Силы в конических прямозубых передачах
Ft = 2000T1/dm1; F’n = Ft tg α.
Fr1 = Ft tg α cos δ1; Fa1 = Ft tg α sin δ1.
Fr2=Fa1,Fa2=Fr1.
Расчет на прочность прямозубой конической передачи
Расчет конических передач сводится к расчету эквивалентных цилиндрических передач.
Экспериментально установлено, что прочность зуба конического прямозубого колеса ниже прочности зуба эквивалентного колеса. Для учета этого при расчете контактной и изгибной прочности зубьев вводятся коэффициенты θHи θF. В прямозубых передачах θH= θF= 0,85.
Расчет на контактную прочность зуба
Используем формулы для прямозубого цилиндрического колеса
для проверочного расчета
. (1)
для проектного расчета
.
(1,а)
В эти формулы вместо Т1,u,аW , подставим полученные значения эквивалентных параметров и выполним преобразования. При этом вместо bW подставимb = 0,285 Re.
В результате получим формулу для проверочного расчетаконической передачи на контактную выносливость
.
для
проектного расчета
Расчет на изгибную прочность зуба
По аналогии с прямозубым цилиндрическим колесом
проверочный расчет
;
.
проектный расчет
.
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Ременные передачи относятся к передачам с гибкой связью.
Простейшая ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня, надетого на шкивы с предварительным натяжением.
Область применения
Плоские, клиновые, поликлиновые – Р ≤ 50 КВт;u ≤ 4…5 лучше 2..3;
Плоские ремниПриV≤30 м/с – прорезиненные, хлопчатобумажные и кожаные ремни. приV>30 м/с –синтетические ремни.
Наибольшее применение находят передачи клиноременныеи споликлиновымремнем. ПриV≤30 м/с –клиновые. ПриV≤40 м/с – поликлиновые.
Круглые ремниØ 3...12 мм используют для передач малой мощности в приборах и бытовой технике.
Зубчатые ремни приV≤ 60 м/с;Р ≤ 200 КВт;u ≤ 12.
Схемы ременных передач
Достоинства ременных передач
- Возможность передачи мощности на большие расстояния (> 15 м).
- Плавность и бесшумность работы.
- Предохранение машины от перегрузок.
- Простота конструкции и эксплуатации.
- Нечувствительность к перекосам валов и погрешностям межосевого расстояния.
Недостатки ременных передач
- Сравнительно большие габариты передачи (при одинаковых режимах нагружения диаметры шкивов в 3…5 раз больше диаметров зубчатых колес).
- Непостоянство передаточного числа вследствие скольжения ремня.
- Повышенные нагрузки на валы и опоры от натяжения ремней.
-Низкая долговечность ремней 1000...5000 час.
- Потребность в натяжном устройстве.
Передача трением
Вариаторный ремень
Шкивы для плоских и клиновых ремней
НАТЯЖНЫЕ УСТРОЙСТВА
С периодическим регулированием натяжения
С постоянной силой натяжения
С автоматическим регулированием силы натяжения пропорционально передаваемой нагрузке
КИНЕМАТИКА И ГЕОМЕТРИЯ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ
u= (d2/ d1)(1–ε).
ε= 0,01...0,02 – коэффициент скольжения.
При проектировании ременных передач определяют: диаметры шкивов d1иd2, межосевое расстояниеa, расчетную длину ремняL, угол обхвата ремнем малого шкива α1.
Диаметр ведущего шкиваопределяют по эмпирической формуле с последующим округлением до стандартного значения
d1=K
,
где K = 60 для плоских ремней; K = 40 для клиновых; K =30 для поликлиновых;T1- момент на ведущем шкиве, Н∙м.
d2 =d1∙u /(1–ε),
Предварительно межосевое расстояние а:
для плоского ремня a ≈ 2 (d1+d2); для клиновогоa ≈ 0.8 (d1+d2);
для поликлинового a ≈d1+ 0.5d2.
Длина ремня
После выбора длины ремня уточняют межосевое расстояние
где W= 0.5π(d1+d2),Y= 2(d2-d1)2.
Угол обхвата ремнем малого шкива α1 = 180о – β
.
α1
= 180° -
57.3°(d2
-
d1)/a.
α1 мин = 150о- для плоских ремней; α1 мин = 120о- для клиновых ремней.
КПД
η = 0,97 – плоский ремень, η = 0,96 – клиновой ремень.