори

Ф p и к ц і й н і в a p і а т о p и – механічні передачі, що за­безпечують плавне безступеневе регулювання швидкості обертання веденого вала при постійній швидкості обертання ведучого вала. Ва­ріатори виготовляють для передавання невеликих потужностей (не більше ніж 20—30 кВт), хоча відомі конструкції для потужностей 100 кВт і більше. Фрикційні варіатори мають застосування у приводах метало- та деревообробних верстатів, пресів, конвейєрів, у машинах хімічної, текстильної та паперової промисловості, а також у приладо­будуванні.

4 Вали та осі

4.1 Загальні відомості

О бертові деталі механічних передач розміщують на валах та осях, які забезпечують постійне положення осі обертання цих деталей. Вали та осі призначені для підтримування закріплених на них деталей і забезпечення їх постійного положення відносно інших частин машини (рисунок 4.1). Осі не передають крутного моменту і працюють тільки на згин. Вісь може бути рухомою і нерухомою. Вали передають обертовий момент і тому працюють на згин та кручення.

У залежності від форми повздовжньої осі вали поділяють на прямі (рисунок 4.2 , а), колінчаті (рисунок 4.2, б), гнучкі (рисунок 4.2, г).

Колінчасті і гнучкі вали належать до спеціальних деталей.

За конструкцією розрізняють вали й осі: гладкі (рисунок 4.2 , в) та ступінчасті (рисунок 4.2 , а) (фасонні). Ступінчасті вали роблять для фіксації деталей в осьовому напрямку, а також для монтажу деталей при посадці з натягом.

Для зменшення маси, а також для підведення змащення проектують порожні вали.

Вздовж вала чи осі розрізняють такі ділянки: опорні ділянки – цапфи, які спираються на підшипники – несучі ділянки, на яких закріплюють обертові деталі (зубчасті колеса, шківи, зірочки ланцюгових передач тощо), перехідні ділянки, які з’єднують опорні ділянки з несучими. Цапфи поділяються на шипи, які знаходяться на кінцях вала та сприймають радіальні сили, шийки – проміжні цапфи та п’яти – кінцеві ділянки, які сприймають осьові сили.