Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Кинематический расчет привода.docx
Скачиваний:
8
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
2.34 Mб
Скачать
  1. ВЦ 101-06 ВЦ 101-01 ВЦ 101-08 ВЦ 101-09

  2. Рис. 13.35. Схемы сборок цепных пластинчатых вариаторов

  3. 13.10./Габаритные и присоединительные размеры в мм цепных пластинчатых вариаторов. Обозначения см. На рис. 13.34

  1. Технические данные вариаторов со встроенной зубчатой парой на первом звене приведены в табл. 13.11, габаритные и присоединительные размеры по рис. 13.36 — в табл. 13.12. Схемы сборок показаны на рис. 13.37.

  2. 1 3.3. Фрикционные вариаторы

  3. Фрикционные вариаторы с непосредственным касанием контакти­рующих тел значительно компактнее вариаторов с гибкой связью; их применяют при высоких угловых скоростях, они обладают большим Диапазоном регулирования. Хорошая работа их в значительной мере зависит от обеспечения необходимого взаимного положения контакти­рующих тел, что налагает высокие требования на точность изготовле­ния и монтажа.

  1. 14*

  2. 419

  1. S

  2. S

  3. о л а> X Я ?

  4. X а>

  5. ш

  6. I

  7. 3

  8. 3

    1. ю

    2. Э

    о» х

  1. вцз

  1. ВЦ2

  1. ВЦ1

  1. Вариатор

  1. сл

  1. СО

  1. ф»

  2. ~Сл

  1. со

  1. CD

  1. сл

  1. со

  1. Диапазон регу­лирования д

  1. 1440

  1. i

  2. о

  1. to о

  1. на входе

  2. приставки

  3. п

  1. А

  2. X 03

  3. х о

  1. -*J 00

  2. со to о о

  1. -.J 00 СО СО tO ГО ООО

  1. -1 00 со со to to

  2. ООО

  1. -4 00

  2. со to о о

  1. -j со со

  2. со to to

  3. ООО

  1. J оо со

  2. со to to

  3. ООО

  1. 4 00

  2. со to о о

  1. оо со

  2. со to to

  3. ООО

  1. -j оо со со to to ООО

  1. на входе вариатора

  1. »3

  2. н

  3. к

  4. -— ш 2 "О

  1. СО со

  2. О СО О Сл

  1. СО СО 4* 4> СО СО 4* О Ф»

  1. 4* 4* СЛ

  2. to --J со О Сл to

  1. со со

  2. О СО О Сл

  1. СО СО 4*

  2. 4=- со со

  3. 4* О 4*.

  1. 4* 4* СЛ to -J со о сл to

  1. со со О Со о сл

  1. СО СО Ф 45* СО СО 4* О 4*

  1. 4* 4* Сл

  2. to -4 со о сл to

  1. выходно­го вала

  2. п2тт

  1. я » хВ п

  1. г-.to

  2. СО —

  1. tO JO

  2. сл сл

  1. toco со

  2. ОО СО

  1. "to

  1. Ф-'сл оо

  1. lr* to^o -J о to

  1. оо

  1. pop

  2. (COO

  1. 00О

  2. сл

  1. п2т\п

  1. я» о ю л о w

  2. К CP S

  1. СО 4*

  1. СО 4* 4*-

  2. О—Сл Сл

  1. СО 4* £ь

  2. ч*

  3. 1 tO -4

  4. Сл О"» сл

  1. to to To сл

  1. toco to То ~сл Ъо

  1. to to со "со оо

  1. "—"to сл

  1. "►—"to "4*

  1. •— "со "сл сл

  1. п2тах

  1. pi

  2. ч

  1. 4*

  2. о

  3. л,

  1. to • о

  1. "2min

  1. 2^

  1. ю о

  1. to со

  1. to со

  1. К)

  1. Ъо

  1. о

  1. р

  1. о

  1. n2max

  1. - g »

