справочник (Кузьмин, Чернин, Козинцев - Расчеты деталей машин. Справочное пособие), страница 14

Коэффициенты полезного действия различных механических передач КПД передач Вид передачи закрытых ~ открытых 0,96...0,98 0,93...0,95 0,95...0,97 0,92...0,94 Зубчатая цилиндрическая Зубчатая коническая Червячная при числе заходов червяка: 1 2 3 4 Цепная Фрикционная Ременная Для двух подшипников качения Для двух подшипников скольжения 0,50...0,60 0,60...0,70 0,65...0,70 0,70...0,75 0,80...0,85 0,85...0,90 0,95...0,97 0,90...0,96 0,99 0,98 0,90...0,93 0,70...0,88 0,94...0,97 0,995 0,99 Табл. б.б.

Передаточные числа механических передач Передаточное число Вид передачи среднее ~ рекомендуемое ~ наибольшее 3...6 3...4,5 2...4 2,5...3,5 10...40 12,5...20 3...7 4...6 10...60 12.. АО 2...6 2,5...4 2...4 2,5...3,5 2...5 2...4 4...6 4...5 2...5 2...4 Редуктор цилиндрический Редуктор конический Редуктор червячный Открытая зубчатая Открытая червячная Цепная Фрикционная Плоскоременная То же, с натяжным роликом Клиноременная Табл.

б.б. Рекомендуемые передаточные числа цилиндрических зубчатых редукторов н нх разбивка по ступеням Передаточное число редуктора одноступенчатого и трехступенчатого' "="бипит двухступенчатого соосного и=иди б т двухступенчатого трехосного и=ион б т 40=2х4х5 45=2,24х4х5 50=2,5х4х5 56=2,8х4х5 63=3, 15х 4х 5 71 = 3,15х 4,5х 5 80 =3,55х 4,5х 5 90=4 х 4,5Х 5 100= 4,5х 4,5х 5 112=5Х4,5х 5 125=5х5х5 140=5х5х5,6 160 = 5,6х 5х 5,6 180 = 6,3х бх 5,6 8=2,5х3,15 9= 2,8х 3, 15 10=3,15Х3,15 11,2=2,8х 4 12,5=3,15х4 14=3,55х 4 16=4Х 4 18=4 х 4,5 20 =4,5х4,5 22,4= 4,5х 5 25=5Х5 28=5 х 5,6 31,5=5х6,3 35,5=5,6хб,3 74 1,25 1,4 1,6 1,8 2 2,24 2,8 3,15 3,55 4 4,5 5 5,6 8=2х4 9=2,24х4 10=2,5х4 1!,2=2,8Х4 12,5=3,15х 4 14= 3, 15х 4,5 16=3,55х4,5 18=4 х 4,5 20=4,5Х4,5 22,4=4,5Х5 25=5 Х5 28=5,6х5 31,5=6,3Х5 35,5=6,3х5,6 12,5 6,3 80 15...20 120 8 8 6 8 7 Окончание 40=7,1х5,6 45=8х5,6 50=9х5,6 40=6,3Х6,3 45= 6,3х7,1 50=7,1Х7,1 П р и м е ч а н и я: 1.

и — общее передаточное число редуктора (фактическое передаточное число может иметь отклонение от номинального значения до +4 %). 2. иб, ип, и — передаточные числа соответственно быстроходной, промежуточной и тихоходной ступеней. о Прчведенными данными можне пользоватьея н для коническо-цилиндрических редукторов, назначая в обычных условиях для быстроходной конической ступени передаточное число не выше и„=4 и только в случае крайней необходимости до и =6,3. 5.5. Примеры расчета Пример 5.1.

Определить частоту вращения и ведомой звездочки (рис. 5.1), если электродвигатель имеет частоту вращения и я=2900 мин-', а передаточные числа червячного редуктора и,=20 и цепной передачи иц=З. Р е ш е н и е. 1. Определяем общее передаточное число привода: иобщ — — ичпц=20 3=60. 2. Частота вращения звездочки п=поцЫиовщ=2900!60=48,33 мин-|. Пример 5.2. Определить мощность на валу ведомой звездочки, если электродвигатель имеет мощность Р ц —— 45 кВт и известно, что червяк двухзаходный.

