3. Вопросы к домашнему заданию

1. Какие существуют основные виды фрикционных передач?

2. Чему равно передаточное отношение при последовательном соединении механизмов?

3. Как определяется передаточное отношение для фрикционного механизма?

4. Объясните конструкцию ремня зубоременной передачи.

5. Как определяется модуль шкива зубоременной передачи?

6. Запишите дифференциальное уравнение движения механизма и его решение.

4. Лабораторные задания и методические указания по их выполнению

Задание № 1. Построить кинематическую схему механизма лабораторной установки.

Методические указания по выполнению первого задания

9

После ознакомления с лабораторным стендом, содержащим различные механизмы: передачи с гибкой связью с зацеплением, конической зубчатой передачей, лобового вариатора, ременной фрикционной передачей, карданной передачей, фрикционной передачей с торцевым жестким зацеплением строится кинематическая схема.

Задание № 2. Определить кинематические характеристики фрикционных передач и всего механизма в целом.

Методические указания по выполнению второго задания

Для выполнения задания необходимо воспользоваться геометрией отдельных фрикционных передач, представленных в приложении 1, а затем рассчитать по формуле (1) передаточные отношения отдельных механизмов с зубчатым ремнем и перфорированной лентой, фрикционной передачей с гибкой связью и найти передаточные отношения для лобового вариатора и фрикционной передачи с торцевым жестким зацеплением. Вычислить передаточные отношения i_1n и i_2n для двух последовательно - параллельных ветвей механизма. Полученные расчетные соотношения сравнить с экспериментальными значениями, считая, что число оборотов на ведущем валу n₁ = 1500 об/мин. Измерения частот на выходе передач w_н1 и w_н2 можно провести с помощью секундомера и электронного блока контроля. Экспериментальные значения передаточных отношений определяются как i_1n = w₁ / w_н1 и i_2n = w₁ / w_н2, где w₁ = 2πn₁ – угловая частота на входе механизма. Сравнить расчетные и экспериментальные результаты.

Задание № 3. Определить геометрические характеристики фрикционных передач и диапазон регулирования лобового вариатора.

10

Методические указания по выполнению третьего задания.

Определить основные параметры зубоременной передачи: модуль m = Р/π (Р – шаг или расстояние между двумя выступами), высоту и ширину зуба, ширину и толщину ремня. Измеренные значения сравнить с данными, приведенными в табл. 1. В заготовку отчета занести основные параметры фрикционных передач. Определить экспериментально диапазон регулирования лобового вариатора.

Задание № 4. Определить электромеханическую постоянную привода и время разгона электродвигателя механизма.

Методические указания по выполнению четвертого задания.

При выполнении задания учесть, что номинальный крутящий момент Т_н = Р / 2πn₁, где Р – максимальная мощность двигателя, равная 100 Вт, n₁ – число оборотов на входе механизма. Максимальный крутящий момент для данного двигателя равен Т_max ≈ 1.5Т_н и максимальный приведенный момент инерции J_н = 10^-7кгм². Определение электромеханической постоянной находят из формулы (11), затем строят графики зависимостей изменения частоты и ускорения w = w_н(1 –е^t/B ) и ε (t) = (w_н /В)e^-t/B, и вычисляют практическое время разгона t_разг, при котором w = 0.95w_н.

Задание № 5. Найти крутящие моменты на ведомых звеньях механизма.

Методические указания по выполнению пятого задания.

При выполнении этого задания следует учесть, что крутящие моменты на выходных (ведомых) звеньях механизма равны Т_n1 = T_нi_1nη_1n и Т_n1 = T_нi_2nη_2n.

11

При последовательном соединении механизмов общий коэффициент полезного действия (к.п.д.) равен произведению к.п.д. зубоременных передач η = η₁ η₂…η_н. Считая, что к.п.д. зубоременных передач η = 0,94, с жесткой связью η = 0,95 и фрикционных ременных с гибкой связью η = 0,96, определить η_1n и η_1n. При этом считать, что коэффициент полезного действия пары подшипников равен η_п = 0,99, карданной передачи η = 0,98 и зубчатой конической передачи, определяемой табл. 2.

Задание № 6. Определить силу прижатия фрикционных передач с жесткой связью.

Методические указания по выполнению шестого задания.

Работу фрикционной передачи с минимальным проскальзыванием обеспечивает сила прижатия F. Ее рассчитывают так, чтобы выполнялось неравенство F_f ≥ βF₁, которое для цилиндрической передачи можно записать в виде Ff ≥ βT₁ / 2, откуда

F ≥ βT₁ / (r₁f),

где F_f = fF – сила сцепления;

F_t = T₁ / r₁ – развиваемая окружная сила;

Т₁ – крутящий момент на ведущем ролике;

β – коэффициент запаса сцепления, равный β = 1.2 ÷ 3;

f – коэффициент трения скольжения.

Учитывая, что r₁ = Д₁ / 2, имеем

F ≥

При торцевом касании эта сила будет в два раза меньше, т.е.

F ≥

12

Коэффициент трения скольжения f зависит от материала, шероховатости поверхности и условий смазки. В случае материала без смазки при стальном и бронзовом роликах он равен f = 0,1÷0,18, при стальных роликах f = 0,15÷0,2; при стальном и латунном f = 0,19; при стальном и резиновом f = 0,35÷0,4; при латунных f = 0,16; при алюминиевых f = 0,22; при медном и латунном f = 0,27. Тип фрикционной передачи задается преподавателем, значения F занести в отчет.