Кинематика ременных передач.

Передаточное отношение всех ременных передач определяется по формуле

где со п-l и со2, п2 — угловая скорость и частота вращения соответственно ведущего и ведомого шкивов.

Ветвь ремня, набегающая на ведущий шкив, называется ведущей, а сбегающая — ведомой (см. рис. 5.4).

Окружные скорости ведущего и ведомого шкивов определяются по формулам

где dl3 d2 — диаметры соответственно ведущего и ведомого шкивов.

Дуга обхвата шкива, на которой он соприкасается с ремнем, называется дугой обхвата, а соответствующий ей центральный угол называется углом обхвата и обозначается а (см. рис. 5.4).

Очевидно, что при передаче мощности с помощью ременной передачи ведущая ветвь ремня имеет большее натяжение. При перемещении ремня вместе с ободом ведущего шкива на дуге обхвата каждый элемент ремня перейдет из зоны большего в зону меньшего натяжения, в результате чего элементы ремня укорачиваются и он несколько отстает от шкива. На ведомом шкиве наоборот, ремень несколько опережает шкив. В результате скорость ведущей ветви ремня и окружная скорость ведущего шкива оказывается больше скорости v2 ведомой ветви ремня и окружной скорости ведомого шкива, т.е. уг > v2.

Явление потери скорости ремня при огибании ведущего шкива является результатом упругого скольжения, неизбежного при работе передач трением.

Как показали экспериментальные исследования, упругое скольжение происходит не на всей дуге обхвата, поэтому угол обхвата равен сумме двух углов а = ап + ас, где ап — угол, соответствующий дуге относительного покоя, а ас — угол, соответствующий дуге упругого скольжения (см. рис. 5.4). С ростом передаваемой нагрузки величина дуги покоя уменьшается.

Упругое скольжение не следует смешивать с буксованием передачи, когда в связи с перегрузкой привода происходит скольжение по всей дуге обхвата и передача мощности прекращается.

Упругое скольжение ремня и относительная потеря скорости характеризуются коэффициентом скольжения

откуда

Заметим, что коэффициент скольжения может быть числом отвлеченным или выражаться в процентах.

Таким образом, передаточное число ременной передачи трением равно

Коэффициент скольжения зависит от передаваемо со-й нагрузки, следовательно, передаточное отношение ременной передачи трением не является строго постоянной величиной.

Приближенно можно принимать

Ввиду отсутствия упругого скольжения зубчато-ременные передачи обеспечивают постоянство передаточного отношения вычисляемого по формуле

где %г, z2 — число зубьев ведущего и ведомого шкива.

Фрикционные передачи. Фрикционной передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения от одного вала к другому с помощью сил трения, возникающих между насаженными на валы и прижатыми друг к другу дисками цилиндрами или конусами.

Фрикционные передачи можно классифицировать по нескольким признакам:

  • • по расположению осей валов (с параллельными осями, с пересекающимися осями и соосные);
  • • по форме тел качения (с гладкими цилиндрическими катками (рис. 5.6, а); катками с клинчатым ободом (рис. 5.6, б); с коническими катками (рис. 5.6, в); торовые (см. рис. 5.6); сферические и др.);
  • • по условиям работы (открытые — работающие всухую и закрытые — работающие в масляной ванне);
  • • по возможности регулирования передаточного отношения (с условно постоянным передаточным числом, с бесступенчатым регулированием передаточного числа — фрикционные вариаторы).
Формы катков фрикционных передач

Рис. 5.6. Формы катков фрикционных передач:

а — гладкие цилиндрические; 6 — с клинчатым ободом; в — конические

Достоинства фрикционных передач: простота конструкции, плавность и бесшумность работы, возможность безаварийной ситуации при случайной перегрузке, возможность плавного изменения передаточного числа. Главный недостаток фрикционных передач — значительная радиальная нагрузка на опоры валов. Кроме того, фрикционные передачи не обеспечивают строгого постоянства передаточного числа при изменении нагрузки и имеют сравнительно невысокий КПД.

Фрикционные передачи находят применение в приборах, металлорежущих станках и т.д. Наибольшее применение в машиностроении имеют фрикционные вариаторы.

В приборах используются катки из кожи, резины, прорезиненной ткани, фибры и других материалов. Катки из неметаллических материалов работают всухую.

Цилиндрическая фрикционная передача. Схемы цилиндрической фрикционной передачи с гладкими катками представлены на рис. 4.12, а и 5.6, а. В результате неизбежного при работе фрикционных передач упругого скольжения ведомый каток отстает от ведущего. Точное значение передаточного числа будет определяться по формуле

где в — коэффициент скольжения (для металлических катков 8 = = 0,001—0,003, большие значения относятся к передачам, работающим всухую; для текстолитового катка 8 ~ 0,1).

Наличие упругого скольжения и некоторая его зависимость от колебаний нагрузки и условий работы передачи вынуждают называть передаточное число условно постоянным. Для практических расчетов силовых фрикционных передач пользуются приближенным значением передаточного числа и ~ D^D-^. Для одной пары катков силовых передач и <7, для передач приборов и < 25.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >