Основные геометрические и кинематические соотношения, КПД передачи

Геометрические параметры передачи (см. рис.15).

1. Межосевое расстояние

, (1)

где t — шаг цепи.

Шаг цепиявляется основным параметром цепной передачи и принимается по ГОСТу. Чем больше шаг, тем выше нагрузочная способность цепи, но сильнее удар звена о зуб в период набегания на звездочку, меньше плавность, бесшумность и долговечность передачи.

При больших скоростях выбирают цепи с малым шагом. В быстроходных передачах при больших мощностях рекомендуются также цепи малого шага: зубчатые большой ширины или роликовые многорядные. Максимальное значение шага цепи ограничивается угловой скоростью малой звездочки.

Минимальное межосевое расстояние (мм) выбирают из условия минимально допустимого зазора между звездочками:

, (2)

где , — диаметры вершин зубьев ведущей и ведомой звездочек.

Максимальное межосевое расстояние = 80Л

20 Цепные передачи. Силы в цепной передаче.

При увеличении γ уменьшается износ зубьев и шарниров, связанный с перемещениями шарниров по профилю зуба в процессе зацепления (см. ниже). С другой стороны, увеличение γ приводит к усилению удара шарниров при входе в зацепление, а также к увеличению натяжения холостой ветви цепи. Более благоприятным в этом отношении является также вогнутый профиль. Материалы цепей и звездочек. Цепи и звездочки должны быть стойкими против износа и ударных нагрузок. По этим соображениям большинство цепей и звездочек изготовляют из углеродистых и легированных сталей с последующей термической обработкой (улучшение, закалка). Рекомендации по выбору материалов и термообработки цепей и звездочек можно найти в соответствующих справочниках [4, 27]. Так, например, для звездочек рекомендуется применять стали 45, 40Х и др.; для пластин цепей — стали 45, 50 и др.; для валиков вкладышей и роликов — стали 15, 20, 20Х и др. Детали шарниров цепей в большинстве случаев цементируют, что повышает их износостойкость при сохранении ударной прочности. Перспективным является изготовление звездочек из пластмасс, позволяющих уменьшить динамические нагрузки и шум передачи. § 13.4. Силы в цепной передаче Силовая схема цепной передачи аналогична силовой схеме ременной передачи. Здесь также можно различить: Fx и F2 — натяжения ведущей и ведомой ветвей цепи; Ft — окружную силу; F0 — силу предварительного натяжения; Fv — натяжения от центробежных сил. По той же аналогии, где q— масса единицы длины цепи (по каталогу); ν — окружная скорость. Для цепной передачи значение F0 принято определять как натяжение от силы тяжести свободной ветви цепи:     где а — длина свободной ветви цепи, приближенно равная межосевому расстоянию; g—ускорение силы тяжести; Kf — коэффициент провисания, зависящий от расположения привода и стрелы провисания цепи /. Для рекомендуемых значений /¾ (0,01...0,02) а приближенно принимают: при горизонтальном расположении Kf = 6; под углом 40" к горизонту Kf = 3, при вертикальном расположении Kf= 1. Значение Kf уменьшается с увеличением /. Натяжение ведомой ветви F2 равно большему из натяжений F0 и Fv. Для цепной передачи, работающей по принципу зацепления, а не трения, значение F0 не имеет такого решающего влияния, как для ременной передачи. Обычно F0 составляет всего несколько процентов от Ft.

21 Цепные передачи. Критерий работоспособности и расчёт цепных передач. Достоинства и недостатки.

РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ

В соответствии с основным критерием работоспособности ценных передач износостоикостью шарниров цени несущая способность цепных передач может быть определена согласно условию, но которому давление в шарнирах не должно превышать допустимого в данных условиях эксплуатации

В расчетах ценных передач, в частности в учете условий эксплуатации, связанных с величиной пути трения, удобно использовать простейшую степенную зависимость между давлением р и путем трения Pm=С, где С в данных ограниченных условиях может рассматриваться как постоянная величина. Показатель т зависит от характера трения; при нормальной эксплуатации передач с хорошей смазкой т около 3 (в условиях скудной смазки т колеблется от 1 до 2)

Допустимая полезная сила, которую может передавать цепь с шарниром скольжения,

F=[p]oA/Kэ;

здесь [р]о— допустимое давление, МПа, в шарнирах для средних эксплуатационных условий; A - проекция опорной поверхности шарнира, мм 2, равная для роликовых и втулочных ценей dBвн|, (d — диаметр валика; Bвн - ширина внутреннего звена); Kэ - коэффициент эксплуатации

Коэффициент эксплуатации Кэ, может быть представлен в виде произведения частных коэффициентов:

Кэ=KдKаKнKрегKсмKрежKт

Коэффициент Kд учитывает динамичность нагрузки; при спокойной нагрузке Kд=1; при нагрузке с толчками 1,2...1,5; при сильных ударах 1,8. Коэффициент Kа учитывает длину цепи (межосевое расстояние); очевидно, что чем длиннее цепь, тем реже при прочих равных условиях каждое звено входит в зацепление со звездочкой и тем меньше износ в шарнирах; при а=(30...50)P принимают Kа=1; при а<25Р Ка=-1,25, при a=(60... 80) Р Kа=0,9. Коэффициент Kн учитывает наклон передачи к горизонту; чем больше наклон передачи к горизонту, тем меньше допустимый суммарный износ цепи; при наклоне линии центров звездочек под углом к горизонту до 45° Кн= 1; при наклоне под углом y более 45° Kн=0,15 Ц y. Коэффициент Крег учитывает регулировку передачи; для передач с регулировкой положения оси одной из звездочек Kрег=1; для передач с оттяжными звездочками или нажимными роликами Kрег=1,1; для передач с нерегулируемыми осями звездочек Крег=1,25. Коэффициент Kcм учитывает характер смазывания; при непрерывном смазывании в масляной панне или от насоса Kсм=0,8, при регулярном капельном или внутришарнирном смазывании Kсм=1, при периодическом смазывании 1,5. Коэффициент Kреж. учитывает режим работы передачи; при односменной работе Kреж=1. Коэффициент Kт учитывает температуру окружающей среды, при –25°<T<150°С принимают Kт=1; при экстремальных условиях Кт>1

