Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Кинематический расчет привода.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
2.34 Mб
Скачать

/.Кинематический расчет привода^в случае применения вариаторов первых двух схем выполняют по заданной наибольшей скорости рабо­чей машины, тогда^ наименьшая скорость достигается выбором соот­ветствующего диапазона регулирования вариатора^/

Для вариаторов третьей схемы при симметричном регулировании кинематический расчет привода выполняют при средней геометриче­ской скорости иср = Vvmaxvmin, а скорости итах и vmin обеспечиваются соответствующим выбором передаточного отношения вариатора: в сто­рону замедления (редукции) /1Ш1Х ~— и в сторону ускорения /min =

''min

= L'cp . П _ VJPJA max "mln

Силовые зависимости

В передаче силами сцепления необходимо усилие нажатия; оно может быть постоянным или переменным, изменяющимся в зависимо­сти от нагружения привода^1

В вариаторах первой схемы (R1 = const) при постоянном усилии нажатия имеем Мх = const и Ыг = const.

Такие вариаторы следует применять в приводах к машинам, у ко­торых при всех режимах работы потребная мощность N2 не меняется.

Принцип использования двигателя на оптимальном режиме с наи­большим к. п. д. при постоянной отбираемой мощности экономически наиболее целесообразен. Так эксплуатируют, например, многие транс­портирующие машины и металлорежущие станки, т. е. с уменьшением нагрузки скорость повышают.

Если мощность N2 задана, то максимальный момент на ведомом валу вариатора, Н -м i

'VI2 max

w2min

где N2 в Вт, со2 в рад/с. Момент на ведущем валу

м ^тах 'max1!

расчетное окружное усилие Р= i = • (13.4)

Kl *2тах к2

Уточненное значение р может быть получено с учетом изменения г\ при разных режимах работы вариатора.

Вариаторы второй схемы при постоянном усилии нажатия передают постоянный предельный момент на ведомом валу. В некоторых машинах силовая нагрузка не меняется при изменении скорости, например, во многих технологических конвейерах (сушильных, покрасочных,

травильных), работающих с малыми скоростями; в намоточных уст­ройствах нагрузка может быть принята не зависящей от скорости, привод работает при постоянном моменте и переменной мощности. Тогда расчетный момент на ведущем валу вариатора

Afi=-——.

Расчетное окружное усилие

к1 max к2

В вариаторах третьей схемы при постоянном усилии нажатия мощность, которую может передать вариатор при различных I, не остается постоянной, одновременно меняется и М2.

Расчетное окружное усилие, Н

р±(%\ ЛШ (13.6)

где N2 в Вт, Rx в м, сйг в рад/с.

В вариаторах с переменным усилием нажатия расчетное окружное усилие определяется в зависимости от изменения внешней нагрузки и характеристики нажимного устройства.!

Расчет нажимных устройств и отдельных деталей вариаторов ведут по определенному выше расчетному окружному усилию.

13.2. ВАРИАТОРЫ С ГИБКОЙ СВЯЗЬЮ

Вариаторы с гибкой связью (ременные и ременно-колодочные) просты по конструкции, 1и поэтому высокая точность их изготовления не требуется; но диапазон регулирования у них мал, габариты отно­сительно велики.

Диапазон регулирования

В вариаторах с клиновым ремнем (рис. 13.2) изменение передаточ­ного отношения достигается одновременным изменением расчетных диаметров ведущего Dx и ведомого D2 шкивов, что осуществляется сближением и раздвижением конусов. При минимальном или макси­мальном передаточном отношении ремень на конусах располагается в крайних положениях (рис. 13.3).

Из чертежа следует

&„=(£>! maxlmin + 2/t)tgf +Д.

Расчетная ширина ремня по нейтральному слою (рис. 13.4)

bf 9- 9 tg Ц = (D, max -Di mm) tg I + h tg |° + A. 39G

Sft

Btu

Iff

V

Рис. 13.2. Принци­пиальная схема ва­риатора с гибкой связью

Полагая зазор между конусами в крайнем сдвинутом положении А = 0,05frp и обозначая-^ =v и ~тр- = $, получаем для симметрич­ного регулирования при Dmax = Dmin Уд , г

(13.7)

/0,95v ctg?n--l

Нг—

Если раздвижной только один шкив, то

0,95vctg^-l Д = rJ— + 1-

(13.8)

Анализ соотноо!ений (13.7), (13.8) показывает, что для повыше­ния диапазона регулирования возможны следующие пути:

&„

1. Увеличение отношения v = . Для стандартных клиновых

ремней v = 1,33 + 1,42. Широкие клиновые ремни, по данным ряда иностранных фирм, имеют отношение v от 1,65 до 4,7.