  2. 3 S S •о - о

  3. - га

  1. о

  1. о т

  1. о

  1. о

  2. Б

  1. о

  1. о

  2. ft

  1. о

  1. о

  2. К

  1. »

  2. со

  1. 5

  2. "to

  1. о

  1. СО СЛ

  1. 4

  2. 00

  1. СО CD

  1. 00

  1. Число оборотов регулировочного винта в пределах диапазона

  1. ВЦ6

  1. 03

  2. сл

  1. со

  2. т

  1. Вариатор

  1. С"

  2. СП

  1. -4*

  1. со

  1. сл

  1. сл

  1. со

  1. Oi

  1. 4*

  2. сл

  1. со

  1. Диапазон регу­лирования Д

  1. 1460

  1. i

  1. со to о

  1. на входе

  2. приставки

  3. п

  1. 43 X о

  2. к 2 »3

  3. н

  4. &

  1. Сл Сл

  2. о

  1. о>

  1. -4 00

  2. СО tO

  3. о о

  1. -4 00 со

  2. со to ю

  3. ООО

  1. -J оо со

  2. со to to

  3. ООО

  1. —J 00

  1. -J 00 со CO tO tO ООО

  1. -^1 оо со

  2. со to to

  3. ООО

  1. на входе вариатора

  1. СО

  2. со

  1. со to

  1. со а> о

  1. со со о со О СЛ

  1. СО СО 4^ 4* СО СО 4*. О 4*

  1. 4* 4* Сл tO -4 СО

  2. о сл to

  1. со СО о со О Сл

  1. CO СО J*. 4* СО СО

  1. rf* 4* Сл

  2. to -4 со о сл to

  1. выходно­го вала

  2. n2min

  1. я g

  2. ?

  1. сл

  1. со

  2. СЛ

  1. >•

  2. to

  1. СЛ О)

  2. о "to

  1. сп оо фТо о

  1. j-4 О0 О

  2. 00 оо со

  1. со со О "со

  1. СО СО 4* "00 00

  1. 4* 4* pi *-g to

  1. "2min

  1. a

  2. Я

  3. о и я о м •о н » Я ^ 2

  4. - 03

  5. я

  1. 16,2

  1. со

  1. S

  1. оо

  2. "со "со

  1. £-\Г* СО — о о

  1. or СО "сл оо Ъо

  1. ело ЬЪ

  1. О С) 4=* Сл

  1. рр^ ©Vl СЛ

  1. n2max

  1. 18,1 -104

  2. 1

  1. со о

  2. о

  1. n2min

  1. Я

  2. • XS

  3. - я&

  4. ■§55

  5. я«2 ь я

  1. Сл сл о со

  2. о о

  3. «к

  1. сл

  2. О О СЛ

  3. к— к—- — ООО

  4. * *»

  1. ,00

  2. к—»

  1. со

  2. %

  1. со

  2. о

  3. щ

  1. 4*

  2. О)

  3. 5

  1. n2max

  1. со

  2. СО

  1. 00

  1. СЛ

  1. Oi

  2. оо

  1. t—л

  2. 4*

  3. 4*>

  1. to

  1. Число оборотов регулировочного винта в пределах диапазона

  1. Сколь*ение на площадке контакта

  2. В нерегулируемых фрикционных передачах наблюдается неболь­шое упругое скольжение, вызванное деформациями контактирующих тел.

  3. д;я регулируемых фрикционных передач характерно геометри­ческое скольжение, вызванное распределением скоростей на площадке конта<та-

  4. Окружная скорость точек контакта ведущего конуса Вщ (рис 13 38) изменится по прямой О, Л,, а ведомого Вм — по ОгА2. По контактной линии ad лишь в одной точке с скорости равны: vBl!, = vBm. Точку с назыв!107 нескользящей точкой площадки контакта!

