- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •1.1. Общие сведения
- •1.3. Надежность машин
- •1.4. Стандартизация
- •1.5. Машиностроительные материалы
- •1.6. Способы экономии материалов при конструировании
- •1.7. Технологичность конструкции. Точность. Взаимозаменяемость
- •1.8. Конструирование. Оптимизация
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Основные типы и параметры резьб
- •2.4. Соотношение сил и моментов в затянутом резьбовом соединении
- •2.5. Стопорение резьбовых соединений
- •2.6. Распределение силы между витками резьбы
- •2.7. Прочность винтов при постоянных нагрузках
- •2.8. Расчет резьбовых соединений группой болтов
- •2.9. Расчет винтов при переменной нагрузке
- •2.10. Способы повышения несущей способности резьбовых соединений
- •Глава 3. Заклепочные соединения
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Сварные соединения стыковыми швами
- •4.3. Сварные соединения угловыми швами
- •4.4. Швы контактной сварки
- •4.5. Допускаемые напряжения сварных соединений
- •5.1. Общие сведения
- •Глава 6. Шпоночные и шлицевые соединения
- •6.1. Шпоночные соединения
- •7.1. Конусные соединения
- •7.2. Соединения коническими стяжными кольцами
- •7.3. Клеммовые соединения
- •8.1. Паяные соединения
- •8.2. Клеевые соединения
- •8.3. Штифтовые соединения
- •8.4. Профильные соединения
- •9.1. Основные понятия, термины и определения
- •9.2. Элементы механики фрикционного взаимодействия
- •9.2.2. Микрогеометрия поверхности
- •9.2.3. Контактные задачи в статике
- •9.2.6. Материалы для сопряжений скольжения
- •9.3. Методы смазывания и смазочные материалы
- •9.3.1. Условия смазывания и смазочное действие
- •9.3.2. Виды смазочных материалов
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Общие вопросы конструирования
- •10.3. Расчет фрикционных передач
- •10.4. Передачи с постоянным передаточным отношением
- •10.5. Передачи с переменным передаточным отношением
- •11.1. Общие сведения
- •11.4. Точность зубчатых передач
- •11.7. Материалы, термическая и химико-термическая обработка
- •11.8. Расчетная нагрузка
- •11.11. Допускаемые напряжения
- •11.12. Конические зубчатые передачи
- •11.13. КПД зубчатых передач
- •11.15. Планетарные передачи
- •11.16. Волновые зубчатые передачи
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Виды червяков
- •12.3. Критерии работоспособности червячных передач
- •12.4. Материалы червяка и червячного колеса
- •12.6. Скольжение в червячной передаче. КПД передачи
- •12.7. Силы, действующие в зацеплении
- •12.8. Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки
- •12.9. Допускаемые напряжения
- •12.12. Тепловой расчет и охлаждение передач
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Типы цепей
- •13.3. Критерии работоспособности цепных передач
- •13.5. Основные параметры цепных передач
- •13.6. Расчет цепных передач
- •13.7. Силы, действующие в ветвях передачи
- •13.8. Переменность скорости цепи
- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Классификация передач
- •14.3. Конструкция и материалы ремней
- •14.4. Основные геометрические соотношения
- •14.6. Кинематика ременных передач
- •14.7. Силы и напряжения в ремне
- •14.9. Расчет долговечности ремня
- •14.10. Расчет плоскоременных передач
- •14.11. Расчет клиновых и поликлиновых передач
- •14.12. Силы, действующие на валы передачи
- •14.13. Зубчато-ременная передача
- •16.1. Общие сведения
- •16.2. Конструкции и материалы
- •16.3. Расчеты валов и осей на прочность
- •16.4. Расчеты валов и осей на жесткость
- •16.5. Расчеты валов на виброустойчивость
- •Глава 17. Подшипники качения
- •17.1. Общие сведения
- •17.2. Критерии работоспособности
- •17.3. Распределение нагрузки между телами качения (задача Штрибека)
- •17.4. Статическая грузоподъемность подшипника
- •17.5. Кинематика подшипников качения
- •17.6. Расчетный ресурс подшипников качения
