О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Наличие смазочного материала стабилизирует работу передачи, но снижает коэффициент трения. Для таких передач характерна большая долговечность и надежность. Рабочие тела фрикционной передачи должны обладать: а) высоким коэффициентом трения; б) высоким модулем упругости для возможности создания значительных снл прижатия и уменьшения гиетерезисных потерь; в) высоким сопротивлением контактной усталости; г) высокой износостойкоетью. Для передач, работающих со смазочным материалом, наиболее часто применяют рабочие тела из закаленной стали (шарикоподшипниковой стали ШХ-1б, стали 18Х2Н4МА и др.). Прн работе без смазочного материала широко применяют текстолит, обладающий высоким коэффициентом трения и малым модулем упругости.
Наиболее преепективными являются специальные фрикционные пластмассы с целлюлозным наполнителем (ФК-16Л, ФК-24А, КФ-З), у которых коэффициент трения Т" может достигать О,б. Средние значения коэффициентов трения для различных пар материалов, работающих без смазочного материала, приведены в табл. 4.1. Коэффициенты трение фрикционных пар при работе без смазочного материала 4.3. Расчет фрикционных передач Тела качения выполняют с начальным касанием по линии или в точке.
При начальном касании по линии необходимо обеспечить высокую точность изготовления и сборки передачи, исключающую возможность нарушения линейного контакта. Под действием силы прижатия контакт рабочих тел распространяется по площадке, на которой действуют контактные напряжения. При работе передач каждая точка поверхности рабочего тела испытывает периодическое воздействие нормальных н касательных напряжений, вследствие чего основной причиной выхода нз строя фрикционных передач, работающих в масле, является выкрашивание поверхностей. Поэтому фрикционные передачи следует рассчитывать по контактным напряжениям на сопротивление усталости.
При начальном контакте по линии максимальные контактные нормальные напряжения определяют по формуле Герца для случая сжатия двух цилиндров: где Р, — радиальная сила; Е = 2ЕдЕз/(Ет + Ез) — приведенный модуль упругости рабочих тел (Ет и Ез — модули упругости рабочих тел); Ь вЂ” длина линии контакта; р = ВтВз/(Вт + Вз)— приведенный радиус кривизны. Для рабочих тел нз закаленной стали допускаемые напряжения можно принимать [а)н = 1800...2000 МПа. Бели условие прочности он С [о)н не выполнено, то следует испольаовать более прочные материалы для изготовления рабочих тел или увеличить размеры передачи. 4.4. Передачи с постоянным и переменным передаточным отношением Примерами фрикционных передач с постоянным передаточным отношением, получившими широчайшее распространение, являются передачи колесо — рельс (в железнодорожном транспорте) и колесо — дорожное полотно (в автодорожном транспорте).
Рнс. 4.3. Фрикционная планетарная передача Рнс. 4.5. торовый вариатор Наибольший диапазон регулирования частот вращения простого вариатора равен 4, сдвоенного вариатора — 12. При больших диапазонах регулирования значительно понижается КПД. Лобовые вариаторы вследствие значительного геометрического скольжения на площадке касания и возможности изменения радиуса только одного рабочего тела уступают вариаторам других конструкций по величине диапазона регулирования, КПД и износостойкости.
В вариатора» с раздвижными конусными шкивами (см. рис. 4.4) и кольцевым промежуточным телом регулирование скорости достигается изменением радиусов (д1/2 и г/ ) 2, контакта с промежуточным телом 4 конусных дисков 1 и 2 путем их раздвижения и сближения двумя рычагами 3 с реэьбо- Рнс.
4.4. Передача с раздвижными конусными шкивами и промежуточным рабочим телом Рнс. 4 6. Дисковый вариатор 36 В машиностроении применяют фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением и разгруженными опорами по схеме планетарных механизмов (рис. 4.3). Здесь вращающий момент передается от центрального ролика 1 к водилу л через промежуточные ролики (сателлиты) 3. Ролики 3 и 1 сжимаются силами со стороны неподвижного кольцевого звена 2. Водило л вращается вместе с роликами 3, имеющими свободу перемещения в радиальном направлении, и соединено с выходным валом. Фрикционные передачи с плавным изменением передаточно- .
4.2 го отношения (вариаторы) разделяют на простые (см. рис. 4. ) и с промежуточными телами (рис. 4.4 и 4.6). По форме рабочих тел различают дисковые (рис. 4.6), конусные, шаровые и торовые (рис. 4.6) вариаторы. По числу потоков мощности вариаторы делят на однопоточные (см. рнс. 4.2, 4.4) и многопоточные (на рис. 4. б двухпоточный). Важнейшей кинематической характеристикой вариаторов является диапазон регулирования скоростей Д.
Так, для лобового вариатора(см. рис. 4.2)Д = лг „/лг м = В „/В „, где ламах гпап и л — максимальная н минимальная частота вращения на выходе. Вариаторы, как правило, выполняют сдвоенными (см. рис. 4.4 и 4.6), в которых радиус каждого колеса может изменяться от минимального значения до максимального. При этом диапазон регулирования определяют по формуле г г Д = лг /лгы„м Иг„~,/дгм и ° а) б) е) Конт ольные вол осы 1.
