Вопросы для самостоятельной проработки и повторения материала

1. Краткие сведения о геометрии и способах изготовления червячных зацеплений.

2. Корринирование червячных зацеплений.

3. Кинематика червячной передачи.

4. Скольжение в зацеплении червячной передачи.

5. Коэффициент полезного действия червячной передачи.

6. Достоинства и недостатки, область применения червячных передач.

7. Основные критерии работоспособности и расчета червячных передач.

8. Расчет червячных передач на прочность зубьев.

9. Тепловой расчет, смазка и охлаждение червячных передач.

10. Материалы и допускаемые напряжения.

Литература:

1. Иванов М.Н. Детали машин. 2-е изд., М.: Высш. Шк., 1986. с 256 -277.

2. Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб.для вузов.- 4-е изд., испр., М.: Высш. Шк., 1986. – с. 224 – 251.

3. Решетов Д.Н. Детали машин: Учеб.для вузов.- 3-е изд., испр., М: «Машиностроение», 1984. – с. 344 – 374.

4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин: курсовое проектирование: Учеб.пособие для машиностроит.спец.техникумов.- М.: Высш. Шк., 1984. – с. 26 – 33 с.

Тема 10. Ременные передачи

Ременная передача образуется из двух шкивов, закрепленных на валах, и ремня, охватывающего шкивы. При этом нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивами и ремнем вследствие его натяжения.

Основные вопросы темы

1. Ременные передачи, классификация, применение.

2. Критерии работоспособности и расчета ременных передач.

3. Кинематика ременных передач.

4. Геометрические параметры.

5. Напряжения в ремне.

6. Скольжение в ременной передаче, к.п.д.

7. Плоскоременные передачи, методы практического расчета.

8. Клиноременные передачи, конструкция, расчет.

9. Шкивы ременных передач.

Основные положения темы

Ременная передача является одной из старейших типов механических передач, сохранивших свое значение до настоящего времени.

Основные преимущества ременных передач:

-возможность передачи нагрузки на большие расстояния;

-плавность и бесшумность работы;

-предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки за счет упругости ремня;

-предохранение механизмов от перегрузки за счет возможного проскальзывания ремня;

-простота конструкции и эксплуатации. Все это обусловило широкое применение ременных передач во многих отраслях.

Основные недостатки:

-невозможность выполнения малогабаритных передач (для одинаковых условий диаметры шкивов примерно в 5 раз больше чем диаметры зубчатых колес);

-непостоянство передаточного числа, вызванное проскальзыванием ремня в шкивах в зависимости от нагрузки;

-повышенная нагрузка на валы и опоры, вызванная необходимостью предварительного натяжения ремней;

-низкая долговечность ремней.

Мощность современных ременных передач обычно не более 50 кВт. Наибольшее применение имеют плоскоременные и клиноременные передачи.

Основными критериями работоспособности и расчета ременных передач являются:

-тяговая способность или прочность сцепления ремня со шкивом, определяемая величиной сил трения между шкивом и ремнем;

-долговечность ремня, ограничиваемая разрушением ремня от усталости.

Основным критерием расчета в настоящее время является тяговая способность передачи.

Кинематика ременных передач.

Учитывая неизбежное упругое проскальзывание ремня, можно записать соотношение между окружными скоростями на шкивах:

,

где - коэффициент скольжения.

Передаточное число при этом:

.

При нормальных рабочих нагрузках поэтому возможно в практических расчетах приближенно принимать:

.

Геометрические параметры передачи.

Основными геометрическими параметрами ременной передачи являются:

- межцентровое расстояние;

- угол между ветвями ремня;

- угол обхвата ремнем малого шкива;

- диаметры меньшего и большего шкивов соответственно.

Соотношения между параметрами:

,

.

Длина ремня:

.

Силовые зависимости в ременной передаче.

Окружная сила передачи

, или

,

где - натяжение ведущей и ведомой ветвей в нагруженной передаче.

Предварительное натяжение ремня:

.

Формула Эйлера (зависимость между натяжением ветвей на границе пробуксовки):

,

где е – основание натурального логарифма.

Взаимосвязь между силами натяжения ветвей, величиной нагрузки и факторами трения:

,

,

.

Напряжения в ремне.

Наибольшие напряжения действуют в ведущей ветви ремня. Они складываются из напряжений от натяжения ветви , напряжений от действия центробежных сил , напряжений от изгиба ведущей ветви на малом шкиве .

.

Тяговая способность передачи характеризуется величиной максимально допустимой окружной силой или величиной полезного напряжения :

,

где - напряжение от предварительного натяжения ветви.

Нагрузка на валы и опоры:

.