Расчет на прочность фрикционной передачи

Схема для расчета цилиндрической фрикционной передачи пред­ставлена на рис. 2.2.

Контактные напряжения передач с контак­том по линии определяют по формуле Герца

где q — нормальная нагрузка по длине кон­тактной линии; Q — сила прижатия катков; К — коэффициент запаса сцепления (коэффи­циент нагрузки), К= 1,25...2; l — длина кон­тактной линии; ρ_пр — приведенный радиус кривизны:

Е_пр — приведенный модуль упругости,

μ — коэффициент поперечной деформации.

При μ = 0,3 получим условие прочности по контактным напряже­ниям:

где [σ_H] — допускаемое контактное напряжение для менее прочного материала катков.

Вариаторы

Вариаторы служат для плавного (бесступенчатого) изменения ско­рости вращения ведомого вала на ходу при постоянной скорости ведуще­го вала.

В зависимости от формы тел качения вариаторы делятся на

• ло­бовые,

• конусные,

• торовые,

• дисковые,

• клиноременные.

О сновная харак­теристика вариатора — диапазон регулирования

Лобовые вариаторы (рис. 2.3, а) просты, их выполняют реверсивны­ми. При изменении положения ролика 1 меняется радиус ведомого зве­на. Диапазон регулирования лобового вариатора

Конусные вариаторы без промежуточного звена (рис. 2.3, б) по диа­пазону регулирования аналогичны лобовым и могут обеспечить изме­нение направления вращения.

Конусные вариаторы с параллельными валами и промежуточным элементом (рис. 2.3, е) могут работать только на ускорение или замед­ление.

Т оровые вариаторы (рис. 2.3, в) состоят из торовых чашек и роли­ков. Изменение скорости на выходе достигается поворотом осей вра­щения роликов. Из всех типов вариаторов торовые вариаторы наиболее совершенны, их недостаток — сложность конструкции. Диапазон регу­лирования торового вариатора

Многодисковые вариаторы (рис. 2.3, г) состоят из пакетов кониче­ских раздвинутых дисков, прижимаемых пружинами. Регулирование скорости производится смещением оси ведущего вала относительно ве­домого; изменяется величина радиуса контакта.

КПД вариатора 0,75...0,85.

Диапазон регулирования дискового вариатора

Вариаторы с раздвижными шкивами и широкими клиновыми ремнями (рис. 2.3, д) просты и надежны. Их выпускают в виде самостоятельных агрегатов или встраивают в машину. Скорость регулируется изменени­ем расчетных диаметров шкивов с помощью осевого перемещения дис­ков. Диапазон регулирования таких вариаторов

Вариаторы стандартизированы, КПД = 0,8...0,9.

Практически для одноступенчатых вариаторов диапазон регулиро­вания Д = 3...8.

Глава 3. Зубчатые передачи. Геометрия и кинематика цилиндрических прямозубых передач

Знать характеристики эволъвентного зацепления; формулы геомет­рического расчета цилиндрических прямозубых колес; уметь ими пользо­ваться.

В зубчатых передачах движение передается за счет зацепления пары зубчатых колес. Меньшее колесо сцепляющейся пары называют шес­терней, большее — колесом.

Классификация зубчатых передач

Зубчатые передачи применяют при любом расположении осей ко­лес. При параллельном расположении осей колес используют цилиндри­ческую передачу, при пересекающихся осях — коническую передачу, при скрещивающихся осях валов — винтовые, гипоидные, спироидные (рис. 3.1).

Зубчатые передачи выполняют в основном закрытыми — работаю­щими в корпусе и со смазкой.

Открытые передачи, работающие на воздухе без смазки, обычно отличаются крупными размерами. Для них характерно ускоренное из­нашивание.

В зависимости от расположения зубьев на колесе различают прямозубые, косозубые, шевронные колеса и колеса с круговыми зубьями.

В интовые передачи (зубчатые цилиндрические передачи с винто­вым зубом) из-за повышенного скольжения и низкой нагрузочной спо­собности применяют ограниченно (рис. 3.1, e).

Для преобразования вращательного движения в поступательное применяют передачу шестерня — рейка (рис. 3.1, г).

В зависимости от формы профиля зубьев передачи делятся на пере­дачи с эвольвентными зубьями и зубьями очерченными дугами окруж­ности (передача Новикова).

В зависимости от взаимного положения колес различают передачу с внешним (рис. 3.1, а) и с внутренним (рис. 3.1, д) зацеплением.