Расчет фрикционных передач

Критерием работоспособности фрикционных передач является износостойкость рабочих поверхностей тел качения. В процессе работы на поверхности тел качения возникают циклически изменяющиеся контактные напряжения (рис. 9.20), которые вызывают усталостное изнашивание рабочих поверхностей катков.

Распределение контактных напряжений

Рис. 9.20. Распределение контактных напряжений

Для катков, изготовленных из материалов, подчиняющихся закону Гука (металлы и текстолит), наибольшие контактные напряжения ан вычисляются по формуле Герца:

где q = Q/b — номинальная нагрузка на единицу длины контактной линии; Ъ — ширина катков; Епр = 2ЕгЕ2 / Е12 — приведенный модуль упругости материалов катков; рпр=0,5D1D2/D1+D2 — приведенный радиус катков; v — коэффициент Пуассона материала катков.

Основным расчетным параметром цилиндрической фрикционной передачи будем считать межосевое расстояние а, а условие износостойкости запишется в виде неравенства

где [ан] — допускаемое контактное напряжение для катка из менее прочного материала.

Приведенное выше условие износостойкости катков используется для проверочного расчета имеющейся передачи. Формулу проектного расчета передач с металлическими и текстолитовыми катками получим из формулы Герца, приняв коэффициент Пуассона v = 0,3, выразив диаметры катков через межосевое расстояние а и передаточное число и, силу прижатия Q выразим через вращающий момент Ть а ширину катка примем Ъ = |/а • а, где |/а = 0,2—0,4 — коэффициент ширины катка по межосевому расстоянию, тогда

где к — коэффициент запаса сцепления;/— коэффициент трения.

Вычислив межосевое расстояние, определяем размеры катков по формулам

причем должно соблюдаться условие b < D1} а ширину обода малого катка принимают на 2—5 мм больше расчетной, так как возможно осевое смешение катков из-за неточностей изготовления и сборки.

Допускаемые контактные напряжения катков устанавливают в зависимости от материалов катков, твердости НВ рабочих поверхностей или предела прочности при изгибе ови и условий работы передачи. Ориентировочно для стальных катков, работающих всухую, [ан] = = (1,2ч-1,5 НВ, МПа; для текстолитовых катков [он] = 80—100 МПа.

Расчет неметаллических катков, материал которых не подчиняется закону Гука, ведут по нагрузке q на единицу длины контактной линии по условию

где Q — сила прижатия катков; b — ширина катков; [q] — допускаемая удельная нагрузка; для пластмасс ориентировочно [q] = 40—80 Н/мм, для дерева [q] = 2,5—5 Н/мм, для резины [q] = 10—30 Н/мм, для кожи [q] = 15—25 Н/мм.

Поскольку Q = ^^, a , то приняв q = [q], полним формулу

п + 1

для проектного расчета передачи с неметаллическими катками:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >