- •Оглавление
- •2. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.
- •3. Этапы проектирования машин.
- •4. Основные виды механических передач.
- •5. Классификация зубчатых передач.
- •6. Достоинства и недостатки зубчатых передач.
- •7. Основные геометрические параметры эвольвентных зубчатых колес.
- •8. Кинематические и силовые соотношения прямозубых эвольвентных зубчатых колес.
- •9. Виды напряжений, по которым проводится проектировочный и проверочный расчет зубчатых колес.
- •10. Общие сведения о косозубых цилиндрических зубчатых передачах.
- •11. Понятие об эквивалентном колесе и его параметры.
- •12. Силы, действующие в косозубой цилиндрической передаче.
- •13. Общие сведения о конических зубчатых передачах.
- •14. Ортогональные прямозубые конические зубчатые передачи.
- •15. Основные сведения о передаче Новикова.
- •16. Планетарные передачи.
- •17. Кинематика планетарных передач. Инематика.
- •18. Условия подбора чисел зубьев планетарных передач.
- •19. Основные сведения о волновых передачах.
- •20. Червячные передачи: общие сведения, достоинства и недостатки.
- •12.2. Достоинства и недостатки червячных передач
- •21. Кинематические и силовые соотношения архимедовых червячных передач.
- •22. Критерии работоспособности и особенности расчета червячных передач.
- •23. Выбор материалов червяков и червячных колес.
- •24. Охлаждение и смазка червячных редукторов.
- •25. Общие сведения о фрикционных передачах и вариаторах. Общие сведения
- •Классификация
- •Достоинства и недостатки
- •26. Основные сведения о передаче «винт-гайка» скольжения.
- •27. Шарико-винтовые передачи (швп).
- •28. Основные факторы, определяющие качество фрикционных передач.
- •29. Ременные передачи: общие сведения, классификация, виды ремней.
- •14.2. Классификация передач
- •14.3. Достоинства и недостатки ременных передач трением
- •30. Силы в ремнях ременных передачах.
- •31. Напряжения в ремнях ременных передачах.
- •32. Основные сведения о цепных передачах.
- •13.2. Достоинства и недостатки цепных передач
- •13.3 Типы цепей
- •33. Кинематика и динамика цепной передачи.
- •34. Критерии работоспособности и расчет цепной передачи.
- •36. Ориентировочный расчет валов и осей.
- •37. Проверочный расчет валов и осей.
- •38. Подшипники скольжения.
- •39. Режимы трения подшипников скольжения.
- •40. Расчет подшипников скольжения при полужидкостном трении.
- •41. Расчет подшипников скольжения при жидкостном трении.
- •42. Назначение и классификация подшипников качения.
- •43. Статическая грузоподъемность. Проверка подшипников качения по статической грузоподъемности. Проверка и подбор подшипников по статической грузоподъемности.
- •44. Динамическая грузоподъемность. Проверка подшипников качения по динамической грузоподъемности.
- •45. Назначение и классификация муфт.
- •46. Классификация соединений.
- •47. Основные сведения о резьбовых соединениях.
- •48. Классификация резьб.
- •49. Виды нагружений болтовых соединений.
- •3. В уточненных расчетах определяют значения д и б, а затем .
- •50. Основные понятия о заклепочном соединении.
- •51. Область применения, преимущества и недостатки сварных соединений.
- •52. Шпоночные и шлицевые соединения.
14.3. Достоинства и недостатки ременных передач трением
Достоинства:
возможность передачи движения на значительные расстояния;
возможность работы с высокими скоростями;
плавность и малошумность работы;
предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки и ударов;
защита от перегрузки за счет проскальзывания ремня по шкиву;
простота конструкции, отсутствие необходимости смазочной системы;
малая стоимость.
Недостатки:
значительные габариты;
значительные силы, действующие на валы и опоры;
непостоянство передаточного отношения;
малая долговечность ремней в быстроходных передачах;
необходимость защиты ремня от попадания масла.
Плоские ремни отличаются большой гибкостью из-за малого отношения толщины ремня к его ширине. Наиболее перспективны синтетические ремни ввиду их высокой прочности и долговечности. Несущий слой этих ремней выполняется из капроновых тканей, полиэфирных нитей. Материал фрикционного слоя – полиамид или каучук.
Клиновые ремни имеют трапециевидное сечение с боковыми рабочими сторонами , соприкасающимися с канавками на шкивах. Благодаря клиновому действию ремни этого типа обладают повышенным сцеплением со шкивами. Клиновые ремни при том же натяжении обеспечивают примерно втрое большую силу трения по сравнению с плоскими ремнями. Из-за большой высоты сечения в клиновых ремнях возникают значительные напряжения при изгибе ремня на шкивах. Эти напряжения являются переменными и вызывают усталостное разрушение ремня.
Поликлиновые ремни – бесконечные плоские ремни с продольными клиновыми ребрами на внутренней поверхности. Эти ремни сочетают гибкость плоских ремней и повышенное сцепление со шкивами, характерное для клиновых ремней.
Многопрофильные ремни состоят из двух – четырех клиновых, соединенных между собой тканевым слоем и применяются вместо комплектов клиновых ремней.
Круглые ремни выполняют резиновыми диаметром от 3 до 12 мм, используются для передачи небольших мощностей в приборах и бытовой технике.
Ремни квадратного сечения используют для передачи небольших мощностей с приборах.
30. Силы в ремнях ременных передачах.
Окружная сила на шкивах (Н):
, ( 14.11 )
где T1 – вращающий момент, Н м, на ведущем шкиве диаметром d1, мм; P1 – мощность на ведущем шкиве, кВт.
С другой стороны, Ft = F1 - F2, где F1 и F2 - силы натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня под нагрузкой. Сумма натяжений ветвей при передаче полезной нагрузки не меняется по сравнению с начальной: F1 + F2 = 2F0. Решая систему двух уравнений, получаем:
F1 = F0 + Ft/2, F2 = F0 – Ft/2. ( 14.12 )
Сила начального натяжения ремня F0 должна обеспечивать передачу полезной нагрузки за счет сил трения между ремнем и шкивом. При этом натяжение должно сохраняться долгое время при удовлетворительной долговечности ремня. С ростом силы несущая способность ременной передачи возрастает, однако срок службы уменьшается.
Соотношение сил натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня без учета центробежных сил определяют по уравнению Эйлера, выведенному им для нерастяжимой нити, скользящей по цилиндру. Записываем условия равновесия по осям x и y элемента ремня с центральным углом d (рис. 14.6). Принимаем, что и, тогда,
( 14.13 )
, ( 14.14 )
|
Рис. 14.6 |
где dFn – нормальная сила реакции, действующая на элемент ремня от шкива; f –коэффициент трения ремня по шкиву. Из ( 14.13 ) имеем:
. Подставим значение в ( 14.14 ), пренебрегая членомв связи с его малостью. Тогдаи
( 14.15 )
Интегрируем по дуге скольжения, подставляя пределы F1, F2, 0,
, .
После потенцирования имеем: , ( 14.16 )
где e – основание натурального логарифма, - угол, на котором происходит упругое скольжение, при номинальной нагрузке .
Полученная зависимость показывает, что отношение F1/F2 сильно зависит от коэффициента трения ремня на шкиве и угла . Но эти величины являются случайными, в условиях эксплуатации могут принимать весьма различные значения из числа возможных, поэтому силы натяжения ветвей в особых случаях уточняют экспериментально.
Обозначая и учитывая, что , имеем
и . ( 14.17 )