Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Детали машин. Учебное пособие.pdf
–
≤
≤
ширина венца колеса, мм
при
z1 = 1
или
2
при
z1 = 4
–
угол подъёма линии витков червяка, град
–
условный угол обхвата червячка венцом колеса 2δ
67,0adb
sin
Угол
2δ
определяется точками пересечения дуги окружности
диаметром
нят равным
тывается по формуле
дачи (рис
d' = da1 – 0,5m с
90…120°;
–
коэффициент полезного действия червячной передачи рассчи
(4.15).
4.
Определяют силы, действующие в зацеплении червячной пере
. 4.2), по
5.
После определения геометрических параметров червячную пе
формулам
редачу проверяют на контактную прочность по формуле
На изгиб проверяют червячное колесо по формуле
6.
После проведения расчётов по размерам, которые определили
:
75,0adb
;
12
; (4.27)
12
arctg
; (4.28)
q
z
1
=γ
b
2
=δ
a
1
. (4.29)
md
5,0
−
контуром венца колеса и может быть при
(4.12) – (4.14).
(4.1).
(4.3).
выше, можно составить компоновочный чертёж червячной передачи
(
рис
. 4.3).
-
-
-
-
Рис. 4.3. Компоновочная схема червячной передачи
51
5. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
5.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ,
Ременная передача (рис
го
2
шкивов. Шкивы сопряжены с бесконечной гибкой связью
нём
3.
Для нормальной работы передачи ремень имеет предваритель
. 5.1, а)
состоит из ведущего
ное натяжение. Шкивы ременной передачи располагаются на опреде
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
лённом расстоянии друг от друга
.
Передача энергии (нагрузки) в ременной передаче осуществляет
ся с помощью сил трения, которые возникают при взаимодействии
шкивов и ремня
.
Классификация ременных передач.
1. В
зависимости от формы поперечного сечения ремня ременной
передачи различают на
−
плоскоременные
−
клиноременные
−
поликлиноременные
−
круглоременные
−
зубчатоременные
:
(
(
рис
(
рис
. 5.1, в);
(
рис
.
. 5.1, б);
рис
. 5.1, г);
. 5.1, д);
Наибольшее распространение в различных отраслях машино
строения получили клиноременные и поликлиноременные передачи
В малоответственных приводах малой мощности применяют ремни
круглого сечения (диаметром
2. По
взаимному расположению валов и ремня
−
открытые
передачи, в которых шкивы вращаются в одном
направлении, оси валов параллельны
−
перекрёстная
личных направлениях, оси валов параллельны
−
полуперекрёстная
которым углом
−
угловая
;
передача
3…12 мм).
;
передача, в которой шкивы вращаются в раз
;
передача, оси валов располагаются под не
–
валы располагаются под некоторым углом
шкивы вращаются в противоположные стороны за счёт промежуточ
ного ролика
.
1 и
ведомо
–
рем
:
-
-
-
-
-
.
-
-
,
-
52
а
)
б
)
в
)
г
)
д
)
Рис. 5.1. Виды ременных передач
53
3. По
числу и виду шкивов
−
одношкивные
−
двушкивные
−
со
ступенчатыми шкивами, с возможностью изменения пере
;
,
один из шкивов которого
даточного отношения или регулировки скорости ведомого вала
4. По
количеству валов, охватываемых одним ремнем
−
двухвальная
−
трёхвальная
−
четырёхвальная
−
многовальная
5. По
наличию вспомогательных роликов
−
без
вспомогательных роликов
−
с
натяжными роликами
−
с
направляющими роликами
;
;
;
передача
Основными достоинствами ременной передачи являются
−
возможность
передачи вращения на большие расстояния
:
–
холостой
;
.
:
.
:
;
;
.
:
(до 15 м);
−
плавность
−
простота
−
возможность
−
предохранение
ствие эластичности ремня и возможности проскальзывания ремня
−
электроизолирующая
и
бесшумность работы
конструкции
работы на высоких скоростях
;
механизмов от колебаний и перегрузок вслед
способность ремня используется для
;
;
;
предохранения ведомой части машин с электроприводом от появления
опасных напряжений и токов
Основные недостатки ременных передач
−
значительные
(в
сравнении с зубчатыми передачами
−
дачах
малая
;
−
большая
долговечность ремня, особенно в быстроходных пере
нагрузка на валы и подшипники опор из-за натяже
.
