34. Расчёт усилий, действующих в ременной передаче.

Для создания трения между ремнем и шкивом ремню после установки создают предварительное натяжение F₀ (а).

После приложения основной нагрузки происходит перераспределение натяжений в ветвях ремня. Ветвь, набегающая на ведущий шкив (ведущая) натягивается F₁, натяжение в ведомой ветви уменьшается F₂ (б). Силы натяжения ветвей ремня F_n нагружают валы и подшипники, что является недостатком ременных передач.

В ременной передаче возникают два вида скольжения: упругое и буксование. Упругое скольжение неизбежно при нормальной работе передачи. В процессе работы напряжение ремня на ведущем шкиве падает, ремень укорачивается и отстает от шкива. Возникает упругое скольжение. На ведомом шкиве натяжение ремня падает, и тоже возникает упругое скольжение. Упругое скольжение возникает в результате разности натяжений ведущей и ведомой ветви. По мере роста окружной силы F_t = 2T/d , ремень начинает скользить по всей длине дуги обхвата, то есть по всей поверхности касания ремня с ведущим шкивом, то есть буксует. Ведомый шкив при этом останавливается, КПД падает до нуля. Упругое скольжение характеризуется коэффициентом скольжения ξ = (v₁–v₂)/v₁, который представляет потерю скорости на шкивах, а, следовательно, непостоянство передаточного отношения. Поэтому передаточное число ременной передачи определяется по формуле:

35. Конструкции клиноременных передач.

Клиноременная передача – открытая передача с одним или несколькими ремнями. Рабочие поверхности ремня – его боковые стороны. По сравнению с плоскоременными, клиноременные передачи обладают большей тяговой способностью, имеют меньшее межосевое расстояние, допускают меньший угол обхвата малого шкива и большие передаточные числа (и ≤ 10). Однако стандартные клиновые ремни не допускают скорость более 30 м/с из-за возможности крутильных колебаний ведомой системы, связанных с неизбежным различием ширины ремня по его длине и, как следствие, непостоянством передаточного отношения за один пробег ремня. У клиновых ремней большие потери на трение и напряжения изгиба, а конструкция шкивов сложнее. КПД клиноременных передач η= 0,87...0,97.

Клиновые приводные ремни выполняют бесконечными из резинотканевых материалов трапецеидального сечения с углом клина φ₀= 40°. В зависимости от отношения ширины b₀ большего основания трапеции к ее высоте h клиновые ремни бывают нормальных сечений (b₀/h ≈ 1,6); узкие (b₀/h ≈ 1,2); широкие (b₀/h ≈ 2,5 и более; применяют для клиноременных вариаторов).

По сравнению с плоскоременными, клиноременные передачи обладают значительно большей тяговой способностью за счет повышенного сцепления, обусловленного приведенным коэффициентом трения f ' между ремнем и шкивом.

Зубчатоременные передачи. В этих передачах бесконечный плоский ремень, имеющий на внутренней поверхности зубья трапецеидальной формы, входит в зацепление с зубчатым шкивом. По сравнению с другими видами передач гибкой связью, зубчатоременные передачи обладают рядом преимуществ: отсут­ствие скольжения, малые габариты, небольшие нагрузки на валы и их опоры, незначительная вытяжка ремня и высокий КПД (0,94...0,98). Зубчатоременные передачи применяют при скоростях ремня до 50м/с, передаточных числах и≤12 и мощностях до 100 кВт и более. Передачи зубчатым ремнем обычно служат в качестве понижающих в приводах от электродвигателей к приемным валам машин, например, металлорежу­щих станков.

Зубчатые ремни имеют несущий слой в виде металлического троса, стекловолокна или полиамидного шнура, находящегося в резиновой или пластмассовой основе. Для повышения износостойкости зубья покрывают тканью из синтетического волокна. Наличие жесткого и прочного несущего каркаса обеспечивает неизменяемость окружного шага р при работе передачи. Расчетный диаметр d_p шкивов зубчатоременной передачи соответствует положению несущего слоя ремня, надетого на шкивы. Основной конструктивный параметр зубчатого ремня – модуль m: m= p/π, где р – окружной шаг.

38. Расчёт ременных передач по допускаемой мощности.

В соответствии со стандартом расчет передачи ведут по допускаемой мощности Р_р, передаваемой одним ремнем,

P_p = P₀ C_z C_L/C_p

где Р₀ – номинальная мощность базовой передачи в зависимости от сечения ремня, скорости вращения и диаметра меньшего шкива;

С_z, С_L, C_p – коэффициенты, зависящие от угла обхвата ремнем шкива, от длины ремня и от динамичности работы передачи.

Требуемое число ремней в передаче вычисляют из соотношения

z = P/(P_pC_z)

где Р – передаваемая мощность;

С_z – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче, z = 8.

Расчетную передаваемую мощность Р вычисляют по формуле

Р = Р_ном С_р,

где Р_ном - номинальная мощность, по­требляемая приводом, кВт; С_р - коэффициент динамичности нагрузки и режима работы.

Номинальной считают нагрузку, веро­ятность распределения которой на стацио­нарных режимах не превышает 80%.

36. Расчёт ременных передач по допускаемым напряжениям.

Расчет плоских ремней по тяговой способности производят по допускаемому напряжению, которое определяют по кривым скольжения. Полезным напряжением ремня к площади поперечного сечения.

Для долговечности ремня следует ориентироваться на большие значения числовых коэффициентов.

