27. Расчет нагрузок на валы в ременных передачах.

За расчетную нагрузку принимают мак­симальную длительно действующую на­грузку.

Расчетную нагрузку определяют:

по мощности (задаваемой обычно на входе и выходе коробки передач), КПД и скорости;

по моментам или силам (задаваемым обычно тоже на входе или выходе), переда­точному отношению и КПД.

Расчетную частоту вращения вала, мин^-1, выбирают соответственно по частоте вращения шпинделя n_шп или выходного вала коробки, при которой они передают наибольшие моменты (обычно берут мини­мальную частоту вращения шпинделя, при которой передается полная мощность).

Окружная сила на зубчатых колесах и цепных звездочках

P = 2T/d,

где d - делительный диаметр зубчатого ко­леса или цепной звездочки; Т - вращающий момент.

Нагрузку на вал от цепной передачи приближенно принимают направленной параллельно ведущей ветви цепи и равной окружной силе, умноженной на коэффици­ент, зависящий от положения передачи (для горизонтальной передачи 1,15, для вертикальной 1,05).

Нагрузку на вал (в Н) от ременной пе­редачи при расчете на усталость прибли­женно принимают направленной вдоль линии центров шкивов и определяют по формуле

Q = 200σ₀Fsin(α/2),

где σ₀ - начальное натяжение, обычно принимаемое для плоскоременных передач равным 1,8МПа, а для клиноременных 1,2-1,5МПа; F- площадь поперечного сечения ремня, см²; α - угол обхвата шки­ва, град.

Если нагрузки, действующие на вал, не лежат в одной плоскости, то их расклады­вают по двум взаимно перпендикулярным координатным плоскостям и в каждой из этих плоскостей определяют реакции опор и изгибающие моменты, а затем проводят геометрическое суммирование.

Нередко расчет может быть упрощен удачным выбором координатных плоско­стей. Например, если окружные силы от ведомого и ведущего элементов взаимно параллельны или взаимно перпендикулярны, то оси координат следует направлять вдоль действия этих сил. Отклонениями от параллельности или перпендикулярности в пределах 10-15° следует пренебрегать, со­вмещая силы с осями координат. Допуска­ется также совмещение сил в одну плос­кость, если угол между ними не более 30°.

28. Цепные передачи. Основные характеристики. Типы цепей

Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — цепи, за счёт сил зацепления.

Характеристики

Цепные передачи универсальны, просты и экономичны. По сравнению с зубчатыми передачами (См. Зубчатая передача) они менее чувствительны к неточностям расположения валов, ударным нагрузкам, допускают практически неограниченные межцентровые расстояния, обеспечивают более простую компоновку, большую подвижность валов друг относительно друга. В сравнении с ремёнными передачами (См. Ремённая передача) они характеризуются следующими достоинствами: отсутствие проскальзывания и постоянство среднего передаточного отношения; отсутствие предварительного натяжения и связанных с ним дополнительных нагрузок на валы и подшипники; передача большой мощности как при высоких, так и при низких скоростях; сохранение удовлетворительной работоспособности при высоких и низких температурах; приспособление к любым изменениям конструкции удалением или добавлением звеньев.

Достоинства:

• большая прочность стальной цепи по сравнению с ремнем позволяет передать цепью большие нагрузки с постоянным передаточным числом и при значительно меньшем межосевом расстоянии (передача более компактна);

• возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;

• по сравнению с зубчатыми передачами — возможность передачи вращательного движения на большие расстояния (до 7 м);

• сравнительно высокий КПД (> 0,9 ÷ 0,98);

• отсутствие скольжения;

• малые силы, действующие на валы, так как нет необходимости в большом начальном натяжении;

• возможность легкой замены цепи.

Недостатки:

• растяжение цепи со временем;

• сравнительно высокая стоимость цепей;

• невозможность использования передачи при реверсировании без остановки;

• передачи требуют установки на картерах;

• сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи;

• скорость движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточного отношения.

\По типу цепей: с роликовыми (рис.4, а); с втулочными (рис.4, б); с зубчатыми (рис.4, в)