Для широких клиновых ремней по нормали НИИРП — ЭНИМС (табл. 13.1) v = 3,1 + 3,2.

2. Уменьшение отношения g>

-mlii

Для стандартных клиновых

ремней минимальные значения £ таковы:

Тип ремня . £min • • • •

О

10,5

А

11,3

Б

11,9

В

14,8

Г

16,6

Д

21,2

Е

26,7

Рис. 13.5. Широкий клиновый ремень с увеличенной поперечной жесткостью

Надо учитывать, что уменьшение £ ведет к увеличению деформации ремня (см. рис. 13.4), повышению напряжений изгиба и к значитель­ному снижению долговечности.

Для увеличения продольной гибкости и обеспечения поперечной жесткости ремни выполняют с зубьями на наружной или внутренней поверхности (рис. 13.5, а) или на обеих поверхностях (рис. 13.5, б). Для широких клиновых ремней значения £mjn = 5 -f- 7.

  1. Уменьшение угла клина ср0. Для стандартных клиновых ремней ф0 = 40°. В зарубежной практике применяют широкие клиновые ремни с минимальными значениями ф0 = 20 -г- 24°. Но уменьшение Фо может повести к заклиниванию ремня в канавке и увеличению бо­кового давления.

  2. Применение шкивов с прорезями (рис. 13.6), позволяющими сближать конусы, поэтому при том же Dmin можно получить большее

  3. Dmax и увеличить диапазон регулирования. Однако при этом срок службы ремней сни- 4 жается.

  4. Из рис. 13.7 получаем

  5. _ ^max ^min

    1. (13.9)

  6. ~~ 2 "& 2 Расчетная ширина = Pm,»-am.ntg«p, + At

    1. фо

    откуда

  7. l,9v ctg

  8. (13 10) ^ис- '^.7. К определению I ' \ ' • I диапазона регулирования

  9. шкивов с прорезями

  10. где т — число раздвижных шкивов.

  11. Значения D при двух раздвижных шкивах и симметричном регу­лировании показаны на рис. 13.8 и 13.9.

  12. Расчет сечения ремня

  13. Сечение стандартного клинового ремня для вариатора определяют методом, принятым для нерегулируемой передачи (см. гл. 11).

  14. Характеристики широких клиновых ремней приведены в табл. 13.1.

  1. Рис. 13.8. Диапазон регули- Рис. 13.9. Диапазон регули- рования для стандартных рования для широких рем- клиновых ремней ней

    л

    3,0

    2,0 1,5 р

  2. Г,Г\П

  1. Расчетная методика та же, что и в случае стандартных клиновых ремней:

  2. Р

  3. (13.11) (13.12)

  4. fc0^2-0,4v Н/мм2;

  5. Ср — коэффициент режима работы.

  6. Усилие нажатия

  7. Из рис. 13.10 следует

  1. т = рп cos

  2. Ч

  3. 2 *

  1. Нормальное усилие рп связано с расчетным окружным усилием зависимостью

  1. Следовательно, r=^cos|,

  2. (13.13)

  1. здесь Р = 1,2 -г- 1,4 —при нажатии со стороны ведомого конуса; (3 = 1,7 4-2,2 —при нажатии на ведущий конус. Коэффициент тре­ния / ~ 0,3.

  2. Механизм регулирования

  3. Геометрическая длина ремня вариаторов с гибкой связью L = 2А + f (D„ + Dlx) + <Da*-*V (13.14)

  4. (обозначения по рис. 13.11).

  5. Выражая текущие значения диаметров через средний диаметр

  6. D2x = Dcp + AD2; D1X=DC;-ADU получаем

  7. L 2A-\-1 [2Dcp + (AD2 - AZ?j)J + (ADa + ADl)'.

  8. Обозначая L,_i = 2 A + nD получаем

  1. L = Li.1 + ^(AD2-AD1)-

  2. (AD2 +AD,12

  3. (13.15)

  1. Перемещение конусов (рис. 13.12) при раздвижении

  2. фо 2 '

    1. (13.16)

    при сближении

  1. AD,t ф», Л2 — 2 ь 2 '

  2. При

  3. | = | х2 | й AD, = AD.j из выражения (13.15) следует, что геометрическая длина ремня при раздвижении и сближении уве­личивается. Ремень, длина которого определена при i= 1, при край­них значениях i будет иметь недопустимо большое натяжение. Если

  1. же выбрать длину ремня по imax, то при 1 =<: i ^ fmax его натяжение будет недостаточно для передачи заданной мощности.

  2. Механизм регулирования должен поддерживать постоянное натя­жение ремня при всех режимах работы вариатора.

