4.4. Цепные передачи
Цепной передачей называют передачу зацеплением с помощью цепи. Передача обычно состоит из двух звездочек 1 и 2, соединенных между собой цепью (рис. 4.12).
Рис. 4.12. Схема цепной передачи
В зависимости от назначения цепи делят на три группы: грузовые, тяговые и приводные.
Достоинство цепной передачи: высокий КПД (0.96 – 0.98), отсутствие проскальзывания цепи, меньшие чем в ременных передачах нагрузки на валы.
Недостатки: шум, необходимость применения натяжных устройств.
В качестве приводных цепей используют роликовые и зубчатые цепи. Наиболее распространены роликовые цепи (рис. 4.13).
Рис.4.13. Роликовая цепь: 1 – внутреннее звено; 2 – внешнее звено; 3 – втулка; 4 – ось; 5- ролик
Основным геометрическим параметром цепи является шаг t.
Передаточное отношение цепной передачи
.
(4.15)
Так как звенья цепи на звездочках имеют переменную скорость, то в качестве расчетной принимают среднюю скорость цепи
.
(4.16)
При работе цепной передачи более нагруженной является ведущая ветвь, полное натяжение которой
;
(4.17)
где
- окружное усилие;
-натяжение от
воздействия центробежных сил;
q – вес 1 м. цепи;
-натяжение от
провисания цепи; A-межцентровое
расстояние;
- коэффициент, зависящий от угла наклона
линии центров.
Давление на валы
,
(4.18)
где
- коэффициент, учитывающий провисание
цепи;
-
коэффициент, учитывающий влияние
характера нагрузки.
Для обеспечения износостойкости и сопротивляемости ударным нагрузкам, детали цепей и звездочки изготавливают из термически обработанных углеродистых и легированных сталей.
Контрольные вопросы.
Достоинства и недостатки цепной передачи?
Основные типы цепей?
4.5. Фрикционные механизмы
Фрикционной передачей называют механизм, в котором движение одного жесткого звена преобразуется в движение другого жесткого звена за счет сил трения.
Во фрикционных передачах вращательное движение ведущего звена преобразуется или во вращательное или в поступательное движение ведомого звена. Передачи могут иметь как постоянное передаточное отношение (рис.4.14), так и переменное (рис.4.15).В последнем случае передача называется вариатором.
Рис.4.14. Схема фрикционного механизма: 1- ведущий каток; 2 – ведомый каток; 3 – неподвижная опора; 4 – подвижная опора
Достоинства передач: простота конструкции, плавность и бесшумность работы, возможность бесступенчатого регулирования угловых скоростей.
Рис.4.15. Схема вариатора: 1 – ведущий каток; 2- ведомый диск
Недостатки: большое давление на валы и опоры, необходимость регулировки силы прижатия катков, сравнительно высокий износ.
Фрикционные
механизмы характеризуется передаточным
отношением. С учетом коэффициента
проскальзывания
можно записать для передачи
;
(4.19)
для вариатора
;
;
(4.20)
где
и
- соответственно диаметры ведущего и
ведомого катков;
Rmax, Rmin и R1 - соответственно радиусы диска и ведущего колеса.
Для надежной работы фрикционных передач требуются соблюдения условий:
,
(4.21)
где
- полярная окружная сила;
-
момент сопротивления;
-
коэффициент сцепления (
для силовых передач и
для передач приборов).
Необходимое усилие прижатия катков
,
(4.22)
где
-коэффициент
трения скольжения.
В зоне контакта
катков возникают контактные напряжения
,которые
зависят от условия прижатия катков. Из
условия контактной прочности получим:
,
(4.23)
где
- допустимые контактные напряжения;
-
удельная нагрузка;
b – ширина катков;
-приведенная
кривизна;
;
-
приведенный модуль упругости;
и
-
модули упругости материала первого и
второго катков.
Обычно один из катков изготавливают из качественной стали (40,50,ШХ15 и т.д.), а другой из серого чугуна, текстолита, фибры и других пластмасс.
Контрольные вопросы.
1.Какая передача называется фрикционной?
2. Что такое вариатор?
3. Преимущества и недостатки фрикционных механизмов?