DM_1 / Деталі машин КЛ [Стадник В. А

відношення розрахункової ширини b0 по нейтральній лінії до висоти перерізу

Клинові паси нормальних перерізів (ГОСТ 1284.1 - 89) застосовують при швидкості паса V ≤ 30 м/с. Складається клиновий пас із корда 1, завулканізованого в гуму 3 і обгортки 3 із 2 -3 шарів прогумованої тканини.

Корд – тяговий елемент паса. Він розташований в зоні нейтральної лінії паса. В залежності від будови корда існує два типи пасів: кордтканинні (рис. 7.15, г) та кордшнурові (рис. 7.15, д). У перших корд складається із декількох рядів віскозної, капронової або лавсанової тканини. В кордшнурових пасах корд складається із одного ряда кручених анідних шнурів товщиною 1,6…1,7 мм (рис. 7.15, д). Такі паси мають більшу гнучкість і використовуються при менших діаметрах шківів і більших швидкостях у порівнянні з кордтканинними пасами, однак останні більш довговічні.

Клинові паси нормальних перерізів (рис. 7.16,а)– це паси загального призначення, їх виготовляють семи різними за розмірами перерізів: O (Z), A (A), Б (В), В (С), Г (D), Д (Е), Е (ЕО).

Рис. 7.16. Перерізи клинових пасів: а – нормального перерізу; б – вузького перерізу.

120

Тут у дужках вказані позначення, що застосовуються у міжнародній практиці. Основні розміри цих перерізів виготовляють замкнутої форми з різними стандартними довжинами. На одній із неробочих поверхонь паса наноситься маркування, яке включає в собі: переріз паса, його довжину і номер стандарта.

Кордшнурові паси як більш гнучкі використовують у більш важких умовах роботи пасової передачі. Допускається максимальна швидкість для клинових пасів з перерізами О, А, Б, В – до 25 м/с, а для перерізів Г, Д і Е – до

30м/с.

Уклинопасових передачах зі шківами малих діаметрів використовують паси з гофрами (рис. 7.15, е).

Переріз паса вибирають в залежності від потужності Р1, що передається і

частоти обертання малого шківа n1 за спеціальними номограмами [14]. Переріз пасів О застосовують для потужностей до 2 кВт, а переріз Е – більше 200 кВт.

Недоліком пасів є їх велика висота, що приводить до значної деформації перерізу при згині і до нерівномірності нормального тиску в зоні контакту паса зі шківом. Це знижує їх ККД і довговічність. Для забезпечення більшої тягової здатності і довговічності застосовують клинові паси з кордом із сталевих тросів. Ці паси можуть працювати при швидкості до 60 м/с.

Клинові вузькі паси є розвитком пасів нормальних перерізів. Застосовуються при V ≤ 50 м/с. Їх виготовляють чотирьох перерізів: УО, УА, УБ і УВ (рис. 7.16. б), які повністю заміняють сім перерізів нормальних пасів.

Менше відношення b0 h сприяє більш рівномірному розподілу навантаження

на нитки високоміцного корду. Тому тягова здатність і довговічність їх більша, ніж пасів нормальних перерізів, а при однакових площах перерізу вони передають приблизно у 2 рази більшу потужність. Це дає можливість зменшити число пасів в комплекті і ширину шківів. В перспективі клинові вузькі паси замінять паси нормального перерізу.

121

Вклинопасовій передачі може бути один пас або комплект пасів. У комплекті вважають два (або більше) паси, призначених для одночасної роботи

вбагатожолобковій передачі. Неминучі похибки розмірів пасів і жолобків шківів приводять до того, що паси натягуються по-різному, з'являються додаткові ковзання, спрацювання і втрати потужності. Тому рекомендують число пасів z ≤ 6 (допускають z =8). При виході з ладу одного паса знімають весь комплект. Використання нових пасів,бувшими у використанні недопустиме.

Поліклинові паси по конструкції схожі на клинові. В тонкій плоскій частині їх (рис. 7.15, ж) поміщають високоміцний шнуровий корд із віскози, скловолокна або лавсану і декілька шарів діагонально розташованої тканини, що надає пасу більшу поперечну жорсткість. Застосовують при V ≤ 50 м/с. Їх виготовляють трьох перерізів: К, Л, М. Ці паси тонші клинових, а ширина їх приблизно у 1,5 рази менша, ніж комплект клинових пасів однакової тягової здатності.

