3.Расчётная часть

Задание. Определить максимальную величину износа на рабочих поверхностях колёс открытой фрикционной цилиндрической передачи:

- вычислить необходимую силу прижатия в передаче и полуширину полоски контакта;

- вычислить контактные напряжения;

- определить интенсивность изнашивания колёс передачи;

- вычислить величину изношенного слоя ведущего и ведомого колёс передачи;

- определить допустимый ресурс работы фрикционной передачи и сравнить с заданным;

- сделать выводы;

И сходные данные (вариант 20):

1 – ведущее колесо;

2 – ведомое колесо;

D₁=150 мм – диаметр ведущего колеса;

D₂=440 мм – диаметр ведомого колеса;

V_1,2 – окружные скорости (качения) точек рабочих поверхностей ведущего и ведомого колес, м/с;

ω_1,2 – угловые скорости ведущего и ведомого колес, рад/с;

F_n – сила прижатия колес, Н;

T₁ – крутящий момент на ведущем колесе;

b=90 мм – ширина колес;

о – точка контакта;

о₁ и о₂ – оси вращения колес.

P₁=8.2 кВт – передаваемая мощность на ведущем валу;

n₁=1320 об/мин – частота вращения ведущего вала;

K_сц=1,2 – коэффициент сцепления;

f_c=0,18 – коэффициент трения скольжения материала без смазки;

Е=2,2∙10⁵ МПа – модуль нормальной упругости (Чугун ЧНМХ);

t=1200 ч – время работы.

Рабочие поверхности колес обработаны круглым шлифованием (R_a=0,63) и приработаны. Величину допустимого износа принять: [h]=2,5мм.

Решение

Необходимая сила нажатия для передачи вращающего момента T₁ определяется по формуле

Н [1, c. 40, ф. (4.24)]

где Нм

Полуширина полоски контакта при действии силы нажатия F_n=5309,78 Н определяется по формуле:

[1, c. 39, ф. (4.23)]

мм,

где приведенный радиус кривизны

мм [1, c. 35, ф. (4.10)]

Контактные напряжения

[1, c. 38, ф. (4.22)]

Мпа

Определяем интенсивность изнашивания рабочих поверхностей колёс фрикционной передачи по формуле:

[1, c. 32, ф. (4.1)]

Для 8-го класса шероховатости при круглом шлифовании рабочих поверхностей колёс:

v=1,8 [1, приложение 1];

[1, приложение 1];

k=0,2; aпер=1 [1, см. формулу (4.5)];

tу=4.1; σ0=660 МПа [1, приложение 2];

Кtv=3,0 [1, приложение 3];

fм=0,095 [1, приложение 4].

Толщина изношенного слоя ведущего h₁ и ведомого h₂ колеса

[1, c. 40, ф. (4.25)]

мм

где окружные скорости ведущего и ведомого колес

мм/с

мм/с

передаточное отношение

Максимальная величина изношенного слоя h_max=h₁=0.42 мм. По нормам [h]=2,5мм.

Допустимый ресурс работы ведущего колеса передачи

ч.

что больше заданного.

Выводы: данная фрикционная передача при заданных условиях эксплуатации будет работать больше своего ресурса. Допустимый предел величины изношенного слоя больше чем расчётный.

4.Список используемой литературы

1. Багмутов В. П. Изнашивание деталей узлов трения наземных транс-

портных средств: учебное пособие / В. П.Багмутов, А. Н.Савкин, С. Н.

Паршев; ВолгГТУ. – Волгоград, 2011.– 56 с.

2. Триботехника. Краткий курс. М.: Изд-во МГТУ имени Н.Э.Баумана,2008, 344с., ил. 143

3.Пенкин Н.С. Сербин В.М. Основы трибологии и триботехники: учеб.пособие.-М: Машиностроение, 2008.-206с.

4.Прикладная механика: учебник для вузов / В.В.Джамай, Ю.Н.Дроздов. М.Дрофа, 2004.-414.

5.Основы проектирования фрикционных передач. Издательство Ростовского Университета,1985-176с