При оценке значения коэффициента эксплуатации Кэ необходимо хотя бы ориентировочно учитывать стохастический (случайный) характер ряда влияющих на него параметров

Если по расчету значение коэффициента Kэ>2...3, то нужно принять конструктивные меры по улучшению работы передачи

Приводные цепи проектируют на основе геометрического подобия, поэтому площадь проекции опорной поверхности шарнира для каждого размерного ряда цепей можно представить в виде А = сР 2, где с — коэффициент пропорциональности, с» 0,25 для однорядных цепей, кроме цепей, не входящих в закономерный размерный ряд: ПР-8-460; ПР-12,7-400-1 и ПР. 12,7-900-2

Допустимая сила F цепи с mp рядами

F= сР 2 [p]o mp/Kэ,

где тр — коэффициент рядности цепи, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по рядам:

zp=1.... 2 3

тp,=1.... 1,7 2,5

Допустимый момент (Н*м) на малой звездочке

T1=Fd1/2*10 3 =FPz1/2 p 10 3

Отсюда шаг цепи

Р=18,5 3 Ц T1Кэ/(cz1mp[p]o)

Ориентировочное значение шага однорядной цепи (мм)

P=(12,8…13,5) 3 Ц T1/z1

Достоинства:

§ большая прочность стальной цепи по сравнению с ремнем позволяет передать цепью большие нагрузки с постоянным передаточным числом и при значительно меньшем межосевом расстоянии (передача более компактна);

§ возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;

§ по сравнению с зубчатыми передачами — возможность передачи вращательного движения на большие расстояния (до 7 м);

§ сравнительно высокий КПД (>> 0,9 ÷ 0,98);

§ отсутствие скольжения;

§ малые силы, действующие на валы, так как нет необходимости в большом начальном натяжении;

§ возможность легкой замены цепи.

Недостатки:

§ растяжение цепи со временем;

§ сравнительно высокая стоимость цепей;

§ невозможность использования передачи при реверсировании без остановки;

§ передачи требуют установки на картерах;

§ сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи;

§ скорость движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточного отношения.

22 Фрикционные передачи. Принцип работы, устройство. Классификация.
Фрикционная передача — механическая передача, служащая для пере­дачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движе­ния в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и при­жимаемыми один к другому.

Фрикционные передачи состоят из двух катков (рис.1): ведущего 1 и ведомого 2, которые прижимаются один к другому силой F_r (на рисунке — пружиной), так что сила трения в месте контакта катков достаточна для передаваемой окружной силы F_t.

Условие работоспособности передачи:

(1)

Нарушение условия (1) приводит к буксованию и быстрому износу катков. Для того чтобы передать заданное окружное усилие F_t., фрикционные катки надо прижать друг к другу усилием F_r так, чтобы возникающая при этом сила трения была бы больше силы F_t. на величину коэффициента запаса сцепления , который принимают равным = 1,25...2,0.

Значения коэффициента трения между катками в среднем:

- сталь или чугун по коже или ферродо насухо f = 0,3;

- то же в масле f = 0,1;

- сталь или чугун по стали или чугуну насухо f = 0,15;

- то же в масле f = 0,07.

Подставив эти значения в уравнение, можно убедиться в том, что усилие прижатия фрикционных катков во много раз превышает передаваемое окружное усилие.

Фрикционные передачи классифицируют по следующим признакам:

1. По назначению:

- с нерегулируемым передаточным числом (рис.1-3);

- с бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа (вариа­торы).

2. По взаимному расположению осей валов:

- цилиндрические или конусные с параллельными осями (рис.1, 2);

- конические с пересекающимися осями (рис.3).

3. В зависимости от условий работы:

- открытые (работают всухую);

- закрытые (работают в масляной ванне).

В открытых фрикционных передачах коэффициент трения выше, прижимное усилие катков F_n меньше. В закрытых фрикционных передачах масляная ванна обеспечивает хороший отвод тепла, делает скольжение менее опасным, увеличивает долговечность передачи.

4. По принципу действия:

- нереверсивные (рис.1-3, 11 и 12);

- реверсивные (рис.10).

5. Различают также передачи с постоянным или автоматическим регулируемым прижатием катков, с промежуточным (паразитным) фрикционным элементом или без него.

23 Основные характеристики фрикционных передач. Виды разрушении катков
Фрикционная передача — механическая передача, служащая для пере­дачи вращательного движения (или для преобразования вращательного движе­ния в поступательное) между валами с помощью сил трения, возникающих между катками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и при­жимаемыми один к другому.

Фрикционные передачи состоят из двух катков (рис.9.1): ведущего 1 и ведомого 2, которые прижимаются один к другому силой (на рисунке — пружиной), так что сила трения в месте контакта катков достаточна для передаваемой окружной силы .

Поиск по сайту: