Прикладна механіка_ЛЕКЦІЇ

484

послідовно з’єднаємо дві окремих передачі (рис. 6.21).

Рис. 6.21

485

Передаточне відношення цієї передачі дорівнює:

багатоступінчастій передачі.

Тобто, загальне передаточне відношення ряду послідовно з’єднаних

передач дорівнює добутку їх передаточних відношень.

Загальний ККД багатоступінчастої послідовно з’єднаної передачі

дорівнює добутку ККД передач, що входять до її складу.

Обертальний момент на n – му валу для такої передачі дорівнює:

Обертальний момент на n – валу багатоступінчастої послідовно з’єднаної передачі дорівнює добутку момента на ведучому валу,

загального передаточного числа і загального коефіцієнта корисної дії.

486

§ 27.2. Фрикційні передачі

Передачі, в яких рух від одного вала до іншого передається силами тертя, що виникають між робочими поверхнями обертових котків,

називають фрикційними.

Для утворення сили тертя, достатньої для передачі заданого моменту від ведучого вала до веденого, у фрикційних передачах застосовують натискні пристрої із використанням сили ваги, пружин, системи важелів тощо.

Рис. 6.22

488

їх нагрівання колова швидкість силової передачі не повинна перевищувати

7...10 м / с (при 7...10 м / с котки звичайно працюють у маслі).

У машинобудуванні фрикційні силові передачі з умовно сталим передаточним відношенням використовують дуже рідко. Як приклад можна назвати фрикційні лебідки, які іноді застосовують у буровій техніці.

Варіатори широко використовують у різних галузях промисловості. Їх часто застосовують у приводах транспортерів, зварювальних і ливарних машинах, металорізальних і інших верстатах.

До матеріалів, що застосовуються для виготовлення фрикційних котків, ставляться такі вимоги: зносостійкість; високий коефіцієнт тертя,

що забезпечує при невеликих силах стиску на стикових активних поверхнях котків достатні сили тертя для передачі заданого моменту;

високий модуль поздовжньої пружності для забезпечення достатньої жорсткості котків.

При передаванні порівняно великих моментів для обмеження габаритів передачі фрикційні котки виготовляють із загартованої шарикопідшипникової сталі (сталь ШХ 15). Котки звичайно працюють у масляній ванні. Часто застосовують також котки з чавуну з підвищеною поверхневою твердістю. Чавун може працювати в парі із сталлю.

Для передавання невеликих моментів застосовують матеріали, що мають у парі з сталлю або чавуном підвищений коефіцієнт тертя: дерево,

текстоліт, гетинакс, шкіру, гуму, прогумовану тканину, фібру. Перелічені неметалеві матеріали застосовують для робочої поверхні ведучого чавунного або стального котка. Ведений коток, як правило, виготовляють з чавуну або сталі без облицювального покриття.

Розглянемо кінематичні співвідношення і зусилля у фрикційній циліндричній передачі із гладкими котками і паралельним розташуванням осей валів (рис. 6.22, а).

489

Проковзування котків, яке в дійсності зменшує кутову швидкість2 , враховується коефіцієнтом ковзання, який залежить від конструкції передачі, навантаження, матеріалу котків і приймається в межах0,01...0,03.

Тоді із урахуванням проковзування передаточне число дорівнює:

490

Фрикційні передачі розраховують на контактну витривалість і зносостійкість.

При стисканні котків силами Q в місці їх стикання на поверхні виникає місцева деформація стиску, яка є причиною утворення контактних напружень H .

Для матеріалів, що підпорядковані закону Гука, модуль найбільших контактних напружень визначається за формулою Герца — Бєляєва:

радіус кривизни котків, d1 і d2 — діаметри циліндричних котків.

491

При значних контактних напруженнях, які циклічно змінюються, на активних поверхнях котків виникають тріщини від втомленості, що приводить до поступового руйнування котків. Для запобігання цьому явищу, розрахункові контактні напруження не повинні перевищувати допустимих, тобто умова контактної витривалості повинна мати вигляд:

котки якої виготовлені з матеріалів, що підпорядковані закону Гука,

визначається міжосьова відстань а передачі із умови контактної витривалості:

Визначивши міжосьову відстань, діаметри і ширину котків можна

розрахувати за формулами:

492

Для котків з робочою поверхнею з дерева, шкіри, гуми та інших матеріалів, які не підпорядковані закону Гука, параметри передачі визначають із розрахунку на зносостійкість за допустимим навантаженням q , яке діє на одиницю довжини контактної лінії:

§ 27.3. Пасові передачі

Передача руху, що здійснюється за допомогою гнучкї в'язі за рахунок тертя між пасом і шківом, називається пасовою. Пасова передача складається з двох або більшої кількості шківів і безкінечного паса,

надітого на шківи з натягом (рис. 6.23).

Залежно від призначення передачі та взаємного розміщення осей валів пасові передачі класифікують на відкриті з паралельними осями валів і обертанням їхніх шківів в одному напрямі (рис. 6.23, а); перехресні з

паралельними осями валів і обертанням шківів у протилежних напрямах

(рис. 6.23, б); кутові з осями валів, які схрещуються або перехрещуються

(рис. 6.23, в); напівперехресні з перехресними осями валів (рис. 6.23, г).