ДМ - Конспект лекций для бакалавров (Андриенко ЛА) (528097), страница 15
Текст из файла (страница 15)
На тяговую способность передачи оно не влияет.4). Напряжение от центробежной силы Fц ц Fц / Aпри v 25м/с влияние ц на работоспособность передачи несущественно.Наибольшее напряжение max и t ц . и обычно значительнопревышают все другие составляющие max . max действует в поперечном сечении ремня в месте его набегания намалый шкив, и сохраняют свое значение на всей дуге покоя.Скольжение ремня по шкивам.Различают два вида скольжения : упругое и буксование.Упругое скольжение. В процессе обегания ремнем ведущего шкива сила его натяжения уменьшается от F1 до F2 (рис.
5.6).Так как деформация ремня пропорциональна силе натяжения, то приуменьшении силы натяжения ремень под действием силы упругости укорачивается, преодолевая силы трения в контакте со шкивом. При этом ременьотстает от шкива – возникает упругое скольжение ремня по шкиву. На ведомом шкиве также происходит скольжение, но здесь сила натяжения возрастает от F2 до F1 , ремень удлиняется, опережает шкив.Упругое скольжение происходит не на всей дуге обхвата , а лишь наее части – дуге скольжения , которая расположена со стороны сбеганияремня со шкива.120Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.
5.6Скорости v1 и v2 прямолинейных участков ремня равны окружнымскоростям шкивов, на которые они набегают. Потерю скорости v v1 v2определяет скольжение на ведущем шкиве, где направление скольжения несовпадает с направлением вращения шкива (стрелки на дуге 1 ).Упругое скольжение ремня неизбежно, оно возникает в результате разности F1 F2 .Упругое скольжение приводит к потере скорости, а, следовательно, имощности, а также нагревает и изнашивает ремень.Упругое скольжение характеризуется коэффициентом скольжения:v1 v2или v2 v1 (1 )v1При нормальном режиме работы 0.01...
0.02 .По мере роста окружной силы Ft уменьшается дуга покоя. При некотором значении Ft 0 , т.е. дуга скольжения становиться равной дугеобхвата и ремень скользит по шкиву по всей поверхности касания его сошкивом, т.е. буксует. Передача – неработоспособна.Основным расчетом ременных передач является расчет по тяговойспособности, обеспечивающий одновременно и прочность ремней, и передачу ими требуемой нагрузки.121Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Тяговая способность ременной передачи обусловлена сцеплением ремня со шкивом.Тяговую способность определяют экспериментально, строят кривыескольжения и КПД (рис.5.7). На их базеразработан метод расчета ременных передач.
При F0 constустанавливаютсвязь между силой Ft и относительнымскольжением . По оси абсцисс откладывают относительную нагрузку, выраженную через коэффициент тяги :FtF t tF1 F2 2 F0 2 0Рис. 5.7По оси ординат – коэффициент скольжения и КПД η.При возрастании коэффициента тяги от 0 до k , которое называетсякритическим, наблюдается только упругое скольжение ремня по шкиву.
Этотучасток характеризует устойчивую работу передачи. При дальнейшем увеличении коэффициента тяги от k до max наблюдается как упругое скольжение, так и пробуксовывание. Работа становится неустойчивой.Ft достигает значения максимальной силы трения иПри max1 , наступает полное буксование ремня на ведущем шкиве.КПД складывается из потерь на упругий гистерезис, скольжение ремняпо шкивам, трение в опорах.Наибольшая доля потерь на гистерезис при изгибе, они не связаны свеличиной нагрузки. Поэтому КПД при малых нагрузках невысок.
Он достигает максимума при k , затем падает, т.к. добавляются потери на буксование.Расчет передач.Ведут по тяговой способности с использованием кривых скольжения.Допускаемая окружная сила или мощность:[ F ]t0 2 k F0 ; Pопт [ F ]t0 v110002 k F0 v1000Значения коэффициентов тяги установлены экспериментально: дляплоских ремней k 0.4...0.5 , для клиновых и поликлиновых k 0.7...0.8 .122Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************По кривым скольжения определяют допускаемую приведенную мощность [ P0 ] , передаваемую единицей ширины ремня или одним клиновымремнем (одним клином поликлиновых ремней) в зависимости от диаметрамалого шкива и скорости ремня в условиях типовой передачи: при угле обхвата 1800 , передаточном числе u 1 , спокойной нагрузке и базовойдлине ремня L0 .В реальных условиях эксплуатации, которые отличаются от испытанийтиповой передачи, допускаемая мощность, передаваемая единицей шириныремня (одним клином) равна:[ P] [ P]0 C CLCu /C p ,где C - коэффициент, учитывающий влияние на тяговую способностьугла обхвата.
