Задача 15

Для торового вариатора определить отношение силы прижатия F_n к окружной силе F_t в положении  = 10. Угол  принять равным 55. Запас сцепления K = 1,5, коэффициент трения f = 0,2.

Решение

Сила прижатия определяется по формуле

.

Крутящий момент равен

Т₁ = F_t  r₁ ,

где радиус r₁ определяется по соотношению

r₁ = r₀ – r  cos( − ).

Из этих соотношений получаем, что

.

Отсюда

.

Ответ: F_n / F_t = 5,30.

Задача 16

В крайнем положении торового вариатора r_1min = 50 мм, передаточное отношение равно 2. При этом ось вращения роликов отклонилась на угол  = 23. Определить диаметр роликов.

Решение

Для данного положения определяем r_2max

r_{2 max} = r_{1 min}  i = 50  2 = 100 мм

Рассмотрим треугольники OFD и AFE. Они подобны по трем углам. Таким образом, угол BAC равен  = 23.

Сторона BC равна

BC = r_{2 max} – r_1min = 100 – 50 = 50 мм.

Таким образом

d = AB = BC / sin() = = 50 / sin(23) = 128 мм.

Ответ: d = 128 мм.

Задачи для самостоятельного решения по разделу 2.4

Задача № 1

При проверочном расчете цилиндрической фрикционной передачи оказалось, что максимальные контактные напряжения на 20% превышают допускаемые. Правильным ли будет решение об увеличении в 1,2 раза ширины катков?

Ответ: Нет.

Задача № 2

Рассчитать фрикционную передачу цилиндрическими катками, передающую мощность Р₁ = 5 кВт при угловой скорости ₁ = 152 рад/с, передаточном отношении i = 3. Материал катков – чугун СЧ 15; работа плавная; без смазывания коэффициент ширины катков  = 0,3.

Ответ: a = 200 мм, d₁ = 100 мм, d₂ = 300 мм, b = 30 мм

Задача № 3

Определить размеры фрикционной конической передачи. Передаваемая мощность P₁ = 7 кВт; угловая скорость  = 100 рад/с, передаточное отношение i = 2,5, материал катков сталь 40Х [_Н] = 800 МПа; коэффициент трения скольжения f = 0,18; коэффициент ширины  = 0,25.

Ответ: Углы конусов катков ₁ = 21°48'; ₂ = 68°12'.

Ширина катков B = 145 мм;

Конусное расстояние L = 653 мм.

Диаметры конусов: D_1max = 485 мм; D_1min = 377 мм;

D_2max = 1212 мм; D_2min = 943 мм.

Задача № 4

Рассчитать фрикционную передачу цилиндрическими катками по следующим данным: модность на ведущем валу P₁ = 8 кВт, частота вращения ведущего вала n₁ = 150 об/мин, передаточное число i = 2, материал катков – сталь ШХ15. Расчет вести по допускаемым удельной нагрузке [q].

Ответ: d₁ = 55 мм, d₂ = 110 мм, b = 65 мм

Задача № 5

Определить какую мощность могут передавать цилиндрические катки с размерами, полученными в задаче № 4, при условии, что один из катков выполнен из текстолита, а другой из незакаленной стали 45.

Ответ: P = 0,34 кВт.

Задача № 6

Рассчитать фрикционную передачу цилиндрическими катками из стали ШХ15 твердостью 60HRC. работающими в масле и передающими мощность Р₁ =5 кВт при угловой скорости  = 22,4 рад/с, передаточном отношении i = 3,5, коэффициент ширины  = 0,25.

Ответ: a = 175 мм, d₁ = 77,778 мм, d₂ = 272,222 мм, b = 20 мм

Задача № 7

Рассчитать коническую фрикционную. Передаваемая мощностьР₁ = 4 кВт; угловая скорость  = 150 рад/с передаточное отношение i = 3. Материал катков чугун СЧ 10; ведомый каток покрыт прорезиненной лентой; коэф­фициент трения скольжения f = 0,3, коэффициент ширины  = 0,4.

Ответ: Углы конусов катков ₁ = 18°26'; ₂ = 71°34'.

Ширина катков B = 182 мм;

Конусное расстояние L = 546 мм.

Диаметры конусов: D_1max = 345 мм; D_1min = 230 мм;

D_2max = 1035 мм; D_2min = 690 мм.

Задача № 8

Рассчитать реверсивную фрикционную передачу кони­ческими катками. Мощность на ведомом валу P₂ = 1,5 кВт; частоты вращения n₂ = 75 об/мин; n₁ =190 об/мин. Ве­дущий каток покрыт кожаной лен­той, ведомые – чугунные.

Расчет выполнить, исходя из до­пустимой удельной нагрузки [q].

Ответ: D_1max = 418 мм; D_2max = 1060 мм; B = 80 мм при K = 1,5; f = 0,25; [q] = 35 Н/мм;  = 0,85 и _L = B / L_ср= 0,2.

Задача № 9

Сушильный барабан расположен на четырех катках. Два из них приводных; вращающий мо­мент передается от электродвигателя через редуктор. Угловая скорость катков ₁ = 1 рад/с, угловая скорость барабана ₂ = 0,08 рад/с. Масса барабана 10∙10³ кг; диаметр D_б = 2,85 м. Фрикционные литые катки изготовлены из стали 35JI, фрикционная дорожка бара­бана – из чугуна СЧ 15-32 твердостью НВ 225; Е_ч = 1,1∙10⁵ МПа.

Определить ширину фрикционных катков из расчета на контактную прочность.

Указание. Силу давления между катком и барабаном определить по массе барабана, а диаметр фрикционных катков – по передаточному отношению.

Ответ: 81 мм.