  3. 13.2. Длины широких клиновых ремней нормали по НМ—2—58

  4. Сечения ремней с зубьями X л, мм

  1. Расчетная длина*, мм 25 X 8 25x11 32x10 32x14 40x13 40x18 50x16 50 X 22 63 X 20

  1. 800

  2. 900 1000 1120 1250 1400 1600 1800 2000

  3. X X X X X X X X X

  4. X X

  5. X X X X X X X

  6. X X X X X X X

  7. X X X X X X X

  8. X X

  9. X X X X

  10. X X X X

  11. X X X X

  12. X X

  13. X X

  1. * Рекомендуются длины, напечатанные жирным шрифтом.

  1. Для определения длины ремня необходимо задаться межосевым рас­стоянием. В ременных и ременно-колодочных вариаторах принимают

  2. А = (0,6-г-0,9) (£>ma;; + Dmin).

  3. Для стандартных клиновых ремней сле­дует в дальнейшем уточнить А по стандарт­ному значению L (см. гл. 11, § 11.3). Анало­гично поступают и с широкими ремнями, выравнивая длину ремня по табл. 13.2.

  4. Рис. 13.12. Перемещение кону­сов и изменение расположения ремня

  5. л по

  6. Рис. 13.14. Бесступенчатая передача с тремя ремнями с регули­руемым ведущим шкивом и непостоянным межосевым расстоянием

  7. Передача с непостоянным межосевым расстоянием

  8. Наиболее простая схема регулирования, при которой электродви­гатель перемещается на салазках, представлена на рис. 13.13. Если на ведомом валу один из конусов фиксирован от осевого смещения (на рис. 13.13 левый конус), то во избежание перекоса ремня электро­двигатель должен перемещаться под углом р к центровой линии ремня.

  9. Перемещение х центровой линии

  1. х2 _ АР2, о — А 1&

  2. 2 '

    1. tgP-

    где AD2 = D1— 1) для одностороннего регулирования при неиз­менном Dx и при условии, что

  1. LnDi

  2. A max

  3. Amin определяют по формуле § 11.3 при Dj = D2 = Z?2max = ДВХ.

  4. В схеме с Dx = const нецеле­сообразно применять D.2min>D|, так как это приводит к большим значениям | и уменьшению диапа­зона регулирования.

  5. Для бесступенчатого снижения угловой скорости лучше применять вариаторы с регулируемым веду­щим шкивом (рис. 13.14), усилие нажатия создается пружинами или резиновой втулкой (рис. 13.15). Выбор той или иной схемы опре-

  6. Рис. 13.16. Шкивы, обеспечивающие равное перемещение конусов:

  7. а — конструкция с уравнительным рычагом: 6 — конструкция с зубчатореечным

  8. Механизмом

  1. деляется нагрузочной характеристикой привода; при постоянной передаваемой мощности целесообразна конструкция с регулируемым ведущим шкивом (рис. 13.14), а для постоянного момента на валу — с регулируемым ведомым шкивом (см. рис. 13.13).

  2. Шкивы с равным перемещением обоих конусов (рис. 13.16) позво­ляют раздвигать валы вдоль средней линии ремня, что упрощает кон­струкцию. При увеличении межосевого расстояния передачи правый конус (рис. 13.16, а) под действием ремня сдвинется вправо; уравни­тельный рычаг, ось вращения которого несколько смещена от оси вала, повернется и отведет левый конус в левую сторону. При конструиро­вании следует предусмотреть хорошую смазку поверхностей, по кото­рым происходит осевое смещение. Аналогичная конструкция приве­дена на рис. 13.16, б, но здесь равное перемещение конусов обеспечи­вается двумя зубчатыми рейками и зубчатым колесом. Изменение

  3. межосевого расстояния может быть осуществлено расположением элек­тродвигателя на качающейся плите (рис. 13.17). Шкив на двигателе должен быть выполнен по рис. 13.16, чтобы не происходило смещения сред­ней линии ремня при регулиро­вании.

  4. Завод «Выдвиженец» (г. Псков) из­готовляет вариаторы с раздвижными конусами на валу электродвигателя. Технические данные таких вариато­ров приведены в табл. 13.3, а габа­ритные и присоединительные размер их — на рис. 13.18 и в табл. 13.4.

    1. а — схема передачи с качающимся про-межуточным валом; б — конструкция шки­ва промежуточного вала

    Рис. 13.18. Габарит­ные и присоедини­тельные размеры вариаторов ВРС1, ВРСЗ

  1. >

  1. L

  2. Г

  1. к

  1. A jj

  1. Щ

  1. j |^

  2. 11 \

  1. -f %

  2. L, И

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.