  5. СксРОСть скольжения vCK = vBlH = vBимеет разные знаки в точ­ках контактной линии, расположенных по разные стороны от несколь­зящей точки с; моменты сил трения на участках площадки контакта также будут различны по направлению и величине. Момент М2, пере­даваемый вариатором, создается разностью моментов сил трения на площадке контакта. В случае идеального холостого хода 20) моменты сил трения должны быть равны по величине, но противопо­ложны по знаку, что соответствует совпадению нескользящей точки с с центром площадки контакта О.

  6. Для обеспечения надежной работы вариатора необходимо соблю­дение условия

  7. M2<fQR0l; (13.18)

  8. здесь / — коэффициент трения, принимаемый при расчетах не зави­симым от давления и скорости; Q — усилие нажатия (нормальное усилие в месте контакта); R02 — радиус ведомого звена (расстояние от оси вращения до центра площадки контакта, рис. 13.38). Запас сцепления вариатора

  9. Если нагрузка вариатора меняется или различен запас сцепления р\ то изменяется и положение нескользящей точки с.

  10. Реальное передаточное отношение вариатора ip зависит от поло­жения нескользящей точки с и определяется формулой

  11. 1р~%. (13.20)

  12. Отличие L от i = -^ оценивается коэффициентом скольжения г кох

  13. е= 1 — 4-. (13.21)

  14. Данная на рис. 13.38, а схема геометрического скольжения приме­нима и для фрикционных тел двоякой кривизны, в этом случае обра­зующие конуса следует рассматривать как касательные, проведенные через средние линии поясков контакта.

  15. Если нагрузка вариатора меняется, а усилие нажатия постоянно, то происходит изменение положения нескользящей точки на площадке контакта и передаточное отношение вариаторов (при том же относи­тельном положении ведущего и ведомого конусов) изменяется. Для получения жесткой характеристики вариатора, т. е. независимости передаточного отношения от нагрузки, необходимо иметь постоянный запас сцепления Р, что достигается регулированием усилия нажатия Q в соответствии с изменением М2. Это одновременно приводит и к увели­чению долговечности вариатора. Передаточное отношение вариатора мо­жет измениться и в результате деформации валов и других деталей пере­дачи при изменении нагрузки, что вызывает изменение в относительном положении конусов. При проектировании во избежание этого явления надо стремиться к увеличению жесткости деталей передач.

  16. Для линейного контакта коэффициент скольжения можно опреде­лить по формуле 135]

  17. здесь il> = -|-; I — длина образующей короткого конуса (т. е. такого,

  18. у которого / наименьшее).

  19. Правило знаков для формулы (13.22) следующее: «плюс» — при ведущем длинном конусе, т. е. имеющем большую образующую; «ми­нус» — при ведущем коротком конусе. Например, для схемы рис. 13.38, а образующая ведущего конуса 1г > !8, и в формуле (13.22) следует брать знак «плюс»; но если вершина конуса Ot окажется между точками 02 и С (рис. 13.38, б), то для ведущего конуса при Rol > Ro, имеем /j < /2, следовательно, в формуле (13.22) надо брать знак «минус».

  20. Для вариаторов с промежуточными телами коэффициент скольже­ния

  21. ес «а £i + е2,

  22. где et и е2 — коэффициенты скольжения в парах «ведущий каток — промежуточный» и «промежуточный каток — ведомый».

  23. Геометрическое скольжение является важнейшим критерием кон­струкции вариатора, оно в значительной мере определяет к. п. д. и нагрев вариатора, передаваемую мощность, износ и долговечность передачи; значения е для различных схем вариаторов приведены на рис. 13.39.

  24. Уменьшение скольжения достигается:

  25. 1) применением рациональной схемы вариатора;

  1. уменьшением запаса сцепления р\ который не следует для сило­вых передач брать более 1,25—1,3;

  2. применением конструкции с таким автоматическим нажатием, чтобы при любом передаточном числе |J = 1,25 4- 1,3;'

  1. 4) уменьшением относительных размеров площадки контакта.

