- •О.М.Хомяк, б.Ф.Піпа
- •1. Загальні відомості про передачі
- •1.1. Призначення та класифікація передач
- •1.2. Основні кінематичні та силові співвідношення в передачах
- •Приклад знаходження кінематичних та силових параметрів передач
- •Результати розрахунків
- •2. Фрикційні передачі
- •2.1. Загальні відомості
- •2.2. Конструкції та матеріали фрикційних передач
- •2.2.3. Матеріали, що використовуються при виготовленні фрикційних передач
- •2.3.2. Розрахунок фрикційних передач
- •2.3.2.1. Розрахунок циліндричної фрикційної передачі з металевими гладкими колесами
- •2.3.2.2. Розрахунок циліндричної фрикційної передачі з неметалевими гладкими колесами
- •2.3.2.3. Розрахунок циліндричної фрикційної передачі з комбінованими гладкими колесами
- •2.3.3. Навантаження на вали фрикційної передачі
- •Приклад розрахунку фрикційної передачі з металевими колесами
- •Розрахунок фрикційної передачі доцільно робити в такій послідовності:
- •Приклад розрахунку фрикційної передачі з комбінованими колесами
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєного матеріалу
- •3. Пасові передачі
- •3.1. Загальні відомості
- •3.2. Матеріали та конструкції пасів
- •3.3. Силові розрахунки
- •3.4. Кінематичні розрахунки
- •3.5. Геометричні розрахунки
- •3.6. Розрахунок пасових передач
- •3.7. Матеріали, конструкції та розрахунок шківів
- •Приклад розрахунку пасової передачі
- •Питання для самоперевірки та контролю засвоєного матеріалу
3.4. Кінематичні розрахунки
У навантаженій пасовій передачі пас, що має натяг , набігає на ведучий шків із швидкістю. При обгинанні шківа натяг паса зменшується до(рис. 3.8). Пас при цьому зтискується і швидкість його зменшується до. Оскільки колова швидкість шківа, між поверхнею шківа і пасом виникає ковзання. Аналогічне явище відбувається і на веденому шківі. Таке ковзання, що відбувається в результаті пружних деформацій паса, називається пружним ковзанням. Теорія пружного ковзання паса на шківах розроблена М.П.Петровим і М.Є.Жуковським. У відповідності з цією теорією ковзання відбувається на дузі пружного ковзання, що відповідає куту, який менший за кут обхватушківа пасом.
Пружне ковзання знаходиться за формулою:
де - колові швидкості відповідно ведучого та веденого шківів:
і
Тоді
.
Використовуючи залежності (3.7) і (3.8), знайдемо передаточне число пасової передачі:
Пружне ковзання залежить від навантаження, тому передаточне число пасової передачі не є сталою величиною. У загальному випадку =0,001...0,02. Для приблизних розрахунків використовують формули:
(3.10)
Передаточне число рекомендують приймати: для відкритої пасової передачі, для плоскопасової передачі з натяжним роликом і для клинопасової передачі. Для більшості пасових передач рекомендують приймати.
3.5. Геометричні розрахунки
Діаметр меншого шківа плоскопасової передачі знаходять виходячи з рівняння:
(3.11)
де - діаметр шківа в мм; - потужність на ведучому шківі в кВт; -частота обертання ведучого шківа в об/хв.
Одержану з рівняння (3.11) величину діаметра округлюють (як правило, в більший бік) до найближчого стандартного значення і перевіряють за допустимою швидкістю для паса:
(3.12)
де і- відповідно розрахункова і допустима швидкість паса.
Діаметр меншого шківа для клинопасової передачі приймають за ГОСТом в залежності від обраного профілю паса.
Діаметр більшого шківа пасової передачі знаходять за формулою , одержаною з (3.9). Одержану величину діаметраокруглюють (як правило, в менший бік до найближчого стандартного значення).
Кут обхвату пасом меншого шківа (рис.3.9) знаходиться, виходячи з виразу:
де - в градусах.
Значення кута в радіанах:
або в градусах:
де - міжосьова відстань пасової передачі.
Тоді кут обхвату пасом меншого шківа в радіанах:
(3.13)
і в градусах:
Рекомендовані величини для клинопасових передач - 120°, для плоскопасових -150°.
Міжосьова відстань пасової передачі знаходиться залежно від конструкції машини або її привода.
Для відкритої плоскопасової передачі:
(3.14)
Для клинопасової передачі:
, (3.15)
де - коефіцієнт, який вибирається в залежності від передаточного числа передачі(при=1...6,С=1,5...0,85 );
- діаметр більшого шківа.
Розрахункова довжина пасів відкритих передач при знаходиться із формули:
(3.16)
Для клинових пасів одержана з рівняння (3.16) довжина узгоджується зі стандартним значенням. Тоді з рівняння (3.16) міжосьова відстань для відкритих пасових передач (при d2>d1) знаходиться із формули:
(3.17)
При великих передаточних числах та малих міжосьових відстанях для збільшення кута обхвату пасом меншого шківа використовують натяжні ролики (рис.3.10).
За діаметр натяжного ролика (при d2>d1) приймають для плоскопасової передачі:
(3.18)
Для клинопасової передачі при установці ролика з внутрішньої сторони паса:
(3.19)
Якщо відстань між роликом і меншим шківом , тоі кут. Натяжний ролик зазвичай установлюють на веденій, менше натягнутій, вітці паса. При цьому довговічність роботи паса підвищується. Сила прижиму паса до ролика знаходиться із рівняння:
. (3.20)