Із круглих пасів найбільш розповсюджені бавовняні і капронові. Зрідка користуються прогумованими і шкіряними круглими пасами.

Всучасних приводах клинопасова передача має переважне розповсюдження.

Застосування клинового паса дозволяє збільшити тягову здатність

передачі шляхом підвищення тертя. Допустим, що внаслідок натягу віток паса його елемент довжиною dl притискається до шківа з силою dR (рис. 7.17).

Нехтуючи силами тертя, які діють на робочих поверхнях елемента паса,

покажемо результуючі сили тиску dFn 2 , які діють на цей елемент.

Розглянемо умову рівноваги сил, прикладених до елемента паса ∑Yi = 0 .

Елементарна сила тертя, яка діє в напрямку колової сили, визначиться за формулою:

В аналогічних умовах для плоскопасової передачі dF = dRf (7. 38).

Порівнюючи формули 7.37 і 7.38 можна відмітити, що в клинопасовій передачі тертя збільшується зі зменшенням кута клину ϕ .

Значення

f ϕ = f ¢ ,

(7.39)

sin

2

називають зведеним коефіцієнтом тертя.

Для стандартних пасів ϕ прийнятий рівним 40˚. При цьому

f ¢ = f sin 20° » 3 f .

Клинова форма паса збільшує його зчеплення з шківом в три рази. При подальшому зменшенні кута ϕ ефект збільшення зчеплення зменшується в результаті самозаклинювання паса в жолобках шківа. Самозаклинювання

123

паса призводить до додаткового перегину його на збігаючи вітках (рис. 7.18) і більш швидкого руйнування від втоми.

При визначенні кута профілю жолобка шківа слід враховувати, що при згині на шківу профіль паса спотворюється: ширина паса в зоні розтягу зменшується, а в зоні стиску збільшується. В результаті кут профілю паса зменшується. Якщо пас, деформований таким чином, розташувати в жолобку шківа з кутом, рівним куту профілю недеформованого паса, то тиск Р на його боковій грані розподілиться нерівномірно (рис. 7.19). Довговічність в цьому випадку зменшується. З метою вирівнювання тиску кути жолобків виконують меншими кута профілю паса: чим менший діаметр шківа, тим менший кут жолобка. За стандартом на розміри шківів клинопасових передач жолобки виготовляють з кутом 34…40˚.

Шківи пасових передач. Матеріали і спосіб виготовлення шківів залежать від колової швидкості паса V . При V ≤ 30 м/с застосовують литі шківи із чавуна СЧ10 і СЧ15; при V до 60 м/с застосовують стальні литі або зварні шківи. У швидкохідних передачах рекомендується застосовувати шківи із алюмінієвих сплавів. Шківи (звичайно невеликого діаметру) із пластмас – текстоліт або волокніт застосовують для зменшення маси і підвищення коефіцієнта тертя між пасом і шківами.

Рис. 7.20. Конструкції шківів.

124

Шків пасової передачі (рис. 7.20) у більшості випадків має обід 1, який безпосередньо несе пас, маточину 3, за допомогою якої шків розміщується на валу, та диск 2 (або спиці), що з'єднує обід з маточиною. Форма робочої поверхні обода шківа визначається формою поперечного перерізу паса. Для клинових пасів форма жолобка виконується так, щоб між його основою і пасом був зазор (рис. 7.20, в). При цьому робочими є бокові поверхні паса. Тому пас не повинен виступати за границі зовнішнього діаметра шківа, тому що в цьому випадку кромки жолобків швидко руйнують пас.

Розрахунковим діаметром d шківа є діаметр кола розташування центра ваги поперечних перерізів паса або нейтрального шару при згині.

Для плоских пасів найбажанішою формою робочої поверхні шківа є гладка полірована поверхня. Для зменшення спрацьовування паса, яке викликається пружним ковзанням, шорсткість робочої поверхні обода повинна мати Rz < 10 мкм. Щоб забезпечити центрування паса, робочу поверхню одного із шківів роблять випуклою (рис. 7.20. б), описаною в осьовому перерізі шківа дугою кола. Основні розміри шківів – діаметр d , ширина B (залежно від ширини паса b ), а також стрілка випуклості обода y ,

регламентовані стандартом. Можна брати: B ≈ 1,1b + 5...8 мм; y » B200 .