С уменьшением от 1800 до 1100 C изменяется от 1 до 0,76- тяговая способность понижается.CL - коэффициент, учитывающий влияние на долговечность длины ремня в зависимости от отношения L расчетной / L0базовой (косвенно учитываем частотупробегов ремня).Cu - коэффициент передаточного числа, учитывает меньшие напряжениеизгиба в ремне на большем шкиве Cu 1...1.14 при u 1...2.5 .C p - коэффициент динамичности нагрузки и режима работы C p 1...2 .Ширина ремня:вFt[Ft ]- для плоского ремня.Число клиновых ремней в комплекте или число клиньев поликлиновыхремней передачи для обеспечения среднего ресурса:zP1([P]C z )P1 - передаваемая мощность на ведомом валу.C z - коэффициент, учитывающий неравномерность распределенияC z 0.9 принагрузки между ремнями C z 0.95 при z 2...3 ,z 4...6 ,C z 0.75 при z 6 .Для передач клиновыми ремнями рекомендуется [z] 10 из-за неодинаковой длины ремней и неравномерного их нагружения; для поликлиновых[z] 36 (сечение К) и [z] 50 (сечение Л и М).Сила предварительного натяжения, НF0 750P1C p /(vC ) zqv2v - скорость, м/с, q - масса 1м ремня в кг/м.123Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Зубчато – ременная передача.Рис.5.8Зубчатые ремни выполняют бесконечными плоскими с выступами навнутренние поверхности, которые входят в зацепление с зубьями на шкивах(рис.5 8 и 5.9).Достоинства:Постоянное передаточное отношение, малое межосевое расстояние, небольшие нагрузки на валы, большое передаточное число ( u 12 ).Недостатки:Сравнительно высокая стоимость, чувствительность к отклонению отпараллельности осей валов.Применение: в высоконагруженных передачах (кузнечнопрессовое оборудование), используя ее высокую нагрузочную способность, а также в передачах точных перемещений (в связи с постоянством передаточного числа):приводы печатающих устройств ЭВМ, киносъемочная аппаратура, робототехника.124Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.
5.9Зубья ремня имеют трапецеидальную или полукруглую форму(рис.5.10).Основной геометрический параметр – модуль m p / , - где p - шагремня. Требуемое значение модуля вычисляют исходя из усталостной прочности зубьев:m k 3 P1C p / n1 ,где P1 - номинальная мощность на ведущем шкиве, кВт, C p - коэффициент режима работы ( C p 1,3...2,4 ), n1 - частота вращения ведущего шкива,мин 1 , k 35 - для трапецеидального профиля, k 25 - для полукруглого.Полученные значения модуля округляют до стандартного.Ширина ремня:125Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************FpCнвz 0 h[p]Рис.
5.10Fp vp1103 C pvd1n16 10 4z0 z1- расчетная сила, передаваемая ремнем.- скорость ремня, м/с;3600- число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с малымшкивом; 1 - угол обхвата ремнем малого шкива, град; h - высота зуба ремня; Cн - коэффициент учитывающий наличие натяжного или направляющегороликов; - коэффициент неравномерного распределения окружной силымежду зубьями из-за ошибок изготовления 1,1...
1,2 ; [p] допускаемое среднее давление на зубья ремня, МПа;Сила Fв , действующая на валы со стороны передачи зубчатым ремнем,направлена по линии центров и численно значительно меньше, чем в передаче клиновым ремнем.126Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Fв (1,1...1,3) Fр .Предварительное натяжение F0 в передаче необходимо для устранениязазоров в зацеплении. Оно должно быть больше значения натяжения от Fц ,чтобы не нарушалось зацепление.6. Цепные передачиЭто передача зацеплением с гибкой связью.Движение передает шарнирная цепь, которая охватывает ведущую и ведомую звездочку и зацепляется за их зубья.Рис.6.1Достоинства:1. По сравнению с зубчатыми передачами ЦП могут передавать движениемежду валами при значительных межосевых расстояниях (до 8м),по сравнению с ременными - более контактны, передают большие мощности, требуют меньшей силы предварительного натяжения, обеспечиваетпостоянство передаточного числа (отсутствует скольжение и буксование).127Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Недостатки:1.
Значительный шум при работе вследствие удара цепи о зуб звездочкипри входе в зацепление, особенно при малом числе зубьев и большомшаге.2. Сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи, необходимостьприменения системы смазывания.3. Удлинение цепи вследствие износа шарниров и сход ее со звездочек,что требует применения натяжных устройств.Применение: в станках, мотоциклах, велосипедах, буровом оборудовании,строительно-дорожных машинах для передачи движения между параллельными валами на значительные расстояния.Приводные цепи.Состоят из соединенных шарнирами отдельных звеньев. Помимо приводных бывают тяговые и грузовые цепи, которые в дальнейшем не рассматриваются.Основные типы стандартизированных приводных цепей: роликовые, втулочные и зубчатые.Роликовые приводные цепи.Состоят (рис.6.2) из двух рядов нагруженных 1 и внутренних 2 пластинв наружные пластины запрессованы оси 3, пропущенные через втулки 4, запрессованные в свою очередь во внутренние пластины.На втулки предварительно надеты свободно вращающиеся закаленныеролики 5.