2.5. Фрикционные передачи

В фрикционных передачах ведущее и ведомое зве­нья - цилиндрические (рис. 2.13, а) или конические (рис. 2.13, б) катки - жестко посажены на вращающиеся в под­шипниках валы и прижаты друг к другу. При вращении ве­дущего катка, приводимого двигателем или предшествую­щей передачей, ведомому катку сообщается вращение за счет возникающих на контактной поверхности сил трения. Из-за упругого проскальзывания линейная скорость ведомого катка v₂ в зоне контакта отстает от линейной скорости ведущего катка v₁:

где ξ - коэффициент, учитывающий упругое проскальзывание; для передач, работающих без смазки ξ = 0,99 ... 0,995.

Как и ранее, подстрочными индексами (₁) и (₂) здесь и далее обозначены величины, относящиеся соответственно к ведущему (входному) и ведомому (выходному) звеньям передачи.

Рис. 2.13. Фрикционные передачи с цилиндрическими (а) и коническими (б) катками

Используя известную зависимость между окружной v (м/с) и угловой ω (с^-1) ско­ростями, а также диаметром катка d (м) - v = dω/2 и снабжая эти символы подстрочны­ми индексами соответственно их принадлежности к звеньям передачи, получим:

откуда:

Передаточное отношение конической фрикционной передачи определяют по формуле:

которая получается из выше представленной формулы и геометрических соотношений (рис. 2.13, б). В случае перпендикулярных осей вращения ведущего и ведомого катков:

В двух последних формулах через α₁ и α₂ обозна­чены половины углов при вершинах конусов соответст­венно ведущего и ведомого катков.

Фрикционные передачи просты по форме рабочих поверхностей катков, но из-за необходимости создания больших контактных усилий нуждаются в специальных прижимных устройствах.

2.6. Ременные передачи

Рис. 2.16. Ременная передача (а)

Передаточное отношение ременной передачи определяют по формуле:

где ξ - ко­эффициент, учитывающий дополнительное снижение скорости вращения ведомого шкива, D₁ и D₂ - диаметры ведущего и ведомого шкивов, м. Символы ω и n и их подстрочные индек­сы имеют прежний смысл.

В ременных передачах применяют следующие типы ремней: плоские, клиновые, круглого сечения, зубчатые и по­ликлиновые. Наибольшее распространение в приводах строительных ма­шин получили передачи с плоскими и клиновыми ремнями. Плоские ремни применяют в передачах с передаточным отношением не более i = 4, а клиновые ремни - до i = 6 ... 8 и скоростях ремня до 30 м/с. Узкие клиновые ремни допускают работу при скоростях до 40 ... 50 м/с. В одном комплекте может быть установлено до 8 клиновых ремней. Недостатком многоременных передач является неодинаковая вытяжка ремней в процессе эксплуатации, из-за чего они загружаются неравномерно. Этот фактор учитывают при расчете числа ремней в комплекте введением специального коэффициента снижения не­сущей способности ремней от 5% до 10% соответственно при 2 - 6 и более ремнях. Ука­занного недостатка лишены поликлиновые ремни с высокопрочным полиэфирным кор­дом, которыми заменяют несколько клиновых ремней, комплектно устанавливаемых на шкивах. Поликлиновые ремни имеют от 2 до 20 ребер. Передаточное отношение пере­дач с поликлиновыми ремнями достигает 15 при скорости до 40 ... 50 м/с.

По сравнению с плоскоременными клиноременные передачи требуют меньшего натяжения ремней благодаря тому, что за счет описанного выше при рассмотрении фрикционных передач с клинчаты­ми катками расклинивающего эффекта они имеют более высокий приведенный коэффициент трения f_пр.

Достоинствами ременных передач являются: простота конструкции, возмож­ность передачи движения на большие расстояния, способность предохранять механиз­мы от перегрузок за счет проскальзывания ремня по шкивам. К недостаткам относятся большие габариты, недостаточная долговечность ремней, частичная или полная неспо­собность работать при попадании на ремень и шкивы смазки (кроме передач с зубчатыми ремнями).