17. Расчет фрикционных передач

Кинематические расчеты фрикционных  передач [c.84] Все виды разрушения зависят от значения напряжений в месте контакта. Поэтому основным критерием работоспособности и расчета фрикционных передач с металлическими катками является их контактная прочность, которая зависит от значения контактных напряжений  aff. Наибольшее значение 0[ определяют по формуле (3.2), Условие прочности

Здесь — приведенный модуль упругости, МПа р —приведенный радиус кривизны для конических колес, мм [з/,]—допускаемое контактное напряжение, МПа для стальных колес всухую [з//] = (12. .. 15) НВ для стальных колес в масле [з//] == = (25. .. 30) НВ для чугунных колес [зя] = 1,5зв.1,, где Зв.н — предел прочности при изгибе. Коэффициент полезного действия фрикционных передач  г = 0,9. .. 0,95. Сведения по расчету фрикционных передач на выносливость даны в литературе Максимальные сжимающие напряжения в этих точках равны указанным давлениям эти напряжения обозначают o . Для обеспечения достаточной прочности рабочих поверхностей катков напряжения (т не должны превыщать допускаемых контактных напряжений [сг] таким образом, окончательно получим следующую формулу для проверочного расчета фрикционной передачи При проектировании новой передачи определяют ее межосевое расстояние а, а ширину катков (длину образующих) Ь выражают через а и коэффициент ширины катков = Ь/а. После несложных преобразований получаем следующую формулу  для проектного расчета фрикционной передачи с цилиндрическими катками

Силовой анализ зубчатых механизмов  с параллельными осями аналогичен рассмотренному нами в предыдущем параграфе расчету фрикционной передачи. Однако в данном случае требуется, в дополнение к потерям на трение в подшипниках, учитывать еще [c.97] Расчет передач с катками из неметаллических материалов. Особенность расчета фрикционных передач, катки которых изготовляются из неметаллических материалов, заключается в ограничении нагрузки д, приходящейся па единицу длины контактной линии

18. Конструкции и материалы фрикционных колес.

Форма и материал колес фрикционной передачи определяются ее назначением. Основные требования к материалам фрикционных колес:

• ВЫСОКИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ПОВЕРХНОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ, ПОВЫШАЮЩИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ;

• ДОСТАТОЧНО ВЫСОКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ НАИМЕНЬШУЮ СИЛУ ПРИЖАТИЯ КОЛЕС;

• ВЫСОКИЙ МОДУЛЬ УПРУГОСТИ, СПОСОБСТВУЮЩИЙ УМЕНЬШЕНИЮ ПОТЕРЬ НА ТРЕНИЕ ОТ УПРУГОГО СКОЛЬЖЕНИЯ

Выбор материала для колес в каждом конкретном случае определяется особенностями условий работы данной передачи. Наиболее распространенные сочетания материалов фрикционных колес:

• ЗАКАЛЕННАЯ СТАЛЬ ПО ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ;

• СТАЛЬ ПО ПЛАСТМАССЕ;

• СТАЛЬ ИЛИ ЧУГУН ПО КОЖЕ, ПРЕССОВАННОМУ АСБЕСТУ ИЛИ ПРОРЕЗИНЕННОЙ ТКАНИ.

• Стальные колеса с закаленными рабочими поверхностями обеспечивают наибольшую компактность и высокий к. п. д. передачи, но требуют точного изготовления и малой шероховатости рабочих поверхностей. Наилучшие результаты получают при применении шарикоподшипниковой стали типа ШХ15. Передачи работают как в масле, так и всухую. Передачи, у которых одно колесо стальное, а другое пластмассовое, не требуют высокой точности изготовления и малой шероховатости рабочих поверхностей колес. Так как в этих передачах коэффициент трения больше, чем в передачах с металлическими колесами, то сила прижатия колес меньшая, но несколько ниже к. п. д. и больше габариты. Пластмассовые колеса выполняют из специальных фрикционных пластмасс или из текстолита (рис. 1, а). Эти передачи работают всухую. Прессованный асбест, прорезиненную ткань или кожу по стали или чугуну применяют в виде обшивок (рис. 1,б, в). В этом случае передачи работают всухую.