- •17.9. Расчеты сдвоенных подшипников
- •17.10. Расчетный ресурс при повышенной надежности
- •17.12. Быстроходность подшипников
- •17.13. Трение в подшипниках
- •17.14. Посадки подшипников
- •17.15. Смазывание подшипников и технический уход
- •18.1. Общие сведения
- •18.2. Характер и причины выхода из строя подшипников скольжения
- •18.3. Подшипниковые материалы
- •18.4. Критерии работоспособности подшипников
- •18.5. Условные расчеты подшипников
- •18.7. Трение в подшипниках скольжения
- •18.8. Тепловой расчет подшипника
- •18.10. Устойчивость работы подшипников скольжения
- •18.11. Гидростатические подшипники
- •18.12. Подшипники с газовой смазкой
- •18.13. Подпятники
- •18.14. Магнитные подшипники
- •19.1. Назначение муфт, применяемых в машинах
- •19.2. Муфты, постоянно соединяющие валы
- •19.3. Сцепные управляемые муфты
- •19.4. Сцепные самоуправляемые муфты
- •Литература
|
Г л а в а 14 |
|
РЕМЕННЫЕПЕРЕДАЧИ |
|
14.1. Общие сведения |
Ременнперед( аяча |
рис. 14.1) состоитиз ведущего 1 и ведомо- |
го 2 шкивов и надетого на них ремня 3. В состав передачи могут также входить натяжные устройства и ограждения. Возможно применение нескольких ремней и ведомых шкивов. Основное
Рис. 14.1. Схема ременной передачи
назначение — передача механической энергии от двигателя передаточным и исполнительным механизмам, как правило, с понижениемчастотывращения .
14.2. Классификация передач
По принципу работы различают передачи трением (большинство передач) и зацеплением (зубчато-ременные ). Передачи зубчатыми ремнями по своим свойствам существенно отличаются от передачтрением и рассматриваютсяособо в п. 14.13.
Ремни передач трением по форме поперечного сечения подразделяют на плоские, клиновые, поликлиновые, круглые, квадратные.
323
Глава14. |
Ременныепе редачи |
Условием работы ременных передач трением является наличие натяжения ремня, которое можно осуществить следующими спосо - бами: 1) предварительным упругим растяжением ремня; 2) перемещением одного из шкивов относительно другого; 3) натяжным роликом; 4) автоматическим устройством, обеспечивающим регулированиенатяже нияв зависимости от передаваемойнагрузки .
При первом способе натяжение назначают по наибольшей нагрузке с запасом на вытяжку ремня, при втором и третьем способах запас на вытяжку выбирают меньше, при четвертом— натяжение изменяется автоматически в зависимости от нагрузки, чтообеспечивает наилу чшиеусло виядля работыремня.
Клиновые, поликлиновые, зубчатые и быстроходные плоские ремни изготовляют бесконечными замкнутыми. Плоские ремни преимущественно выпускают конечными в виде длинных лент. Концы таких ремней склеивают, сшивают или соединяют металлическими скобами. Места соединения ремней вызывают динамические нагрузки, что ограничивает скорость ремня. Разрушениеэтих ремней происходит , какправило , поместу соединения .
Преимущества ременных передач трением: возможность передачи движения на значительные расстояния, возможность работы с высокими скоростями, плавность и малошумность работы, предохранение механизмов от резких колебаний нагрузки и ударов, защита от перегрузки в результате проскальзывания ремня по шкиву, простота конструкции, отсутствие необходимости системы смазывания, малаястоимость .
Недостатки:большие габариты; значительные силы, действующие на валы и опоры; непостоянство передаточного отношения; малый срок службы ремней в быстроходных передачах; необходимзащитыремняотпопсть. сладания
14.3. Конструкция и материалы ремней
Ремни должны обладать высокой прочностью при переменных напряжениях, износостойкостью, максимальным коэффициентом трения на рабочих поверхностях, минимальной изгибной жесткостью.
Конструкцию ремней отличает наличие высокопрочного несущего слоя, расположенного вблизи нейтральной линии сечения. Повышенный коэффициент трения обеспечивается пропиткой ремня илипримене ниемобклад ок.