  2. Вариаторы с первоначальным контактом в точке имеют, при про­чих равных условиях, потери на трение на площадке контакта меньше, чем вариаторы с первоначальным касанием по линии, что объясняется меньшими относительными размерами площадки контакта. Однако вариаторы с точечным касанием имеют менее жесткую характеристику.

  3. Допускаемый коэффициент скольжения [е] зависит от продолжи­тельности работы вариатора на различных режимах, его срока службы, материалов фрикционных тел, передаваемой мощности, условий смазки и охлаждения и других причин и изменяется в значительных пределах.

  4. Принимают для длительно работающих на одном режиме передач при стальных телах качения без смазки [е] = 1 ■*■ 1,5%; при тексто­лите по стали или чугуну [е] = 1,5 -ь 3%; при кратковременной работе на одном режиме [е] = 7 -4- 10%'; для передач, работающих со смазкой, можно допускать [е] = 10 -г- 15% [35].

  5. Расчет на прочность

  6. В основу расчета на прочность положены нормальные напряжения в месте контакта ок; для линейного контакта

  1. к)тах = 0,418

  2. (13.23)

  1. здесь

  1. Рпр =

  2. PiPa

  3. Pa ± Pi'

  1. Q— расчетное нормальное усилие в месте контакта, Н; b — длина

  2. линии контакта, мм.

  3. Для вариаторов с первоначальным контактом в точке

  1. ■■ т

  2. (13.24)

  1. пр

  2. Коэффициент т определяют в соответствии с формой контактирую­щих тел.

  3. По зависимости (13.23) для вариаторов с начальным линейным контактом получаем формулу для проектировочного расчета

  1. COS Ctj

    *lSB0.444/•£ £^Е^sin2ах(

  2. (13.25)

  3. Правило знаков: «плюс» — при внешнем касании, «минус» — при внутреннем.

  4. В формуле (13.25) R1 — радиус ведущего фрикционного катка, мм; 6 — запас сцепления для силовых передач; р" = 1,25 ч- 1,3; / — коэф­фициент трения (табл. 13.13); /И, — момент на ведущем валу вариатора, Н -мм; Епр — приведенный модуль упругости; и — число параллель­ных потоков передачи нагрузки вариатора; [о]к—допускаемое кон­тактное напряжение (табл. 13.14);

  5. р _ гЕг т П Е1 + Е2>

  6. 1|> = пг = т— ^коэффициент, которым задаются в соответствии

  7. О и САН fXj

  8. с величиной е по формуле (13.22); i выбирают в зависимости от схемы регулирования вариатора по заданному Д.

    1. Если в вариаторе принятой схемы R1 = var, то расчет по формуле (13.25) ведут для /?lmiri, и в этом случае i = imax.

    2. Если/?, = const, то опасный случай для расчета, когда Мг = М1тах, т. е. при i = I'm,,,.

    3. Определив Rt по формуле (13.25), находят остальные размеры по значению Д и принятому коэффициенту ф.

    4. Приведенные в табл. 13.14 допускаемые напряжения даны для 107 циклов нагружения при постоянной работе.

    5. При переменном режиме |а]к следует умножить на коэффициент

    13.14. Допускаемые контактные напряжения для вариаторов |35|

  1. Материал пары

  1. Условия работы

  1. [о]к, И/мм»

  1. Закаленная сталь по закаленной стали НВ 350

  2. Сталь по стали =б НВ 350

  3. Чугун по чугуну

  4. Текстолит по стали или чугуну

  1. В масле То же

  2. Без смазки

  1. 2,6 НВ 2,3—2,6 НВ 1,5 ави 50—70

  1. ^рк —

  2. У

  3. ' 10'

  1. где Л'цэ — эквивалентное число циклов, определяемое по формуле (3.57).

