Конічна фрикційна передача.

Передаточне відношення конічної фрикційної передачі визначають за формулою: :

, (10)

де і -відповідно середні діаметри ведучого і веденого котків; δ₁ і δ₂ – кути при вершинах конусів котків (для лабораторної установки 12⁰, 78⁰) відповідно. Конусну середню відстань передачі визначають за формулою:

, (11)

Рис. 2. Фрикційна конічна передача

Зведений радіус кривизни котків:

(12)

Сили, що діють на вали, при взаємному розташуванні валів під 90˚, визначаються:

Q₁= Q sin δ₁, (13)

Q₂= Q sin δ₂ . (14)

Всі інші розрахунки ведуть аналогічно з розрахунками циліндричних передач.

Варіатори.

Діапазон регулювання (4, стор. 192):

(15)

Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитися з конструкціями фрикційних передач та лобовим варіатором.

2. Для циліндричної передачі заміряти: b; D₁; D₂. Визначити наступні параметри по довідниковій літературі, яка указана вище: ; β; f; [σ]_н; К_0. Обчислити за приведеними вище залежностями наступні параметри: u; а; Е_зв; ρ_зв; [Q]; [М_кр2].

3. Для конічної передачі заміряти :b; D₁; D₂; R_e; D_cр1; D_cр2; δ₁; δ₂. Обчислити: u; Е_зв; ρ_зв; [Q]; [Q₁]; [Q₂]; [М_кр2].

4. Для лобового варіатора: заміряти R_max і R_min , підрахувати D.

Зміст звіту

1.Короткі теоретичні відомості.

2.Схематичне зображення передач, які розглядаються.

3.Результати розрахунків.

4.Висновки.

Контрольні питання.

1.Як класифікують фрикційні передачі?

2.Які переваги та недоліки фрикційних передач?

3.Які основні вимоги до матеріалів котків ?

4.Які матеріали використовують для виготовлення котків?

5.Які види руйнування котків Ви знаєте?

6.Як визначити зведений модуль пружності котків?

7.Як визначити зведений радіус кривизни котків циліндричної і конічної передач?

8.Як визначити передаточне відношення фрикційних передач?

9.Який вид має формула Герца-Беляєва?

10.Як визначити допустиму силу, з якою котки притискуються один до одного?

Лабораторна робота № 2 Визначення основних параметрів та корисного навантаження пасової передачі

Мета роботи: Ознайомитися із конструкціями пасових передач та виконати кінематичні і силові розрахунки по заданому варіанту.

Устаткування та інструменти: лабораторні установки плоскопасової та клинопасової передач, штангенциркуль, металічна лінійка, лічильна машинка, креслярські прилади.

Теоретичні відомості

Передача механічної енергії за допомогою сил тертя між пасом і шківом називається пасовою. Пасова передача складається із двох або більшої кількості шківів і нескінченного паса, надітого на шківи з натягом.

Залежно від форми поперечного перерізу паса (рис.1) розрізняють такі види пасових передач: плоскопасові з прямокутним профілем поперечного перерізу паса (рис.1,а); клинопасові з трапецієвидним профілем поперечного перерізу (рис.1,б); поліклинопасові, що мають поздовжні клинові виступи-ребра на внутрішній поверхні паса (рис.1,в); круглопасові (рис.1,г) з круглим профілем поперечного перерізу паса. У машинобудуванні також широко використовують передачі зубчастими пасами.

Рис.1. Форми поперечного перерізу паса

Переваги пасових передач: можливість передачі потужності на значні відстані (до 15м); плавність і безшумність роботи; зменшення вібрацій і поштовхів внаслідок пружної витяжки паса, відносно високий ККД: .

Недоліки: великі габаритні розміри, мала довговічність паса в швидкохідних передачах; великі навантаження на вали і підшипники від натягу паса, несталість передаточного числа; неможливість застосування у вибухонебезпечних місцях внаслідок електризації паса.

Основні геометричні, кінематичні та силові параметри пасових передач

Міжосьова відстань пасової передачі визначається в основному конструкцією приводу машини і рекомендується в таких межах:

– для плоскопасових передач:

;

– для клинопасових:

,

де D₁ і D₂ – діаметри шківів.

Розрахункова довжина паса:

.

Кут обхвату пасом малого шківа:

, в град

або , в рад.

Для плоскопасової передачі рекомендується , а для клинопасової .

Передаточне число пасових передач:

,

де – коефіцієнт пружного ковзання, який показує відносну втрату швидкості:

,

де v₁ i v₂ – колові швидкості ведучого і веденого шківів.

Для появи тертя між пасом і шківом пас після встановлення на шківи попередньо натягують з силою F₀. Чим більша F₀, тим вища тягова здатність передачі.

Під час появи робочого навантаження проходить перерозподіл натягів віток паса: ведуча натягується додатково до сили F₁, а натяг веденої вітки зменшується до F₂:

,

де – колова сила:

,

де М₁ – крутний момент.

Сили, що діють на вали та їх опори:

.

Метою розрахунку пасових передач є вибір та визначення геометричних розмірів пасів і шківів при попередньо вибраних його типу і матеріалах їх елементів.

Основними критеріями розрахунку плоских і клинопасових пасів передач є тягова здатність, що забезпечує надійність зчеплення паса з ободом шківа, та довговічність паса, яка залежить від його втомлювальної міцності.

Проектний розрахунок плоскопасових передач зводиться до визначення ширини в вибраного типу паса і його товщини . Вихідними даними для розрахунку задають: потужність N₁, кутову швидкість ω, передаточне число и, строк служби L_h, а також умови і режими роботи передачі.

Площу поперечного перерізу паса А для плоско- і клинопасової передачі визначають:

- для плоскопасової передачі шляхом виміру:

А = , м²,

де b – ширина, h - товщина паса;

- для клинопасової передачі площу поперечного перерізу паса А приймають за таблицею21 [9 c.206].

Початкова сила натягу F₀ визначається за формулою:

F₀ = А·σ₀, ,

σ₀ – початкове напруження в поперечному перерізі, паса, приймається по [2 c.131] або [9 c. 222]

Розрахункова колова сила визначається за формулою:

F_t = k_g , ,

де N₀ – потужність, яка передається одним клиновим пасом, приймається по таблиці 28 [9 c.224] Вт; ν – колова швидкість руху м/с:

ν = π D₁ ,

D₁ – діаметр малого шківа, м; n – частота обертання об/хв (хв ^-1); k_g – коефіцієнт динамічного навантаження і режиму роботи, приймається по таблиці 11 [2 c.132].

Зусилля в ведучій і веденій вітках пасової передачі визначаються за формулами:

F₁ = F_t · ℓ^fα / (ℓ^fα – 1);

,

де ℓ - основа натурального логарифма; f – коефіцієнт тертя, приймається по [2 с. 134]; α– кут обхвату, рад.