Презентация на тему Механические передачи трением

механических передач и их назначение. Передаточное число и передаточное

отношение. Фрикционные передачи. Назначение и особенности фрикционных передач. Расчет фрикционных тел на контактную прочность. Силовые соотношения в цилиндрической фрикционной передаче и расчет ее на прочность.
Ременные передачи. Общие сведения. Характеристика передачи и видов ремней. Виды натяжения ремней. Основы теории и расчета ременных передач. Межосевое расстояние, длина ремня, угол наклона ветвей ремня к линии центров, углы обхвата шкивов. Предварительное натяжение ремня, окружное усилие, натяжение в ремне от центробежных сил. Материалы, конструкции и расчет шкивов. Ременные вариаторы.
школа английской лингвистики, 1959. – 312 с.

следующих способов:
непосредственным соприкосновением двух тел, одно из которых связано

жестко с ведущим, а другое — с ведомым валом;
посредством гибких тел, сцепляющихся с телами, жесткосвязанными с ведущим и ведомым валами.
Первый из этих способов осуществляется в передачах фрикционной, зубчатой и червячной, второй — в передачах ременной и цепной.
Передача вращательного движения может производиться с увеличением или уменьшением угловой скорости вращения, а также без ее изменения.

работы разделяются на:
Передачи зацеплением:
с непосредственным контактом (зубчатые и червячные);
с

гибкой связью (цепные, зубчато-ременные).
Передачи трением (сцеплением трущихся поверхностей):
с непосредственным контактом поверхностей (фрикционные);
с гибкой связью (ременные).
 

обоих валов называется передаточным отношением. Передаточное отношение может быть,

следовательно, выражено отношением угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала или наоборот.
Передаточное отношение в направлении силового потока, т. е. отношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого, называется передаточным числом.

при условии соблюдения требований законов РФ об авторском праве

и интеллектуальной собственности, а также с учетом требований настоящего Заявления.

Презентация является собственностью авторов. Разрешается распечатывать копию любой части презентации для личного некоммерческого использования, однако не допускается распечатывать какую-либо часть презентации с любой иной целью или по каким-либо причинам вносить изменения в любую часть презентации. Использование любой части презентации в другом произведении, как в печатной, электронной, так и иной форме, а также использование любой части презентации в другой презентации посредством ссылки или иным образом допускается только после получения письменного согласия авторов.

Фрикционные передачи

Передают движение за счёт сил трения (лат. frictio – трение). Простейшие передачи состоят из двух цилиндрических или конических роликов - катков.
Главное условие работы передачи состоит в том, что момент сил трения между катками должен быть больше передаваемого вращающего момента. Передаточное отношение цилиндрической фрикционной передачи определяют как отношение частот вращения или диаметров тел качения.
 U = n1/n2=D2/[D1(1-)],
где ε – коэффициент скольжения (0,05 - для передач "всухую"; 0,01 – для передач со смазкой и большими передаточными отношениями).

напряжений сжатия, то в качестве проектировочного выполняется расчёт по

допускаемым контактным напряжениям . Здесь применяется формула Герца-Беляева, которая, собственно говоря, и была выведена для этого случая. Исходя из допускаемых контактных напряжений, свойств материала и передаваемой мощности определяются диаметры фрикционных колёс:

Поскольку всё это следствие высоких контактных напряжений сжатия, то в качестве проектировочного выполняется расчёт по допускаемым контактным напряжениям [29]. Здесь применяется формула Герца-Беляева, которая, собственно говоря, и была выведена для этого случая. Исходя из допускаемых контактных напряжений, свойств материала и передаваемой мощности определяются диаметры фрикционных колёс

и поверхностная прочность;
высокий коэффициент трения (во избежание больших сил

сжатия);
высокий модуль упругости (чтобы площадка контакта, а значит и потери на трение были малы).

для приборов;
возможность плавного регулирования скорости;
отсутствие мёртвого хода при реверсе

передачи.
Недостатки фрикционных передач:
потребность в прижимных устройствах;
большие нагрузки на валы, т.к. необходимо прижатие дисков;
большие потери на трение;
повреждение катков при пробуксовке;
неточность передаточных отношений из-за пробуксовки.

передач, где движение передаётся посредством специального кольцевого замкнутого ремня.

Ременные передачи применяются для привода агрегатов от электродвигателей малой и средней мощности; для привода от маломощных двигателей внутреннего сгорания.

сечения;
б) трапециевидные, клиновые;
в) круглого сечения;
г) поликлиновые.

плавность работы и бесшумность;
возможность работы при высоких оборотах;

дешевизна.
Недостатки ременных передач:
большие габариты передачи;
неизбежное проскальзывание ремня;
высокие нагрузки на валы и опоры из-за натяжения ремня;
потребность в натяжных устройствах;
опасность попадания масла на ремень;
малая долговечность при больших скоростях.

предварительным натяжением Fo. В покое или на холостом ходу

ветви ремня натянуты одинаково. При передаче вращающего момента Т1 натяжения в ветвях перераспределяются: ведущая ветвь натягивается до силы F1, а натяжение ведомой ветви уменьшается до F2. Составляя уравнение равновесия моментов относительно оси вращения имеем –T1 + F1D1/2 – F2D2/2 = 0 или F1 – F2 = Ft, где Ft – окружная сила на шкиве Ft = 2T1/D1.

нагрузкой

от нагрузки , следовательно, суммарное натяжение ветвей остаётся постоянным:

F1 + F2 = 2Fo. Таким образом, получаем систему двух уравнений c тремя неизвестными:
F1 = Fo + Ft/2; F2 = Fo – Ft/2.
Эти уравнения устанавливают изменение натяжения ветвей в зависимости от нагрузки Ft, но не показывают нам тяговую способность передачи, которая связана с силой трения между ремнём и шкивом. Такая связь установлена Л.Эйлером с помощью дифференциального анализа.