324
14.3. Конструкция и материалы ремней
Рис. 14.2. Сечения ремней
Плоские ремни( рис. 14.2, а) отличаются большой гибкостью благодаря малому отношению толщины ремня к его ширине. Наиболее перспективны ремни, изготовленные из синтетических материалов, ввиду их высокой прочности и долговечности. Несущий слой этих ремней выполняют из капроновых тканей, полиэфирных нитей. Материал фрикционного слоя— полиамид или каучук.
Такие ремни изготовляют бесконечными и используют, как правило, при скоростиболее 30 м/с. При меньшихскоростях могут использоваться конечные прорезиненные или бесконечные кордшнуровые и кордтканевые ремни. Прорезиненные ремни состоят из тканевого каркаса, имеющего от трех до шести слоев, и наружных резиновых обкладок. Кордшнуровые ремни состоят из несущего слоя с одним рядом синтетического кордшнура, связу-
ющей резины и тканевых обкладок. |
Кордтканевые ремни имеют |
|||||||||
несущийслой из двух слоев обрезиненнойвискоз нойткани . |
||||||||||
Клиновые ремни (рис. 14.2, б)имеют |
|
|
|
|
||||||
трапециевидное сечение с боковыми ра- |
|
|
|
|
||||||
бочимисторонами, |
соприкасающимися с |
|
|
|
|
|||||
канавками на шкивах. Благодаря клино- |
|
|
|
|
||||||
вому действию ремни этого типа обла- |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||||
дают повышенным сцеплением со шки- |
|
|
|
|
||||||
вами. Рассмотримэлементарныйу |
часток |
|
|
|
|
|||||
ремня. |
Для этого участка силу натяже- |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
ния можно приближенно принять посто- |
Рис. 14.3. Силы, действую- |
|||||||||
янной. |
Из |
рис. 14.3 следует, что сила |
||||||||
dFn, нормальная к поверхности канавки |
щие на участок клинового |
|||||||||
шкива, значительно больше силы натя- |
ремня |
|||||||||
женияdF : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dFn |
|
dF |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2sin |
2 |
|
|
|
|
|||
325
Глава14. |
Ременныепе редачи |
Тогдасила трения
dFf Fтр 2dFn f sin 20 .
Клиновые ремни при том же натяжении обеспечивают примерно в2,0–2,5 раза большую силу трения по сравнению с плоскими. Вследствие большой высоты сечения в клиновых ремнях возникают значительные напряженияпри изгибе ремня нашкивах . Эти напряжения являются переменными и вызывают усталостное разрушение ремня.
Клиновые ремнивыпу скаюттрех типов:нормального сечения, узкие и широкие (для вариаторов), которые различаются по площадисечений . Узкиеремни допускают большеенатяжение и более высокие скорости( до 40 м/с), передают в 1,5–2,0 раза большую мощность по сравнению с ремнями нормального сечения. В насто-
ящеевремя применение узкихремнейстановится |
преобладающим . |
|
Ремни выпускают различными по площади поперечного сечения. |
||
Это позволяет уменьшить диаметральные размеры передачи. |
Чис- |
|
ло ремней в комплекте обычно от двух до восьми и ограничивается неравномерностью распределения передаваемой нагрузки междуремнями.
Поликлиновые ремни (рис. 14.2, в) представляют собой бесконечныеплоские ремни с продольнымиклино выми ребрами навну т- ренней поверхности. Эти ремни сочетают гибкость плоских ремней и повышенное сцепление со шкивами, характерное для клиновых ремней.
Клиновые и поликлиновые ремни выпускают прорезиненными с несущим слоем из синтетических шнуров. Для шнуров корда
применяют полиамидные и полиэфирные волокна, для передач с особо высокой нагрузкой — кевлар. Ремни с кордом из кевлара имеют высокую прочность, практически не вытягиваются (модуль
упругости при растяжении E = 2500 МПа |
в отличие от |
E 300 600 МПа для корда из других волокон). |
Выпускают так- |
же кордтканевые клиновые ремни с несколькими слоями ткани, они имеют меньший модуль упругости и лучше работают при ударнойнаг рузке.
Многопрофильные ремни состоят из двух–четырех клиновых ремней, соединенных между собой тканевым слоем, и применяютсявместо комплектовклиновых ремней .
326
