3.3.2. Передачи с переменным передаточным числом
Многие машины в процессе работы требуют изменения передаточного числа:
- передачи ступенчатого регулирования.
В этом случае исходным является заданный ряд скоростей ведомого вала, частота вращения ведущего вала (обычно
Таблица 1
Некоторые энергетические и экономические показатели
различных передач
№№ |
Тип передачи |
Наибольшие допустимые значения |
Оптимальная стоимость, % |
||||
|
|
|
Значения КПД,
|
||||
отк |
закр |
||||||
1 |
Зубчатая |
80 |
50000 |
20 |
0.93-0.95 |
0.96-0.98 |
165 |
2 |
Червячная |
20 |
200 |
80 |
0.20-0.30 |
0.30-0.40 |
- |
3 |
Плоскоременная а) обычные ремни б) специальные ремни в) с натяжным роликом |
25
50
- |
2000
-
- |
5
-
10 |
0.96
-
- |
-
-
- |
106
-
125
|
4 |
Клиноре-менная а) обычные ремни б) специальные ремни |
25-30
50 |
1500
- |
8-15
- |
0.9-0.95
- |
-
- |
100
- |
5 |
Цепная |
25-40 |
3500 |
10 |
0.90-0.93 |
0.95-0.97 |
140 |
6 |
Фрикционная |
15-25 |
300 |
5-10 |
0.70-0.80 |
0.90-0.96 |
- |
)
и крутящий момент на ведомом валу. Ряд
скоростей (чисел оборотов) должен
составлять геометрическую прогрессию.
Отношение
называется диапазоном
регулирования.
Отношение
двух соседних чисел оборотов
называется знаменателем
ряда или
коэффициентом
регулирования.
Величина
нормализована, например, в станкостроении
;
;
.
Ступенчатое регулирование в передачах трением осуществляется с помощью ступенчатых шкивов и ремня, который переводится с одной ступени на другую.
- передачи бесступенчатого регулирования (вариаторы).
Ступенчатое регулирование скорости приводит к потере производительности машины. Полностью исключить ее можно лишь используя принцип бесступенчатого регулирования скорости. Наиболее просто такой вид регулирования осуществляется в передачах трением — фрикционных и ременных. Обычно они носят название фрикционные или ременные вариаторы.
3.4. Фрикционные передачи
3.4.1. Общие сведения и классификация
Наиболее простой конструкцией таких передач является устройство из 2-х катков – ведущего и ведомого. Рабочими поверхностями катки (колеса) прижимаются друг к другу настолько, что сила трения, развиваемая при этом, равна величине передаваемого окружного усилия (рис. 1, 4) /1, с. 183/:
,
где — окружная сила;
— сила
прижатия тел качения друг к другу;
— коэффициент
трения;
|
|
а) |
б) |
Рис. 1. Схема фрикционных передач для постоянного передаточного числа: а) цилиндрическими катками; б) коническими катками. |
|
Сила прижатия может быть по величине постоянной или переменной, автоматически изменяемой в зависимости от величины передаваемого момента. Достоинством фрикционных передач является простота конструкции, бесшумность работы, недостатками — большое давление на опоры и непостоянство передаточного числа.
Фрикционные передачи можно встраивать в кинематические цепи различных машин и приборов, а также выполнять в виде отдельных передач.
Передача крутящего момента между параллельными валами осуществляется с помощью цилиндрических катков (колес) с гладким или клинчатым ободом. Для валов с пересекающимися осями применяются конические катки (колеса), которые также могут иметь гладкий или клинчатый обод (рис. 2).