книги из ГПНТБ / Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием

и одна поступательная; кроме того, одна высшая пара):

W '= ЗП -2р5 - рт = 3.3 - 2.3 - I . I = 2

Действительно, нет геометрических препятствий тому,

чтобы одновременно повернуть оба колеса на произвольные со­

вершенно независимые углы. Достоинства фрикционных передач

- простота конструкции и бесшуность работы, недостатки -

значительные давления на валы и опоры, непостоянство переда­ точного числа из-за проскальзывания колес и соответственно

невозможность применения передечи в тех случаях, когда пере­ даточное число должно быть точным. Поэтому фрикционные пере­

дачи применяют гораздо реле, чем другие механические передачи.

При тщательном изготовлении фрикционные передачи могут

работать со скоростями, достигающими 25 м/сек, и при переда­ точных числах до 10. Мощности, передаваемые ими, колеблютсял

в пределах от ничтожно малых (например, в приборах ) до нес­ кольких сотен киловатт, но преимущественно до 20 квт.

Поскольку ведомое колесо проскальзывает относительно ведущего окружная скорость его Vz несколько меньше окружной скорости Vi последнего.

Для передачи фрикционной передачей окружной силы Р ее колеса должны быть прижаты друг к другу силой 0. (рис .4 6 ,а)

определяемся по формуле:

Q = ^ ,

где р - коэффициент запаса сцепления колес, который рекомен­ дуется принимать в силовых передачах машин от 1,25

до 1,5 .

-j7' - коэффициент трения между колесами, принимаемый для стали по стали в масле ^ =0,04-0,05, для стали по стали или чугуну всухую ^-= 0,15 - 0 ,2 .

210

но их расчет ведут по контактным напряжениям сжатия на пло­

щадке касания. Колеса из неметаллических материалов, не

подчиняющихся закону Гука, рассчитывают на ограничение наг­ рузки, приходящейся на единицу длины контактной линии,

Ременные передачи: В простейшем виде ременная переда­ ча (рис.46,6) состоит из сшитого в кольцо ремня, надетого с

натягом на два шкива - ведущий и ведомый. Если шкивы цилин­

дрические, то их огибает ремень, имеющий форму ленты. В слу­ чае желобчатых шкивов в желобках (ручьях) размещают ремни трапецеидального сечения, клиновые ремни. Для создания не­ обходимого трения между ремнем и ободом шкива, ремень дол­

жен иметь достаточное начальное натяжение, которое достига­

тить следующие достоинства первой: возможность передачи мощности на значительные расстояния (до 15 м и более);

плавность и бесшумность работы, обусловленные эластичностью ремня; предохранение механизмов от перегрузки за счет воз­ можного пробуксовывания ремней по шкивам. Имеются также и недостатки, ограничивающие применение ременных передач:

невозможность выполнения малогабаритных передач (для одина­ ковых условий работы диаметры шкивов примерно в 5 раз боль­ шие диаметров зубчатых колес); некоторое непостоянство пере­ даточного числа в результате скольжения ремня по шкивам;

211

ной передаче не применима (ибо получена для невесомой, не­

растяжимой нити, каковой ремень не является). Но она дает верную качественную характеристику влияния коэффициента

213

передаваемый момент. Иными словами, лучше (полнее) использу­ ются силы предварительного натяжения ремня.

Скольжение ремня по ободу шкива происходит только на

части дуги обхвата в пределах так называемой дуги скольже­

уменьшением напряжения уменьшается упругая деформация эле­

направлении, обратном направлению вращения. Таким образом,

скорость ремня в точке С равна разности окружной скорости шкива и скорости деформации ремня- В результате скорость VJ,

более натянутой ведущей ветви оказывается больше скорости ^

менее натянутой ведомой ветви. Дуга ав, где скольжение от­

214

увеличивается разность S i ~ S ^ = Р. Вместе с этим увеличива­

ется и разность V-/-V5. Таким образом, коэффициент упругого скольжения растет вместе с величиной окружного усилия. Это означает, что для ременной передачи, как и для фрикционной

передачи, передаточное число не постоянно^ зависит от вели­ чины нагрузки передачи.

