6.6 Пример оптимального конструкторского выбора передач привода.
Привод состоит из прямозубого цилиндрического редуктора, цепной передачи и ременной передачи. В какой последовательности от электродвигателя рациональнее расположить эти передачи?
1) цепная передача, редуктор, ременная передача 2) ременная передача, редуктор, цепная передача 3) ременная передача, цепная передача, редуктор 4) редуктор, ременная передача, цепная передача 5) цепная передача, ременная передача, редуктор
Решение : Ременная и цепная передачи применяются чаще всего в случаях, когда агрегаты стоят относительно далеко. Ременная передача может работать как скоростная, но нагрузочная способность ее по отношению к цепной значительно ниже. При низких скоростях движения цепная передача может достаточно долго работать с пластической смазкой, в то время как при высокой скорости движения для цепи пришлось бы организовывать жидкую смазку. В связи с изложенным, правильный ответ под №2.
6.7 Расчет усилий в цилиндрических прямозубых и червячных передачах
Рис.9 Рис.10
6.7.1 Расчет сил в прямозубых цилиндрических передачах
Согласно рис.7 : Т1 – момент движущих сил на валу шестерни z1; Т2 – момент нагрузки на валу зубчатого колеса z2.
m – модуль передачи;
d1 = m*z1 – диаметр делительной окружности шестерни;
d2 = m*z2 – диаметр делительной окружности зубчатого колеса;
Ft1 = Ft2 = 2*T1/d1 = 2*T2/d2 – окружные усилия ;
Fr1 = Fr2 = Ft1*tg = 0.364*Ft1 – радиальные (распорные) усилия в зацеплении прямозубых колес.
6.7.2 Расчет сил в червячных передачах
Согласно рис. 8 :
Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке
Ft2 = Fa1 = 2T2/d2,
здесь Т2 – момент нагрузки на валу червячного колеса,
d2 = m*z2 – диаметр делительной окружности колеса.
Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе
Ft1 = Fa2 = 2T1/d1,
здесь Т1 – момент движущих сил на валу червяка,
d1 = m*q – диаметр делительного цилиндра червяка (m – модуль передачи, q = 8;10;12;14; 16…..- число модулей в диаметре делительного цилиндра, определено стандартом на расчет червячных передач).
Радиальная сила, раздвигающая червяк и колесо
Fr2 = Fr1 = Ft2*tg = 0.364*Ft2.
При расчете червячных передач в соотношении моментов нагрузки обязательно учитывается передаточное число u = z2/z1 и к.п.д. передачи
Т1 = Т2 / u*
7. Ременные передачи
1) По каким параметрам выбираются клиновые ремни? – Стандартом предусматриваются ремни определенного сечения (обозначение сечений : О, А, Б, В и т.д.) и длины в развернутом (разрезанном) виде. Сечение ремня выбирается в зависимости от нагрузки, а длина ремня – в зависимости от диаметров шкивов и межосевого расстояния. Необходимо предусматривать устройство для натяжения ремня.
2) Какие напряжения действуют в материале ремня? – Напряжение нормальное от действующих усилий в ветвях ремня; напряжение изгиба, возникающее при обегании ремнем шкива; напряжение от действия центробежных сил характерно в основном для быстроходных механизмов с числом оборотов валов более 3000 об/мин.
3) Что грозит ременной передаче, в которой мал угол охвата ремнем шкива? – Сцепление ремня со шкивом зависит от угла охвата. При недостаточном угле охвата возможно проскальзывание ремня под нагрузкой и его быстрый нагрев и износ.
4) Вопрос. При проектном расчете клиноременной передачи получилось число ремней 10. Удовлетворителен ли результат и, если нет, то что надо изменить в передаче для его улучшения?
1) нет, увеличить длину ремней 2) нет, уменьшить диаметр шкивов 3) нет, перейти на ремни большего сечения 4) да 5) нет, увеличить натяжение ремней
При большом количестве ремней возникает значительная неравномерность их нагрузки, поэтому число ремней по возможности ограничивают, например можно увеличить сечение ремня и, соответственно его нагрузочную способность. Правильный ответ под №3.
5) Вопрос. Почему натяжной ролик следует устанавливать на ведомой ветви ремня, а не на ведущей?
1) Чтобы уменьшить на него нагрузку 2) Чтобы увеличить долговечность шкивов 3) Чтобы увеличить долговечность ремня 4) Чтобы снизить натяжение ремня 5) Чтобы перераспределить нагрузку в ремне
Если речь идет именно о натяжном ролике и, соответственно о его подшипниках, то для уменьшения нагрузки на узел натяжного ролика, его следует устанавливать на ведомой ветви, где ремень не натянут за счет передаваемого момента нагрузки, а иногда даже и провисает. Правильный ответ под №1.