Фрикционные передачи.

Также как и ременные основаны на использовании сил трения, возникающих при контакте сил вращения под действием сжимающих сил.

P <=F, где P - окружная сила;

F=Q*f F - сила трения;

Q - сжимающее усилие;

f - коэф. трения.

Фрикционные передачи обеспечивают передачу М_кр между двумя параллельными или перекрещивающимися валами. Если P>F -буксование.

По форме тел вращения вариаторов: - дисковые (диски);

• шаровые (вальцы);

• конические (шары);

• лобовые (катки);

• торовые (конусы). По расположению валов: - перекрещивающиеся;

- параллельные.

По форме рабочей поверхности: - гладкие;

- клинчатые.

По способу прижатия катков: - с постоянной силой прижатия;

- с регулируемой силой прижатия.

Способ прижатия оказывает превалирующее влияние на величину i,

h, [ G_кон] , износ катков.

Постоянное прижатие образуется за счет предварительной деформации установленных специальных пружин, либо упругостью катков.

Регулируемое прижатие требует применения специальных нажимных устройств, позволяющих сохранить постоянство отношения P/Q.

Нерегулируемые фрикционные передачи имеют i=const.

Регулируемые фрикционные передачи называются вариаторами.

Вариаторы - устройства, обеспечивающие бесступенчатое регулирование i.

N =10-20 kBt;

V=25m/c;

i<=10;

h=0,85...0,9; N_{ша x}=250 к Вт.

Лобовой вариатор

Ведущий ролик А перемещается вдоль вала. Передаточное число i будет изменяться в соответствии с изменением рабочего диаметра D₂ ведомого диска Б. Вариатор обладает свойством реверсивности. Для этого ролик А необходимо перевести в левую часть диска Б.

Значение фрикционных вариаторов как бесступенчатых регуляторов скорости возрастает в связи с широким фронтом работ по автоматизации управления производственными и другими процессами.

Расчет основных параметров:

К=1,25...1,5 - коэф. запаса сцепления;

f=0,03...0,2 - коэф.трения;

В = А * y;

y - коэф.ширины ролика.

При работе катки подвергаются усталостному выкрошиванию, износу, особенно на больших скоростях. Поэтому катки работают в масле, и износ сводится к минимуму.

Расчет на прочность сводиться к определению величины напряжений в месте контакта:

[s_k] - допустимое контактное напряжение; N₀ - сила прижатия к поверхности контакта;

b - длина линии контакта; Е_пр - приведенный модуль упругости.

Преимущества: - простота тел качения;

• бесшумность и плавность работы при высоких скоростях;

• бесступенчатое регулирование скорости;

- самопредохранение от перегрузок. Недостатки: - непостоянство передаточного числа и зависимость его от передаваемых нагрузок;

• точность изготовления тел качения;

• необходимость использования нажимных устройств для прижатия тел качения;

• низкий к.п.д.;

• нагрузки на валы и опоры.

Тенденции: - широкое применение многодисковых фрикционных вариаторов дает возможность увеличить передаваемые мощности до 250кВт-400кВт.

Схемы вариаторов:

ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ.

Основаны на зацеплении цепи и звездочек. Принцип зацепления, а не трения, повышение прочности стальной цепи в сравнении с ремнем позволяют передавать большие нагрузки, однако меньшие, чем в зубчатых передачах.

Принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи, в связи с чем уменьшается нагрузка на валы и опоры.

Угол обхвата звездочки цепью не имеет столь решающего значения, как угол обхвата шкива ремнем, поэтому цепные передачи могут надежно работать при малых значениях А и больших значениях передаточного числа i.

По назначению: цепи приводные, тяговые, грузовые.

По конструкции цепей: приводные цепи делятся на втулочно-роликовые и зубчатые (бесшумные), пластинчато-зубчатые, втулочно-штыревые.

По количеству цепей: однорядные, двухрядные, многорядные.

Основные параметры: - шаг цепи;

• диаметр начальной окружности звездочки;

• передаточное число;

• диаметр делительной окружности;

• длина цепи.

min Z =12

При работе в цепи возникают полезная нагрузка, равная окружному

усилию Р на звездочке.

Общее натяжение ведущей ветви цепи: S₁ = S₂ +Р

Допустимая полезная нагрузка может быть определена из условия,

чтобы контактные напряжения в шарнирах не превышали [ Р₀].

[ Р₀] - допустимое давление в шарнирах ~ 3,5 кг/мм²;

F - проекция опорной поверхностишарнира;

Кэ - коэф.эксплуатац. =1,2...3,0.

Сила натяжения цепи должна быть такой, чтобы для нормальной работы передачи исключить провисание цепи.

Т - длина свободной ветви цепи; Т = А

q - вес единицы длины цепи;

К_f - коэф. провисания.

Минимальное межцентровое расстояние:

Д лина цепи:

Преимущества: - большие межцентровые расстояния;

• малые габариты и вес;

• высокий к.п.д.;

• простота замены цепи. Недостатки: - возможность внезапного обрыва цепи;

• удлинение цепи вследствие износа;

• неравномерность скорости;

• необходимость обеспечения предварительного натяжения цепи.

Материал: для звездочек - Стали 45,40Х;

для цепей - Стали 15,20,20Х.

Тенденции: Изготовление звездочек из пластмасс, позволяющие уменьшить динамически нагрузки и шум передач.