Лабораторна робота № 1 Дослідження параметрів фрикційних передач

Мета роботи: 1.Вивчити конструкції фрикційних передач з умовно сталим передаточним відношенням і ознайомитись з лобовим варіатором.

 2.Визначити основні геометричні і силові співвідношення у фрикційній передачі.

Устаткування та інструменти: лабораторні установки фрикційних передач, штангенциркуль, металічна лінійка, кутомір, лічильна машинка.

Теоретичні відомості

Фрикційні передачі рух від одного вала до іншого передають силами тертя, що виникають між робочими поверхнями обертових котків. Їх поділяють на передачі з умовно сталим передаточним відношенням (з паралельними осями валів - циліндричні, з пересічними - конічні) і з змінним передаточним відношенням (варіатори).

Циліндрична фрикційна передача

Циліндричну фрикційну передачу застосовують при паралельному розташуванні осей валів.

Передаточне відношення фрикційної передачі визначають за формулою:

, (1)

де і -відповідно кутова швидкість і частота обертання ведучого котка; і -кутова швидкість і частота обертання веденого котка; D₁ i D₂ –діаметри ведучого і веденого котків відповідно; -коєфіцієнт пружного ковзання (

Міжосьова відстань передачі визначається за формулою:

. (2)

де .

Силу притискання котків для передачі заданого крутного моменту визначають за формулою:

, (3)

де β - коефіцієнт запасу зчеплення коліс: в силових передачах β=1,25-1,5; у приладах β=2,5–3; f - коефіцієнт тертя; для сталі по сталі або сталі по чавуну в суху f=0,15-0,2; для сталі або чавуну по текстоліту в суху f=0,2-0,3; для сталі по бронзі в суху f= 0,10-0,15; М₁-крутниймомент на ведучому котку

Рис. 1. Фрикційна циліндрична передача

Для котків із сталі та інших матеріалів, що підлягають закону Гука, перевірний розрахунок передачі проводять по контактним напруженням за формулою Герца-Бєляєва:

, (4)

де q - номінальне навантаження на одиницю довжини лінії контакту котків:

(5)

К=1-1,3 – коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по довжині лінії контакту котків (приймається тим менше, чим точніше виготовлена передача); b - довжина лінії контакту котків;

Е_зв - зведений модуль пружності котків:

, (6)

Е₁ Е₂ –відповідно модулі пружності матеріалу ведучого і веденого котків: для сталі Е=2·10⁵ МПа; для чавуну Е= 1,5·10⁵ МПа; для міді, бронзи, латуні Е=1·10⁵ МПа; для дерева, текстоліту Е= 0,1·10⁵ МПа;

-зведений радіус кривизни котків:

; (7)

де [σ_Н] - допустиме контактне напруження, Па [2, с. 121].

Із залежностей (4) і (5) допустиму силу [Q] притискання котків можна визначити за формулою:

, (8)

Підставляючи її значення в залежність (3) допустимий крутний момент на веденому котку можна визначити за формулою:

. (9)