Опытные кривые скольжения. Расчет ременной передачи ведут по методу ее сравнения с эталонной экспериментальной передачей, для которой опытным путем установлено максималь­ но допустимое значение полезного напряжения в ремне GL:

^___ Рт

На рис.А6,д даны опытные зависимости коэффициента упругого

скольжения £ и к .п .д . от так называемого коэффициента тяги , характеризующего степень нагруженности испы-

туемой передачи. £ „ - сила начального натяжения. Как видно

из рисунка, вначале скольжение растет пропорционально окруж­

обхвата, скорость скольжения резко увеличивается, к .п .д . па­ дает. Это явление и называют буксованием. Этот опыт позво­ ляет определить оптимальное значение коэффициента тяги и со­

ответствующее полезное напряжение

2 S 0y

F

215

Отсюда, а также из формулы Эйлера следует, что увеличить

предельное окружное усилие Рт можно только увеличивая началь­

ное натяжение $е. Однако здесь есть ограничение. Ремни из

прорезиненной ткани (бельтинга), хлопчатобумажные, капроне-

г

вые при некотором значении С50= - ^ начинают чрезмерно быст­

дут с помощью корректирующих коэффициентов Со, С^ ,Су ,Сн,

учитывающих влияние угла наклона ветвей передачи к горизон­

ту, влияние меньшего угла обхвата U j, скорости ремня V и

характера работы, соответственно. Значения этих коэффициен­

тов даны в справочной литературе.

[Р] =F6pC»CACvCH .

Необходимо, чтобы расчетная окружная сила Р была бы меньше

нику следует особенное внимание уделить материалам и конст­ рукциям ремней.

216

Понятие о вариаторах. Клиновой ремень благодаря сво­

ей форме и довольно большой тяговой способности облегчает создание клиноременного вариатора - передачи с бесступенча­

ном плоском и втором клиновом шкивах. Две части клинового шкива, образующие клиновую канавку, прижимаются помещенной

внутри пружиной. С перемещением электродвигателя по са­

лазкам изменяется положение ремня в канавке, а вместе с ним

Деталь, на которую насажены вращающиеся части машины,

называют осью или валом. Оси служат только для поддержания деталей и могут быть как вращающимися, так и невращающимися.

Они работают только на изгиб. Валы в отличие от осей враща­ ются и служат не только для поддержания размещенных на них деталей, но и для передачи крутящего момента. Следовательно,

вал работает не только на изгиб, но и на кручение; в этом и заключается принципиальная разница между осью и валом, хотя они имеют примерно одинаковую конструкцяивную форму.

Валы бывают прямыми и коленчатыми. Они несут на себе жестко скрепленные с ними зубчатые колеса, шкивы, барабаны,

217

муфты, маховики и т .п ., и покоятся на опорах, которые удер­ живают эти валы от смещения при действии поперечных и осе­

вых нагрузок. Опорные части валов при восприятии радиальных нагрузок называют цапфами (рис.47 а ,б ) . Причем различают промежуточные цапфы, называемые шейками, и концевые шапфы,

или шипы. При восприятии валом осевой нагрузки опорную его

прочность, способность к поверхностному и объемному упрочне­

нию, легкостью получения прокаткой цилиндрических заготовок

и хорошей обрабатываемостью на станках. Без термообработки применяют углеродистые стали СтЗ,Ст4, Ст5, 25, 30,35,40 и45.

218

валы изготовляют из легированных сталей АОХН, 40ХНМА и др.

Валы рассчитывают на прочность, а в отдельных случаях на

жесткость и вибрацию, после чего проводят проверочный рас­

чет на выносливость .

Проектный расчет валов на статическую прочность ве­

дут для ориентировочного определения диаметра вала из рас­

предварительном ориентировчном расчете его принимают пони-

ОС р

кенным (200 кГ/нм =196 . 10 н/м ) для учета деформации из­ гиба.

Полученный диаметр вала округляют до ближайшего большего значения по ГОСТу и проводят проверочный расчет на выносливость, заключающийся в том, что для опасного сечения вала определяют действительный коэффициент запаса усталостной прочности П и сравнивают с допускаемым коэффи­ циентом запаса прочности [п]:

Допускаемый коэффициент запаса усталостной прочнос­ ти принимают в зависимости от назначения вала и точности расчетов в пределах от 1,5 до 2 ,5 .

Подшипники, служащие опорами для валов и вращающих­ ся осей, делят на две основные группы: I) подшипники сколь-

219