19. Ременные передачи.Классификация.Достоинства и недостатки. Материалы и конструкции ремней.

Общие сведения

Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью. Состоит из ведущего и ведомого шкивов, огибаемых ремнем рис.2.6.1. Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивом и ремнем вследствие натяжения последнего.

Область применения ременных передач

Ременные передачи применяют в большинстве случаев для передачи движения от электродвигателя, когда по конструктивным соображениям межосевое расстояние а должно быть достаточно большим, а передаточное число и не строго постоянным (в приводах станков, транспортеров, дорожных и строительных машин и т. п.). Мощность, передаваемая ременной передачей, обычно до 50 кВт и в редких случаях достигает 1500 кВт. Скорость ремня u = 5...50 м/с, a в сверхскоростных передачах может доходить до ~100 м/с. Ограничение мощности и нижнего предела скорости вызвано большими габаритами передачи. В сочетании с другими передачами ременную передачу применяют на быстроходных ступенях привода.

Классификация ремённых передач

В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи (рис.2.6.2) бывают:  1) плоскоременные (рис.2.6.2.а),  2) клиноременные (рис.2.6.2.б),  3) круглоременные (рис.2.6.2.в),  4) поликлиноременные (рис.2.6.2.г).  В современном машино¬строении наибольшее применение имеют клиновые и поликлиновые ремни. Передача с круглым ремнем имеет ограниченное применение (швейные машины, настольные станки, приборы).

По расположению валов в пространстве: 1) передачи с параллельными валами: открытые рис.2.6.3.а, перекрёстные рис.2.6.3.б; 2) передачи со скрещивающимися валами – полуперекрёстные рис.2.6.3.в; 3) передачи с пересекающимися осями валов – угловые рис.2.6.3.г. Разновидностью ременной передачи является зубчатоременная, передающая нагрузку путем зацепле¬ния ремня со шкивами.

 Достоинства ремённых передач

1. Простота конструкции и малая стоимость.  2. Возможность передачи мощности на значительные расстояния (до 15 м). 3. Плавность и бесшумность работы.  4. Смягчение вибрации и толчков вследствие упругой вытяжки ремня.

Недостатки ремённых передач

1.Большие габаритные размеры, в особенности при передаче значительных мощностей.  2. Малая долговечность ремня в быстроходных передачах.  3. Большие нагрузки на валы и подшипники от натяжения ремня.  4. Непостоянное передаточ¬ное число из-за неизбежного упругого проскальзывания ремня.  5. Неприменимость во взрывоопасных местах вследствие электри¬зации ремня.

Типы ремней

Материалы ремней должны обладать достаточной прочностью, износостойкостью, эластичностью, долговечностью и иметь низкую стоимость. Плоскоременная передача имеет простую конструкцию и вследствие большой гибкости ремня обладает повышенной долговечностью. Эта передача рекомендуется при больших межосевых расстояниях до 15м и высоких скоростях до 100м/с. Для плоскоременной передачи применяют следующие ремни: 1) кордошнуровые прорезиненные (рис.2.6.4) – большой диапазон мощностей и

2) синтетические тканые (рис.2.6.5) (из капроновой ткани, покрытой полиамидной пленкой с высоким коэффициентом трения) – в быстроходных и сверхбыстроходных передачах из-за малой массы при   ;

4) текстильные ремни - хлопчатобумажные и шерстяные – обладают низкой тяговой способностью и долговечностью, поэтому не находят широкого применения; 5) кожаные - обладают высокой тяговой способностью и долговечностью. Их применяют для передачи переменных и ударных нагрузках, дефицитны. Концы ремней соединяют путем склеивания, сшивания, скрепления.