Технические расчеты
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 3.50 (5 Голосов)

 

Схема цилиндрической фрикционной передачи с гладким ободомКлассификация передач. В зависимости от назначения Различают фрикционные передачи: с Нерегулируемым передаточным числом и с Бесступенчатым (плавным) Регулированием передаточного числа. Такие передачи называют вариаторами.

В зависимости от взаимного расположения осей валов Фрикционные передачи бывают: Цилиндрические - при параллельных осях (см. рис. 66); Конические – при пересекающихся осях; Лобовые – при скрещивающихся осях.

В зависимости от условий работы Фрикционные передачи подразделяют на: Открытые – работают всухую и Закрытые – работают в масляной ванне.

В закрытых фрикционных передачах масляная ванна обеспечивает хороший отвод теплоты, делает скольжение менее опасным, увеличивает долговечность передачи.

Назначение. Фрикционные передачи относится к механическим передачам трения с непосредственным контактом и состоят из двух соприкасающихся между собой колес (катков, роликов, дисков). Вращение одного из колес преобразуется во вращение другого за счет сил трения, возникающих в месте контакта колес. Необходимая сила трения между колесами фрикционной передачи достигается прижатием одного из них к другому. Постоянную силу прижатия осуществляют одним из следующих способов: начальной затяжкой с помощью специальных пружин или других упругих деталей, в том числе и самих колес (за счет упругой деформации материала колес); собственной массой узла или машины; центробежной силой. Переменная сила прижатия достигается с помощью специальных прижимных механизмов. Фрикционные передачи могут быть с параллельными и пересекающимися валами, открытые и закрытые, с постоянным либо с плавно изменяемым передаточным отношением.

Преимущества. Простота конструкций, бесшумность и плавность работы, малые колебания за оборот вала передаточного числа с возможностью его бесступенчатого плавного регулирования, автоматическая защита от перегрузок, при которых колеса пробуксовывают.

Недостатки. Большие нагрузки на валы и опоры, необходимость установки специальных прижимных устройств. Относительно меньший КПД и изменение передаточного отношения во времени в связи проскальзыванием колес и их износом, невозможность применения в приводах с постоянным передаточным числом и переменными нагрузками, износ при буксовании ведущего колеса.

Сферы применения. Фрикционные передачи применяют при мощности image003_75 Расчет фрикционной передачи20КВт, при окружной скорости image004_80 Расчет фрикционной передачи20М/с, с передаточным числом image005_74 Расчет фрикционной передачи и с КПД для закрытых передач image006_71 Расчет фрикционной передачи0,88…0,93, а для открытых передач image006_71 Расчет фрикционной передачи0,78…0,86. Передачи могут работать всухую или в масле. Поэтому в основном применяются в приборах, устройствах регулирования и управления машин, металлообрабатывающих станках и др. По сравнению с электрическими и гидравлическими вариаторами фрикционные наиболее просты, надежны и экономичны.

Порядок выполнения проектного расчета. При проектном расчете из условия обеспечения контактной прочности поверхности стальных колес определяется диаметр ведущего колеса image007_69 Расчет фрикционной передачи цилиндрической фрикционной передачи:

image008_61 Расчет фрикционной передачи, (11.1)

Где image009_59 Расчет фрикционной передачи - крутящий момент на ведущем колесе в image010_54 Расчет фрикционной передачи; image011_53 Расчет фрикционной передачи - коэффициент запаса сцепления: image012_53 Расчет фрикционной передачи - для постоянной нагрузки, image013_47 Расчет фрикционной передачи - при переменной; image014_44 Расчет фрикционной передачи - коэффициент режима работы: image014_44 Расчет фрикционной передачи=1 - при спокойной нагрузке, image014_44 Расчет фрикционной передачи=1,1...1,3 - при ударных нагрузках; image015_40 Расчет фрикционной передачи - модуль упругости материала колес, для пары сталь-сталь: image016_40 Расчет фрикционной передачи; image017_35 Расчет фрикционной передачи - коэффициент неравномерности распределения нагрузки в контакте: image017_35 Расчет фрикционной передачи=1,0...1,1; image018_36 Расчет фрикционной передачи- передаточное отношение передачи; *- коэффициент трения материала колес: image019_34 Расчет фрикционной передачи=0,04 - сталь по стали в масле, *=0,15…0,2 - сталь по стали или по чугуну без смазки, image019_34 Расчет фрикционной передачи=0,2…0,35 - текстолит-сталь; image019_34 Расчет фрикционной передачи=0,3…0,35 - сталь – металлокерамика; image019_34 Расчет фрикционной передачи< 0,4 - сталь – пластмасса; image020_33 Расчет фрикционной передачи - коэффициент ширины ведущего колеса: для открытой передачи image021_29 Расчет фрикционной передачи0,2…0,6, для закрытой передачи image021_29 Расчет фрикционной передачи0,8…1,2; image022_27 Расчет фрикционной передачи - допускаемые контактные напряжения на сжатие: для закаленных стальных колес с HRC>60 image022_27 Расчет фрикционной передачи = 800...1200МПа, для нормализованных стальных колес image022_27 Расчет фрикционной передачи=(2…3)НВ, для текстолитовых колес, image022_27 Расчет фрикционной передачи =80...100МПа, а для чугунных колес image022_27 Расчет фрикционной передачи = image023_25 Расчет фрикционной передачи, где image024_20 Расчет фрикционной передачи- предел прочности чугуна при изгибе.

При проектном расчете из условия обеспечения износостойкости поверхности неметаллических колес определяется диаметр ведущего колеса image007_69 Расчет фрикционной передачи цилиндрической фрикционной передачи:

image025_21 Расчет фрикционной передачи, (11.2)

Где image026_22 Расчет фрикционной передачи - допустимая удельная сила в контакте поверхностей: для пары резина – сталь image027_19 Расчет фрикционной передачи10...30image010_54 Расчет фрикционной передачи, для пары текстолит – сталь image027_19 Расчет фрикционной передачи40…80image028_19 Расчет фрикционной передачи, для пары металлокерамика – сталь image029_19 Расчет фрикционной передачи130image010_54 Расчет фрикционной передачи.

Расчетный диаметр ведущего колеса image007_69 Расчет фрикционной передачи и его ширина image030_15 Расчет фрикционной передачи округляются до ближайших больших стандартных размеров из ряда стандартных чисел.

Расчетные диаметр и ширина ведомого колеса определяются по формулам:

image031_16 Расчет фрикционной передачи, (11.3)

image032_16 Расчет фрикционной передачи. (11.4)

Полученные значения округляются до ближайших стандартных чисел.

Расчетное усилие прижатия колес

image033_17 Расчет фрикционной передачи. (11.5)

Окружное усилие на колесах передачи

image034_15 Расчет фрикционной передачиimage035_15 Расчет фрикционной передачи. (11.6)

Межосевое расстояние передачи

image036_14 Расчет фрикционной передачи. (11.7)

Порядок выполнения проверочного расчета. При проверочном расчете из условия обеспечения контактной прочности поверхности стальных колес определяют расчетные контактные напряжения и сравнивают их с допустимыми

image037_12 Расчет фрикционной передачи (11.8)

При проверочном расчете передачи с одним неметаллическим колесом определяется удельная сила в контакте и сравнивается с допустимой удельной силой

image038_11 Расчет фрикционной передачи. (11.9)

 

Схема к расчету цилиндрической фрикционной передачи

Расчет фрикционной передачи - 3.4 out of 5 based on 5 votes