Р еш е н не. 1. Принимаем значения КПЛ (см. табл. 5.4) для редуктора с двухзаходным червяком т1ч=0,725 и для открытой цепной передачи т)ц=0,915. 2. Находим общий КПЛ привода: т1 о в щ —— т) чт) ц — — 0,725 ° 0,915 = 0,663. 6,3 7,1 8 9 1О 2 з 4 200=6,3х 5,6х5,6 224=6,3Х5,6х 6,3 250 7,! х5,6х6,3 280=7,1х6,3Х6,3 315=8х6,3х6,3 400=9х7,1Х6,3 Рис.

5.1. Червячный редуктор и цепная передача 3. Мощность на валу ведомой звездочки Р=Рвдт)оащ=45 ° 0,663=29,9 кВт. Пример 5.3. Подобрать электродвигатели серии 4А для трех передач (рис. 5.2): первая состоит из плоскоременной передачи и конического редуктора (рис. 5.2, а); вторая — из клиноременной и двухступенчатого цилиндрического редуктора (рис. 5.2, б); третья — из двухзаходного червячного редуктора и цепной передачи (рис.

5.2, в). Мощность на рабочем валу Р=2,6 кВт; частота вращения рабочего вала п=75 мин-'. Рис. 5.2. Приводы к ленточному конвейеру: и — плоскоременная передача и одноступенчатый конический редуктор; б — клиноременная передача и двухступенчатый цилиндрический редуктор; в — червячный редуктор и цепная передача Решен не. 1. Общие КПД приводов определяем, пользуясь нижними значениями, приведенными в табл. 5.4: Човщ = ЧрЧз.кт1п.к = 0,94 ° 0,95 ° 0,99 = 0,870; Чобщ = т1чт)„кт)ц = 0,70 0,99~ ° 0,90 = 0,618.

2. Требуемая мощность электродвигателей: Ртр=Р/т1аощ=2,6/0,8? =2,98 кВт; Ртр =2,6/0,835=3,11 кВт; Ртр=2,6/0,618=4,2 кВт. 3. Определяем возможные передаточные числа приводов (см. табл. 5.5 и 5.6), придерживаясь рекомендованных значений: иоащ =ирив.,=4 ° 3,15=12,6; иоощ — — инл.ри .аи,.,=2 2,8 3,15=17,7; иоащ=ичиц=16 2,5=40, где ир — передаточное число плоскоременной передачи; иа, — то же, зубчатой, 76 конической; и,д,р — то же, клиноременной; и~.б — то же, зубчатой быстроходной; и, — то же, зубчатой тихоходной; ид — то же, червячной; и„— то же, цепной передачи. 4.

Определяем требуемые частоты вращения электродвигателей: п,р — — пи 6,=75 12,6=940 мин-'; пчр=?5 ° 17,7=1330 мин-', птр=?5 40=3000 мин-'. 5. Выбираем электродвигатель (см. табл. 5.1) так, чтобы Рэд.~Р,р: 1) Р д=З кВт, электродвигатель 4А112МА6УЗ, скольжение а=4,7 %. Тогда частота вращения ротора [см. формулу (5.7)1 пад = пс (1 — з) = 1000(1-0,047) =953 мин — ', 2) Рдд=4 кВт, электродвигатель 4А1001.4УЗ, скольжение а=4,7 $; п,д=1500(1 — 0,047) 1430 мин-', 3) Р д=5,5 кВт, электродвигатель 4А1001.2УЗ, скольжение а=3,4 7р., пэд=3000(1 — 0,034) =2900 мин-'.

6. Пересчитываем общие передаточные числа, которые фактически будут иметь передачи: иобщ,ф =пэд/п=953/75=12,7; ио 6щ,ф = 1430/75= 19,05; ио б щ. ф = 2900/75= 38,7. 7. Найдем фактические значения передаточных чисел передач гибкой связью, оставляя для редукторов стандартные значения передаточных чисел в соответствии с данными табл. 5.6: ир,ф=иоащ ф/и,,~=12,7/3,15=4,025; и,,р ф =иобщ.ф/(и,,би,,) =19,05/(2,8 ° 3,15) =2,15; и„ф = и,б„ф/и,=38,?/16=2,42. Глава б. ФРИКЦИОННЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ВАРИАТОРЫ б.1. Общие сведення Фракционными называют передачи, в которых движение от ведущего тела к ведомому передается за счет сил трения между ними либо при непосредственном контакте (передачи с жесткими телами качения), либо с использованием промежуточной связи, которая может быть жесткой (например, стальное кольцо) или гибкой (ремень, стальная лента, канат, цепь с фрикционными колодками).