:
размеры передачи при прочих равных условиях
);
ния ремня (этот недостаток менее выражен у зубчатоременных пере
дач
);
−
необходимость
усложняющих конструкцию передачи
−
чувствительность
звеньев и влажности воздуха
54
применения устройств натяжения ремня
;
нагрузочной способности к загрязнению
;
-
-
-
-
-
,
−
наличие
непостоянство передаточного отношения
неизбежного проскальзывания ремня, как следствие
.
5.2. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
При проектировании ременных передач определяют следующие
геометрические параметры (рис
−
диаметры
d
–
1шк
d
–
2шк
−
межосевое
−
расчётную
−
угол
шкивов
диаметр малого (ведущего) шкива
диаметр ведомого шкива
расстояние
длину ремня
обхвата ремнем малого шкива α
. 5.2):
:
;
;
a
;
рем
l
;
рем
.
1
Так как ремень обладает упругими свойствами, то в ременной пе
редаче можно наблюдать два вида скольжения
1)
упругое
2)
буксование
скольжение
.
;
:
Упругое скольжение возникает при любой нагрузке в передаче
но по мере роста нагрузки начинается буксование, т.е. ремень про
скальзывает относительно шкива. Если упругое скольжение неизбежно
и допустимо, то буксование в ременной передаче недопустимо
.
,
-
,
-
Рис. 5.2. Геометрия ременной передачи
55
Окружные скорости на шкивах
(
)
ε−=
ε−ε=ε
EAFEAFFE
по формулам
где
d1, d2 –
n1, n2 –
вов, об/мин
:
1
диаметры, соответственно, ведущего и ведомого шкивов, м
частоты вращения, соответственно, ведущего и ведомого шки
.
=
60
ndVπ
1
1
V1, V2, м/с, (
;
=
2
рис
. 5.2)
определяются
ndVπ
22
, (5.1)
60
Так как в ременной передаче всегда присутствует скольжение
то
V1 < V2
где ε
или
112VV
–
коэффициент относительного скольжения
, (5.2)
.
Для определения коэффициента относительного скольжения вос
пользуемся формулой
где ε
–
относительное удлинение ведущей ветви; ε
1
удлинение ведомой ветви
По закону Гука σ
где σ
,
σ
–
1
ведомой
напряжения от натяжений, соответственно, ведущей
2
F2
ветвей ремня (см. рис
при деформации растяжения; Е
риала ремня; А
сила
.
Как видно из формулы
, (5.3)
21
.
= E ε
имеем
σ−σ
=ε
–
площадь поперечного сечения ремня
(5.4),
−
=
. 5.2); ЕА –
–
модуль продольной упругости мате
t
2121
=
жёсткость сечения ремня
значение коэффициента скольжения
–
относительное
2
, (5.4)
F1 и
; Ft –
окружная
находится в зависимости от нагрузки в ременной передаче. Это явля
ется причиной непостоянства передаточного отношения в ременной
передаче
прорезиненных плоских ремней; ε
ε
= 0,02 –
шнуровых клиновых ремней
56
рем
n
n
u
d
d
1
2
( )
1
2
При нормальных рабочих нагрузках ε
= 0,015 –
для кордтканевых клиновых ремней; ε
.
. (5.5)
ε−==1
= 0,01…0,02: ε = 0,01 –
для кожаных ремней
= 0,01 –
для кордо
для
;
-
,
-
-
-
;
-
5.3. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И МАТЕРИАЛЫ РЕМНЕЙ
К материалам изготовления ремней предъявляют следующие тре
бования
носостойкость
избежание больших сил начального натяжения
напряжений изгиба при огибании шкивов
:
−
необходимую
прочность при переменных напряжениях и из
;
−
необходимый
−
незначительную
коэффициент трения с поверхностью шкивов во
Плоский ремень. К
−
резинотканевые
−
кожаные
−
хлопчатобумажные
−
шерстяные
(
ГОСТ
(
ОСГ/НКТМ
;
изгибную жёсткость во избежание больших
.
стандартным плоским ремням относятся
(
ГОСТ
23831–79);
:
18679–73);
цельнотканевые (ГОСТ
6982–75);
3167).
Поперечное сечение плоского ремня представляет собой прямо
угольник, чем тоньше ремень, тем он гибче
.