Полезное допускаемое напряжение в действительных условиях работы:

[σ_t]=[σ_t]₀C_aC_yC_pC₀ где С_a - коэффициент угла обхвата, C_ν - коэффициент скорости, C_p - коэффициент режима, C₀ - коэффициент угла.

Полезная окружная сила и мощность передаваемые ремнем в условиях: F_t=A[σ_t]  или N = A[σ_t]V/1000 = F_tV/1000

Необходимая площадь сечения ремня: A=F_t/[σ_t]. При расчете ремней по тяговой способности требуется проверка их по запасу сцепления со шкивами:

Расчет клинового ремня.

Полезное допускаемое напряжение в действительных условиях работы:

[σ_t]=[σ_t]₀C_aC_yC_pC₀ Полезная окружная сила и мощность, передаваемая в действительных условиях:

F_t = AZ[σ_t] , N = AZ[σ_t]V/1000

где Z - число ремней.

Сила, действующая на вал клиноременной передачи:

Q = 2σ₀ AZ sin(α/2)

39. Конструкции и кинематика цепных передач.

Цепная передача – механизм для передачи вращательного движения между параллельными валами с помощью жестко закрепленных на них зубчатых колес – звездочек и охватывающей их многозвенной гибкой связи с жесткими звеньями, называемой цепью.

Простейшая передача состоит из двух звеньев-звёздочек и охватывающей их гибкой связи – цепи. В зависимости от назначения цепь может быть использована для передачи движения (приводная), для перемещения грузов (тяговая), для подвески или подъёма грузов (грузовая). Основными типами приводных цепей являются шарнирные, роликовые, втулочные и зубчатые. Основными характеристиками цепей являются: шаг, ширина и разрушающая нагрузка. Однорядная роликовая цепь состоит из наружного звена, собранного из двух пластин и валиков, неподвижно закреплённых в отверстиях пластин, и внутреннего звена, состоящего из двух пластин, запрессованных на втулки, и роликов, свободно одеваемых на втулки. Втулка позволяет распределить нагрузку по всей длине валика и уменьшить износ шарниров. Главный геометрический параметр цепи и цепной передачи – шаг t между осями шарниров цепи.

37. Поликлиновые и зубчатоременные передачи.

Поликлиновая передача – разновидность ременной передачи. Такую передачу можно часто встретить в приводных механизмах ДВС: привод насоса, привод генератора, а также в бытовой технике - привод барабана, автоматической стиральной машины. Поликлиновая передача совмещает в себе достоинства и клиновых передач (повышенную силу трения между ремнём и шкивом) и плоских ремней (монолитность, гибкость, способность длительное время работать с перекосами осей валов). Такие передачи позволяют снизить габариты механизма в целом, использовать её при высоких скоростях, позволяют реализовать большие передаточные отношения. Эти преимущества снижают стоимость привода и, следовательно, повышают конкурентоспособность на рынке всего механизма в целом. Поэтому поликлиновую передачу применяют в самых различных приводах машиностроения.Поликлиновые ремни — бесконечные плоские ремни с высокопрочным полиэфирным кордшнуром и продольными клиньями, входящими в кольцевые клиновые канавки на шкивах

32. Назначение и классификация передач.

33. Конструкции и кинематика плоскоременных передач.

34. Расчёт усилий, действующих в ременной передаче.

35. Конструкции клиноременных передач.

36. Расчёт ременных передач по допускаемым напряжениям.

37. Поликлиновые и зубчатоременные передачи.

38. Расчёт ременных передач по допускаемой мощности.

39. Конструкции и кинематика цепных передач.

40. Критерии работоспособности и расчёта цепных передач.

41. Расчёт усилий в цепной передаче.

42. Конструкции и кинематика фрикционных передач.

43. Расчёт фрикционных передач.

44. Передача винт-гайка.

45. КПД винтового механизма.

46. КПД привода, кинематический и силовой расчёт передаточных механизмов.

1. Прочность, жёсткость и износостойкость ДМ.

2. Контактные напряжения и прочность ДМ.

3. Металлические машиностроительные материалы.

4. Неметаллические машиностроительные материалы.

5. Классификация соединений.

6. Конструкция заклёпочных соединений.

7. Расчёт заклёпочных соединений.

8. Конструкция сварных соединений.

9. Расчёт сварных соединений.

10. Конструкция клеевых и паяных соединений.

11. Расчёт клеевых и паяных соединений.

12. Допуски и посадки.

13. Соединения прессовые (с натягом).

14. Расчёт зазоров и натягов в прессовом соединении.

15. Расчёт прессовых соединений, нагруженных осевой силой.

16. Расчёт прессовых соединений, нагруженных крутящим моментом.

17. Расчёт прессовых соединений, нагруженных изгибающим моментом.

18. Конструкции резьбовых соединений.

19. Силовой расчёт резьбовых соединений.

20. Расчёт болтов, поставленных без зазора.

21. Расчёт болтов, поставленных с зазором.

22. Расчёт болтов с эксцентрично приложенной нагрузкой.

23. Условие герметичности стыков в резьбовых соединениях.

24. Конструкции зубчатых (шлицевых) соединений.

25. Расчёт зубчатых (шлицевых) соединений.

26. Конструкции шпоночных соединений.

27. Расчёт призматических шпонок.

28. Расчёт тангенциальных шпонок.

29. Расчёт клиновых шпонок.

30. Конструкции штифтовых, клиновых и конических соединений.

31. Конструкции фрикционно-винтовых соединений.