  2. Нажимные устройства

  3. Наиболее распространены такие способы нажатия: постоянное усилие пружинами; автоматическое нажатие силами, возникающими в передающих механизмах, или специальными нажимными устройст­вами.

  4. Автоматическое нажатие с усилием, пропорциональным нагрузке вариатора, позволяет иметь неизменный запас сцепления, постоянное передаточное отношение при данном режиме, большую долговечность и высокий к. п. д.

  5. На рис. 13.40 показано шариковое автоматическое нажимное устройство. Два или три шарика расположены в клиновых канавках, составляющих угол у с плоскостью диска. Под действием момента М на радиусе центров шариков RUi создается осевое усилие

  1. м

  2. Rm tg Y '

  3. Усилие нажатия

  4. (13.26)

  1. sin а'

  2. (13.27)

  1. где а — угол между образующей конуса диска и осью вала; однако

  1. (13.28) получаем (13.29)

  2. 13.27) и (13.28),

  3. уравнения (13.26), /"Яд

  4. tgV = i

  5. ' (5#ш sin а

  6. Для вариаторов с #д = const я Nt= const или с Л42 = const и с неизменным радиусом ведомого диска угол у постоянен. Для вариаторов с Ялconst выполняют шариковое нажимное устройство с перемен­ным углом клиновой канавки или распола­гают канавки по спирали {Rm =^= const). Для создания предварительного прижатия во избежание пробуксовки на холостом ходу шариковое нажимное устройство должно иметь пружину.

  7. Винтовое нажимное устройство (рис. 13.41) при среднем радиусе резьбы гср и угле подъема винтовой линии к создает осевое усилие

  8. А-^ю' <1330>

  9. при увеличении М — знак «+», при уменьше­нии — знак «—» при установившемся режиме

  1. м

    - для ведущего колеса (рис. 13.42, а), знак «—» — l R

    для ведущего диска (рис. 13.42,6);^ = -^ = —, где Rs — радиус

    диска; при /?д mm скольжение максимальное (см. также рис. 13.39).

    Основной недостаток лобовых вариаторов — большое скольжение, поэтому в силовых передачах диапазон регулирования их приходится ограничивать Д ■< 3 +■ 4.

    Приведем следующий пример. Диаметр ведущего колеса Dx= 100 мм; Ъ = 20 мм и конструктивно допустимый наибольший диаметр диска D2max = Ю00 мм (по рис. 13.42, а).

    Пусть р" = 1,25. Так как D2mln = £>ах/Д, то по формуле (13.31) получаем максимальный коэффициент скольжения:

    Д 2 3 4 5 6 7 8

    1. ' ср

  2. Винтовое нажимное устройство

  3. конструктивно проще шарикового, но вслед­ствие большого трения менее чувствительно к изменению нагрузки и больше изнашивается.

  4. Лобовые вариаторы

  5. Из всех типов фрикционных бесступенчатых передач с твердыми телами касания лобовые вариаторы конструктивно наиболее просты.

    1. 1 + Р

    1. 2(тф ± Г здесь знак «-

    На основании формулы (13.22) геометриче­ское скольжение

  6. (13.31)

  7. Рис. 13.41. Схема вин­тового нажимного устройства

  1. %

  2. 7,0 10,3 13,5 16,6 19,7 22,7 25,6

  1. При контакте на малых диаметрах диска (при большом Д) сколь­жение недопустимо велико.

    При ведущем колесе (по рис. 13.42, а) его радиус

    з

    1. 2Mi р

    1. R

    /?х = 0,4441/ |

    1. где 1|5 = -

  2. min

  3. 2 min

    1. Вм

  4. выбирают в зависимости

  5. вщ

  6. (13.32)

  7. от принятой величины е.

  8. {-[ВЩ

  9. I

  1. 1

  1. а)

  2. I)

  3. ВМ

  4. I

  5. ») и

  1. Рис. 13.42. Схемы лобовых вариаторов: а — с ведущим колесом; 6 — с ведущим диском; в — сдвоенный