Самым распространённым типом ремней являются резиноткане
вые ремни, так как обладают высокими эксплуатационными свойства
ми, имеют высокую нагрузочную способность и долговечность, могут
работать во влажной среде, однако их нельзя использовать в средах
содержащих нефтепродукты, так как происходит разрушение ремня
(
расслаивание
Для работы в интервале температур от
ся ремни общего назначения, в интервале от
ются морозостойкие
).
–25 до +60 °С
–45 до + 60 °С
применяют
применя
.
-
-
-
-
-
,
-
-
Рис. 5.3. Конструкция плоских ремней
57
Несущим элементом резинотканевых ремней
каркас
3
нарезной конструкции с резиновыми прослойками
гающимися в промежутках между тканевыми прокладками
(
рис
. 5.3)
является
2,
распола
1.
Для из
готовления каркаса используют хлопчатобумажные ткани, ткани на
основе полиэфирных и хлопчатобумажных волокон, а также синтети
ческие нити
.
Для передачи малых и средних скоростей нашли применение
кожаные ремни. Такие ремни хорошо эксплуатируются в условиях с
переменными и ударными нагрузками, при значительных колебаниях
и частых переключениях. Ремни изготовляют из кожи животных
(
волов) путём склеивания из отдельных полос или сшиванием. Кожа
ные ремни могут допускать кратковременную перегрузку до
50%.
Хлопчатобумажные ремни нашли применение для передач не
больших и средних мощностей при окружных скоростях вращения
шкивов до
20 м/с.
Такие ремни изготовляют из хлопчатобумажной
ткани, которую пропитывают специальным составом, стойким к атмо
сферному влиянию. Нагрузочная способность хлопчатобумажных
ремней ниже кожаных и резинотканевых, поэтому они быстрее выхо
дят из строя из-за местных повреждений
.
Шерстяные ремни нашли своё применение в условиях неравно
мерной и ударной нагрузки при средних мощностях. Для изготовления
шерстяных ремней используются несколько слоёв шерстяной пряжи
которая скрепляется с помощью хлопчатобумажных нитей. Шерстя
ные ремни для повышения долговечности пропитывают специальным
составом устойчивым к воздействию высокой температуры, влажно
сти, частиц пыли, кислот и других активных веществ
Клиновые ремни. Наибольшее
распространение получили
.
клиновые ремни, обладающие повышенным сцеплением со шкивами
как следствие, повышенной тяговой способностью. Такое свойство
достигается благодаря трапецеидальной форме поперечного сечения
ремня, позволяющей воздействовать на шкив боковыми рабочими сто
ронами
струкций
слоёв текстильной кордткани
ется слой кордшнура
58
.
ГОСТом
10286–75
:
−
кордтканевые
−
корд
o
шнуровые, в которых вместо кордткани предусматрива
стандартизированы клиновые ремни двух кон
,
представляющие собой набор из нескольких
1 и
1 (
рис
резинового слоя
. 5.4, б).
2 (
рис
. 5.4, а);
-
-
-
-
-
-
-
-
,
-
-
,
-
-
-
Рис. 5.4. Конструкция клиновых ремней
Клиновые ремни для приводов сельскохозяйственных машин
стандартизованы ГОСТом
ций
.
Клиновые ремни изготовляют семи различных по размерам сече
ний: О, А, Б, В, Г, Д и Е (ремень сечения
щадь поперечного сечения
Поликлиновые ремни по конструкции подобны клиновым. В попе
речном сечении такого ремня (рис
мического волокна
(
своей конструкции, поликлиновые ременные передачи обладают свой
ствами плоских
(
гибкость) и клиновых
шкивами) ременных передач. Такие передачи имеют малые габариты
работают при скоростях до
Зубчатые ремни работают по принципы зацепления, а не трения
благодаря наличию выступов трапецеидальной формы и соответст
вующих впадин на шкивах
10286–75,
изготовляют их двух конструк
«O»
имеет наименьшую пло
).
. 5.5)
размещается кордшнур из хи
вискоза, стекловолокно или лавсан
(
хорошая сцепляемость со
40 м/с.
(
рис
. 5.6).
Материалом ремней служит
).
Благодаря
-
-
-
-
-
-
,
,
-
59
Рис. 5.5. Конструкция поликлинового ремня
Рис. 5.6. Зубчатый ремень
резина на основе хлоропреновых каучуков, а также вулкаллан, кото
рый армируют стальными проволочными тросами, воспринимающими
нагрузку на ремень. Для особо лёгких условий работы (в контрольно
измерительной аппаратуре) вместо стальных тросов применяют поли
амидный корд
60
.
-
-
-