в ремне:

Для него dR – нормальная реакция шкива на элемент

ремня, fdR – элементарная сила трения. По условию равновесия суммы моментов
rF + rfdR – r(F + dF) = 0.
Сумма горизонтальных проекций сил:
dR – Fsin(dφ/2) – (F+dF)sin(dφ/2) = 0.
Отбрасывая члены второго порядка малости и помня, что синус бесконечно малого угла равен самому углу, Эйлер получил простейшее дифференциальное уравнение: dF/F = f dφ.

F1 до F2, а правую часть в пределах

угла обхвата ремня получаем: F1 = F2 e fα.
Теперь стало возможным найти все неизвестные силы в ветвях ремня:
F1 = Ft efα /(efα-1); F2 = Ft /(efα-1);
Fo = Ft (efα+1) / 2(efα-1 ).
При круговом движении ремня на него действует центробежная сила
Fv = ρSv2, где S - площадь сечения ремня.

действуют следующие напряжения:
предварительное напряжение (от силы натяжения Fo)

o = Fo / S;
"полезное" напряжение (от полезной нагрузки Ft) п = Ft / S;
напряжение изгиба и = δ Е / D
(δ – толщина ремня, Е – модуль упругости ремня, D – диаметр шкива);
напряжения от центробежных сил
v = Fv / S.

месте его набегания на малый шкив

max = o + п + и + v.
 
При этом напряжения изгиба не влияют на тяговую способность передачи, однако являются главной причиной усталостного разрушения ремня.

центробежных) воспринимаются опорами вала. Равнодействующая нагрузка на опору

Fr ≈ 2 Focos(β/2).
Обычно эта радиальная нагрузка на опору в 2 … 3 раза больше передаваемой ремнём вращающей силы.

малого шкива D1=(110…130)(N/n)1/3, где N–мощность, КВТ, n–частота

вращения, об/мин.
3.Выбирают межосевое расстояние, подходящее для конструкции машины 2(D1+D2) ≤a≤15м.
4.Проверяют угол обхвата на малом шкиве:
α1=180о-57о(D2-D1)/a, рекомендуется [α1]≥150о, при необходимости на ведомой нити ремня применяют натяжной ролик, который позволяет даже при малых межосевых расстояниях получить угол обхвата более 180о.

определяют ширину b≥N/(vz[p]) и площадь ремня F≥N/(v[k]), где [p]

–допускаемая нагрузка на 1мм ширины прокладки, [k] – допускаемая нагрузка на единицу площади сечения ремня.
6.Подбирают требуемый ремень по ГОСТ .
7.Проверяют ресурс передачи
N=3600vzшT.
8.Вычисляют силы, действующие на валы передачи
FR= Focos(β/2).
 

ремня. Большие размеры в таблицах ГОСТ соответствуют тихоходным, а

меньшие – быстроходным передачам.
2.Определяют диаметр малого шкива.
3.Выбирают межосевое расстояние, подходящее для конструкции машины 0,55(DM+Dб)+h ≤ a ≤ 2(D1+D2), где h – высота сечения ремня.
4.Находят длину ремня и округляют её до ближайшего стандартного значения.
5.Проверяют частоту пробегов ремня и если она выше допустимой, то увеличивают диаметры шкивов или длину ремня.

на малом шкиве
α1 = 180о-57о(D2-D1)/a, рекомендуется [α1] ≥

120о.
8. По тяговой способности определяют число ремней.
9. При необходимости проверяют ресурс.
10. Вычисляют силы, действующие на валы передачи.

сажаемую на вал и спицы или диск, соединяющий обод

и ступицу.
Шкивы обычно изготавливают чугунными литыми, стальными, сварными или сборными, литыми из лёгких сплавов и пластмасс. Диаметры шкивов определяют из расчёта ременной передачи, а потом округляют до ближайшего значения из ряда R40 . Ширину шкива выбирают в зависимости от ширины ремня.

45 м/с.
Стальные сварные шкивы применяются при скоростях 60

– 80 м/с.
Шкивы из легких сплавов перспективны для быстроходных передач до 100 м/c.
Шкивы малых диаметров до 350 мм имеют сплошные диски.
Шкивы больших диаметров – ступицы переменного сечения.

из тех же материалов, что и

плоскоременные.

же, что и для плоских. Выполняются прорезиненные ремни

с тканевой обёрткой для большего трения, кордотканевые (многослойный корд) и кордошнуровые ремни (шнур, намотанный по винтовой линии), ремни с несущим слоем из двух канатиков. Иногда для уменьшения изгибных напряжений применяют гофры на внутренней и наружных поверхностях ремня. Клиновые ремни выпускают бесконечными (кольца). Угол клина ремня 40о.

и др.) благодаря простой конструкции и невысокой стоимости.
Промышленность

выпускает мотор-вариаторы и автономные вариаторы. Их недостатки обусловлены значительными габаритами и сравнительно небольшим диапазоном регулирования.

узких пределах" за счет осевого перемещения ремня.
Они имеют

невысокую тяговую способность, большие габариты, поэтому применяются редко.
Клиноременные вариаторы более компактны, надежны в эксплуатации и имеют больший диапазон регулирования.

из двух раздвижных конусов {раздвижных шкивов) и клиново­го ремня

(обычного или специального, вариаторного).
Скорость регулируют путем изменения диаметров одного (рис. 1, а) или одновременно двух (рис. 1, б) шкивов при осевом смещении конических дисков.
Если в передаче регулируется один шкив, то при этом принудительно изменяется межосевое расстояние.