Из-за больших нагрузок на валы и опоры и неизбежности проскальзывания между телами качения применение фрикционных передач ограничено, несмотря на их достоинства — простоту, бесшумность и возможность использования для бесступенчатого регулирования скорости. Большинство фрикционных передач имеет мощность до 20 кВт (в отдельных случаях до сотен) и работает с окружной скоростью до 50 м/с. Применение фрикционных передач для больших мощностей приводит к соответствующему возрастанию нагрузок на валы и опоры и увеличению габаритов передачи.

Фрикционные передачи не могут применяться в тех механизмах, где недопустимо накопление Рис. б.1. Схемы фрикционных передач с постоянным передаточным числом ошибок в углах поворота звеньев, что связано с наличием скольжения в этих передачах. Схемы фрикционных передач с постоянным передаточным числом приведены на рис.

6.1, а...д. На рис. 6.2 представлены схемы вариаторов, т. е. фрикционных передач для бесступенчатого регулирования скорости. Силовые фрикционные передачи в обычном исполнении имеют передаточные числа до и=7, силовые передачи с разгруженными валами — до и=15 и в ручных передачах приборов — до и=25, Наибольший диапазон регулирования (т.

е. отношение максимальной угловой скорости ведомого вала к минимальной) большинства фрикционных вариаторов с непосредственным контактом фрикционных тел качения не превышает 3...4, для сдвоенных вариаторов с промежуточной связью — 12...16, но обычно 4...8. Фрикционные передачи с непосредственным контактом рабочих тел выполняются с начальным касанием этих тел по линии либо в точке. Если возможны большие деформации валов, значительное скольжение по длине контакта, а также если используются материалы с большими модулями упругости, следует применять тела с начальным касанием в точке.

В силовых быстроходных фрикционных передачах для изготовления рабочих тел используют высокопрочные стали 4ОХ, 4ОХН, 12ХНЗ, 18ХГТ, ШХ15, ШХ15ГС и другие, которые могут подвергаться термообработке для обеспечения высокой твердости поверхностных слоев. Обычно эти передачи выполняются закрытыми в общем корпусе и работают в масляной ванне, что способствует их износостойкости и высокому КПД. Колеса тихоходных фрикционных передач изготовляются из стали или чугуна и работают обычно без смазывания. Для увеличения коэффициента трения и уменьшения необходимой силы прижатия фрикционных тел их рабочие поверхности часто облицовываются фрикционными материалами (асботекстолитом, феродо, кожей, резиной и др.).

Стальные закаленные катки быстроходных фрикционных передач в закрытом исполнении, работающие в масляной ванне, подвержены поверхностному выкрашиванию (питтингу). В тихоходных передачах и в передачах, работающих без смазывания, также может иметь место процесс образования усталостных трещин, однако абразивное изнашивание в этих случаях оказывается более интенсивным, и поверхностные слои металла истираются еще до образования питтинга. При малой твердости материала 78 Рис. б.2. Схемы фрикционных вариаторов: а — лобового; б — сдвоенного лобового; в — простого конусного; г — конусного с параллельными осями; д — коиусного с перпендикулярными осями; е, ж — с телами качения шар — конус и шар — цилиндр; э — грибовидного фрикциона; и — с гибким промежуточным кольцом; и — с плоским ремнем; л — многодискового; м — с раздвижными дисками и жестким кольцом; н, о — шарового; л — торового; р — с раздвижными конусами и гибкой связью в виде ремней нормальных сечений; с — с раздвижными конусами для колодочных и клиновых ремней катков и больших давлениях в связи с местными пластическими деформациями иногда проявляется такая специфическая форма изнашивания поверхностей, как огранка.