2. 3. передвижные Рис. 4.2. Виды промежуточных рабочих тел в передачах с раздвижными конусными шкивами: а — широкий клиновой ремень; б — стальное кольцо; в †специальн цепь выми парами Б. В качестве промежуточных тел применяют широкие клиновые ремни (рис. 4.7, а), нормальные клиновые ремни, стальные кольца (рис. 4 7, б), специальные цепи (рис. 4.7, в). Цепные вариаторы имеют по две пары раздвижных конусных дисков с прямыми радиальными зубьями на поверхности конусов и сложную цепь с передвижными пластинками (рис.
4.7, з), образующими зубья при набегании на диски. Зубья на парных конусных дисках смещены на полшага по окружности. Регулирование скорости вращения осуществляется сближением пары дисков на одном валу и синхронным раздвижением пары дисков на другом валу. Многодисковые вариаторы основаны на регулировании скорости сближением и раздвижением осей конических дисков 1 и Я (см. рис. 4.6), силы тренин между дисками создаются за счет прижатия дисков пружинами. Зти вариаторы делают многопоточными для передачи больших мощностей.
Торозый вариатор (см. рис. 4.5) несет на входном и выходном валах торовые чашки 1 и 3, между которыми вращаются два или три ролика 3. Рабочий проФиль чашек очерчен дугами окружности с общим центром кривизны О. Частота вращения регулируется изменением угла наклона осей вращения роликов 3. Преимущественно применяемые материалы тел ка- чения — сталь по текстолиту (из текстолита изготавливают обод ролика 3).
Вариатор имеет начальное касание по линии и работает без смазывания. Диапазон регулирования вариа- тора 4...6. Какую передачу называют вариатором2 Какие виды скольжения возникают во фрикционных передачах2 Какие требования предъявляют к рабочим телам фрикционных пе- редач2 По какому условию рассчитывают фрикционные передачи2 Как определяют диапазон регулирования вариатора2 В каком варнаторе нагрузка передается за счет зацепления, а не трения2 3 бчатые пе едачи 5.1.
Общие сведения 40 Зубчатая передача — это механизм, который с помощью зубчатого зацепления передает или преобразует движение с изменением скоростей и моментов. Цилиндрические зубчатые передачи между параллельными валами выполняют с помощью колес с прямыми, косыми и шевронными зубьями (рис. 5.1, а — г). Конические передачи между валами с пересекающимися осями осуществляют колесами с прямыми и круговыми зубьями (рис. 5.1, е, з), реже косыми (тангенциальными) зубьими (рис.
5.1, лс). Преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот осуществляют цилиндрическим колесом и рейкой (рис. 5. 1, д). Зубчатые передачи — самые распространенные среди механических передач. Годовой выпуск зубчатых колес составляет несколько миллионов. Диапазон их применения широк: от часов и приборов до самых тяжелых машин.
Ламмпм чг ип: мг КПД; постоянство передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания; возможность применения в широком диапазоне вращающих моментов, скоростей и передаточных отношений; надежность в работе и простота обслуживания. з.з ~~ и ~ м: ° р.а ности изготовления; шум при работе со значительными скоростями. Обычно зубчатая передача состоит из двух колес с числами зубьев лг и лэ. Меньшее из колес, находящихся в зацеплении, называют шестерней, большее — колесом. Основными характеристиками передачи являются мощности на валах шестерни и колеса Р, и Рз в кВт, Угловые скоРости глг и гоз в с г (или частоты вращения лг и пэ в мин г), окружная скорость на дели- тельном цилиндре о в м/с, вращающие моменты Тг и Тэ в Н ° м, передаточное отношение и - яг/пэ = ээ/лы коэффициент полезного действия г).
Рис. 5.1. Основные виды зубчатых передач: а — цилиндрическая прямозубая; б — цилиндрическая косозубая; е — гпевроннаж г — цилиндрическая с внутренним зацеплением; д — реечная; е — коническая прямозубая; лг — коническая косозубая; з — коническая с круговыми зубьями Понижающие передачи, в которых частота вращения шестерни болыпе частоты вращения колеса, а передаточное отношение и > 1, называют редукторами. Повышающие передачи, имеющие передаточное отношение и < 1, называют мультипликаторами. Пропорционально изменению частоты вращения зубчатых колес меняются вращающие моменты Тз = Т«иц, где Т«, Тз — вращающие моменты на ведущем и ведомом зубчатых колесах соответственно; !) — КПД передачи. В редукторах вращающий момент на ведомом колесе больше, чем на ведущем, такие механизмы используют в силовых передачах, предназначенных для получения больших значений моментов на выходе.
В мультипликаторах частота на выходе возрастает, а вращающий момент уменьшается, такие передачи применяют в основном в прнборных (кинематических) передачах. Зубчатые передачи, в которых передаточное отношение изменяется ступенчато, называют коробками передач.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