Діаметри шківів вибирають із стандартного ряду. Для стандартних клинових пасів розміри жолобків шківів також стандартизовані.

Для круглих пасів мінімальний діаметр шківа d min ³ 20d0 , де d0 –

діаметр паса. Профіль жолобків на шківі виконують напівкруглим або клиновим із кутом ϕ =40˚ (рис. 7.20, г і д).

Більш детально про конструктивні розміри пасових передач дізнайтесь з довідкової технічної літератури.

Контрольні запитання

1.Дайте загальну характеристику пасових передач та їхню класифікацію.

125

2.Назвіть основні типи приводних пасів, укажіть їхню будову та матеріал.

3.Наведіть приклади натяжних пристроїв у пасових передачах.

4.Чому у пасових передачах має місце пружне ковзання паса на шківах? Від чого залежить відносне пружне ковзання та як воно впливає на передатне число передачі?

5.Який зв'язок існує між силою натягу віток паса та корисним навантаженням і попереднім натягом паса?

6.Як впливає дія відцентрової сили на роботу пасової передачі?

7.Запишіть формули для визначення напружень у поперечних перерізах віток паса. У якому перерізі паса діє максимальне напруження?

8.Від яких факторів залежать навантаження на вали пасової передачі?

9.Чому у пасових передачах обмежують відношення діаметра меншого шківа до товщини паса?

10.Як впливає кут обхвату пасом шківа на тягову здатність паса? Чому у клинопасових передачах допускають менші кути обхвату, ніж у плоскопасових передачах?

11.Назвіть основні критерії працездатності пасової передачі. 12.Що таке коефіцієнт тяги і що він характеризує?

13.Як розраховується тягова здатність пасових передач?

14.Від яких факторів залежить довговічність приводних пасів? 15.Які переваги мають зубчасто-пасові передачі перед звичайними

пасовими передачами?

126

Тема 8. Фрикційні передачі та варіатори

8.1. Загальні відомості Фрикційні передачі відносяться до передач тертям з безпосереднім контактом двох тіл обертання, які надалі будемо називати ведучий і ведений котки.

Будова фрикційних передач

в) г)

Рис. 8.1. Схеми найпростіших фрикційних передач: а – циліндрична фрикційна передача; б – конічна; в – з внутрішнім контактом котків;

г – спеціальна фрикційна передача

127

Передача складається (рис. 8.1) з ведучого 1 і веденого 2 котків (циліндричних або конічних), а також опор 3 і 4, одна із яких рухома і піддана силі притискання Fr в радіальному напрямку для циліндричних котків (рис. 8.1, а, в, г) і силам Fa1 і Fa2 в осьовому напрямку для конічних котків (рис. 8.1, б).

Робочі поверхні тіл кочення (котків) можуть бути циліндричними (рис. 8.1, а), конічними (рис. 8.1, б), сферичними та ін. У приладах (наприклад, стрічкопротяжних пристроїв і т. п.), транспортних машинах і ін. використовують механізми (рис. 8.1, г), що перетворюють обертальний рух ведучого котка в поступальний рух веденого котка.

8.2. Принцип роботи фрикційних передач. Робота фрикційних передач ґрунтується на використанні сил тертя, що виникають у місці контакту двох котків під дією сили притискання Fr (рис. 8.1), створюваною спеціальним натискним пристроєм, наприклад пружиною.

Умова працездатності передачі

Основною умовою надійності роботи фрикційної передачі є виконання умови

8.3. Класифікація передач.

В залежності від призначення розрізняють:

а) нерегульовані (з умовно постійним передатним числом) застосовують порівняно рідко, переважно в кінематичних ланцюгах приладів. Як силові вони не можуть конкурувати із зубчастими по габаритних розмірах, надійності, ККД;

б) передачі регульовані або варіатори, які дозволяють плавно змінювати передатне число. Фрикційні варіатори використовують у верстатобудуванні, у зварювальних і ливарних машинах, машинах текстильної, хімічної та целюлозно-паперової промисловості.

В залежності від взаємного розташування осей валів передачі бувають: а) циліндричні з паралельними осями валів (рис. 8.1, а, в, г); б) конічні з осями валів, що перетинаються у просторі (рис. 8.1, б);

в) лобові з осями валів, що перехрещуються у просторі (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Лобова фрикційна передача (варіатор). В залежності від умов роботи:

а) відкриті – без мащення або з мащенням консистентними мастилами;

129