3.2. Расчет цепной передачи

Виды разрушения цепных передач:

1 Износ шарниров;

2 Разрыв пластин;

3 Износ зубьев звездочек.

Для большинства условий работы цепных передач основной причиной потери работоспособности является износ шарниров цепи.

Стандартные цепи конструируют примерно равнопрочными по напряжениям во всех деталях.

Иногда расчет цепной передачи производят по статической нагрузке, разрушающей цепь:

, (269)

где n=5,5…7,0 - коэффициент безопасности, зависит от типа цепи и числа оборотов ведущей звездочки;

[Q_разр] - допускаемая разрушающая нагрузка учитывается в характеристике цепи, H₀;

F_сум - суммарная статистическая нагрузка, H.

Лекция 18 фрикционные передачи и вариаторы

1 Назначение, область применения фрикционных передач

2 Основные типы фрикционных передач

3 Расчет фрикционных передач

1 Назначение, область применения фрикционных передач

_{Фрикционными передачами называются передачи, в которых движение передается от ведущего тела к ведомому за счет сил трения, либо при непосредственном контакте между ними.}

_{Фрикционные передачи служат для передачи энергии между параллельными пересекающими валами при помощи фрикционных катков.}

_{Работа фрикционной передачи основана на использовании сил трения, которые возникают в месте контакта двух тел вращения под действием сил прижатия Fn (Рис. 103). При этом должно соблюдаться условие: Ft ≤ Ff , (270)}

_{где Ft - окружная сила; Ff - сила трения между катками.}

_{Для передачи с цилиндрическими катками (Рис. 103):}

_{Ff=Fnf , (271)}

_{где f - коэффициент трения.}

_{Нарушение условия (1) приводит к буксованию и быстрому износу катков. Все фрикционные передачи можно разделить на две основные группы:}

_{1) Передачи нерегулируемые, т.е. с постоянным передаточным отношением;}

_{2) Передачи регулируемые, или вариаторы, позволяющие изменять передаточное отношение плавно и непрерывно (бесступенчатое регулирование).}

_{Каждая из указанных групп охватывает большое количество передач, различающихся по конструкции и назначению. Например различают передачи:}

_{1) С параллельными и пересекающимися осями валов;}

_{2) С цилиндрической, конической, шаровой или торовой поверхностью рабочих катков;}

_{3) С постоянным или автоматически регулируемым прижатием катков;}

_{4) С промежуточным (паразитным) фрикционным элементом или без него и т.д.}

_{Схема простейшей нерегулируемой передачи изображена на (рис. 104). Она состоит из двух катков с гладкой цилиндрической поверхностью, закрепленных на параллельных валах.}

_{Применение:}

_{1 Фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением применяют сравнительно редко. Их область ограничивается преимущественно кинематическими цепями приборов, от которых требуется плавность движения, бесшумность работы, безударное включение на ходу и т.п. Как силовые (не кинематические) передачи они не могут конкурировать с зубчатыми передачами по габаритам, надежности, КПД и т.п.}

_{2 Фрикционные вариаторы применяют как в кинематических, так и в силовых передачах в тех случаях, когда требуется бесступенчатое регулирование скорости (зубчатая передача) не позволяет такого регулирования. Применение фрикционных вариаторов на практике ограничивается диапазоном малых и средних мощностей до 10 кВт, реже до 20 кВт. В этом диапазоне они успешно конкурируют с гидравлическими и электрическими вариаторами, отличаясь от них простотой конструкции, малыми габаритами и повышенным КПД. При больших мощностях трудно обеспечивать необходимую силу прижатия катков. Эта сила, а также соответствующие нагрузки на валы и опоры становятся слишком большими, конструкция вариатора и нажимного устройства усложняется.}

_{Достоинства:}

_{1) Удобство регулирования частоты вращения ведомого звена;}

_{2) Простота конструкции;}

_{З) Плавность движения и бесшумность.}

_{Недостатки:}

_{1) Большие нагрузки на валы и опоры;}

_{2) Возможность проскальзывания катков (непостоянство передаточных отношений).}

_{Фрикционные вариаторы нашли применение в станкостроении, сварочных и линейных машинах, в сельхозмашинах, в различных отраслях приборостроения и т.д. Способы прижатия катков: на практике применяют два способа прижатия катков:}

_{1 С постоянной силой, которую определяют по максимальной нагрузке передачи;}

_{2 С переменной силой, которая автоматически изменяется с изменением нагрузки.}

_{Постоянное прижатие образуют вследствие предварительной деформации упругих элементов системы при сборке (например, податливых катков), установкой специальных пружин, использованием собственной массы элементов системы и т.п.}

_{Рис. 103 Цилиндрическая фрикционная передача}

_{Рис. 104 Конусная фрикционная передача}

_{Регулируемое прижатие катков требует постоянство отношения Ft/Fn. Кроме шариковых, применяют винтовые нажимные устройства.}