Задача № 10

Определить максимальное и минимальное значения допускаемой мощности на ведомом валу лобового вариатора, еслиR_1max = R₂ = 125 мм, В = 40 мм, n₁ = 970 об/мин, максимальное передаточное отношение i_max = n₁ / n_2min = 3. Ведущий диск из стали 45, ведомый текстолитовый.

Ответ: P_2max = 4,52 кВт при ₂ = _2max и P_2min = 1,5 кВт при ₂ = _2min, при [q] = 60 Н/мм; f = 0,2 и K =1,35.

Задача № 11

Определить раз­меры ведущего конуса фрикционного ва­риатора, если длина контактной линии ведо­мой кони­ческой чашки B = 10 мм, минимальный расчетный радиус веду­щего конуса R_min = 50 мм, угол при вершине ведущего конуса 2 = 90°, диапазон регулиро­вания Д = 2.

Ответ: R₁  46 мм; R₂  104 мм.

Задача № 12

Определить для вариатора с торовыми телами качения и регулированием скорости наклоном промежуточного ролика размеры фрикционных торовых чашек для диапазонов регулирования 4; 6,25 и 8. Расстояние от оси вариатора до центра поворота промежуточного ролика Н = 1,25∙R_max, R_max = 100 мм; R = 91 мм.

Ответ: при Д = 4 R_min = 50 мм,  = 103 мм; при Д = 6,25 R_min = 40 мм,  = 64 мм; при Д = 8 R_min = 35,3 мм,  = 32 мм.

2.5. Ременные передачи

Ременная передача является одним из старейших типов механических передач, сохранивших свое значение до настоящего времени. Эта передача относится к передачам, основанным на использовании трения, возникающего между шкивами и ремнем, вследствие натяжения последнего. В зависимости от формы поперечного сечения ремня различают: плоскоременную, клиноременную и круглоременную передачи. По материалу различают ремни: прорезиненные, кожаные, шерстяные, хлопчатобумажные, перфорированные.

Ременная передача имеет следующие основные преимущества:

- возможность передачи движения на значительное расстояние (до 15 м и более);

- плавность и бесшумность в работе;

- гашение вибраций;

- предохранение механизмов от перегрузок;

- простота конструкции и эксплуатации.

Основными недостатками являются:

- повышенные габариты;

- непостоянство передаточного отношения;

- повышенная нагрузка на валы;

- низкая долговечность ремней (1000…5000 часов).

Основными критериями работоспособности ременных передач являются:

- тяговая способность, определяемая силой F_тр трения между ремнем и шкивом (F_тр > F_t, где F_t – окружная передаваемая сила);

- долговечность ремня, которая в условиях нормальной эксплуатации ограничивается разрушением ремня от усталости.

В настоящее время основным расчетом ременных передач является расчет по тяговой способности. Долговечность ремня учитывают при расчете путем выбора основных параметров передачи в соответствии с рекомендациями, выработанными практикой.

2.5.1. Плоскоременные передачи

Задача № 1

Определить углы обхватаии вычислить требуемую длину ремня.

Решение

Угол обхвата ремнем ведущего шкива определяется выражением

,

а передаточное отношение равно

.

Угол обхвата ремнем ведомого шкива определяется по формуле

.

Длина ремня рассчитывается как

Ответ: 148,5⁰ и 211,5⁰; длина (без добавки на стык) 1135 мм.

Задача № 2

Начальное усилие в ремне при холостом ходе плоскоременной передачи составляет 800 Н. Какими будут усилия в ветвях ремня при передаче мощности 2 квт, если один из шкивов имеет диаметр 200 мм и вращается с частотой 380 об/мин?

Решение

Исходя из величины передаваемой мощности определяется вращающий момент и соответствующая ему окружная сила

,

.

При действии нагрузки силы натяжения в ветвях ремня будут

,

.

Ответ: 1050 Н и 550 Н.

Задача № 3

Усилия в ветвях ремня составляют 2200 и 600 Н. Площадь сечения ремня 800 мм². Определить наибольшее растягивающее напряжение, начальное напряжение и полезное напряжение в ремне.

Решение

Наибольшее напряжение возникает в ведущей ветви ремня;;.

.

Полезное напряжение определяется как разница напряжений растяжения в ведущей и ведомой ветвях ремня, а начальное напряжение как полусумма напряжений в ветвях ремня

,

,

МПа.

Ответ: 2,75 Н/мм², 1,75 Н/мм² и 2,0 Н/мм².

Задача № 4

Определить допускаемые полезные напряжения в прорезиненных плоских ремнях толщиной 5 мм, при угле обхвата ведущего шкива Ø 200 мм α₁ = 150⁰, частоте вращения 600 об/мин с умеренными колебаниями, угле наклона линии центров передачи к горизонту 75⁰ с автоматическим натяжением ремня.

Решение

Допускаемое полезное напряжение для проектируемой передачи определяется по формуле

,

где – коэффициент угла обхвата, учитывающий снижение тяговой способности с уменьшением угла обхвата; для угла[1, стр. 280];

– скоростной коэффициент; для передач с автоматическим натяжением[1, стр. 280];

– коэффициент режима; при умеренных колебаниях[1, стр. 280];

– коэффициент учитывающий способ натяжения ремня и наклон линии центров передачи; в данном случае[1, стр. 280].

Определяется отношение диаметра ведущего шкива к толщине ремня

,

далее по табл. 12.1 [1] находится допускаемое полезное напряжение для типовой передачи

МПа

и для проектируемой передачи

МПа.

Ответ: 1,74 МПа.