Лекции 5,6

Краткое содержание

Фрикционные передачи. Достоинства фрикционных передач. Недостатки фрикционных передач. Основные требования к материалам фрикционных катков. Расчет фрикционных передач. Ременные передачи. Достоинства ременных передач. Недостатки ременных передач. Типы ремней. Усилия в передаче. Порядок проектного расчёта плоскоременной и клиноременной передач. Конструкции шкивов.

Передачи трением Фрикционные передачи

Во фрикционных механизмах движение передается за счет сил трения, возникающих при контакте звеньев. Простейшая фрикционная передача (рис.5.1,а) состоит из двух цилиндрических катков 1 и 2 и стойки 3. Один каток прижимается к другому с помощью пружины. Используются в кинематических цепях приборов для обеспечения плавности движения, бесшумности и безударного включения. К фрикционным механизмам относятся и вариаторы (рис.5.1,б), которые обеспечивают плавное изменение угловой скорости ведомого звена 2 при равномерном вращении ведущего звена 1 и его перемещения вдоль оси.

Главное условие работы передачи состоит в том, что момент сил трения между катками должен быть больше передаваемого крутящего момента.

а). б).

Рис.5.1

Фрикционные передачи выполняются:

• с постоянным передаточным отношением;

• с регулируемым передаточным отношением (вариаторы).

Передачи с постоянным передаточным отношением применяются редко, главным образом, в кинематических цепях приборов, например, магнитофонов и т.п. Они уступают зубчатым передачам в несущей способности. Зато фрикционные вариаторы применяют как в кинематических, так и в силовых передачах для бесступенчатого регулирования скорости. Зубчатые передачи не позволяют такого регулирования.

Передаточное отношение цилиндрической фрикционной передачи:

, (5.1)

где – коэффициент скольжения (0,05 - для передач всухую; 0,01 – для передач со смазкой.

Достоинства фрикционных передач:

• простота тел качения;

• равномерность вращения, что удобно для приборов;

• возможность плавного регулирования скорости;

• отсутствие мёртвого хода при реверсе передачи.

Недостатки фрикционных передач:

• потребность в прижимных устройствах;

• большие нагрузки на валы, т.к. необходимо прижатие дисков;

• большие потери на трение;

• повреждение катков при пробуксовке;

• неточность передаточных отношений из-за пробуксовки.

Основными видами поломок фрикционных передач являются:

• Усталостное выкрашивание (в передачах с жидкостным трением смазки, когда износ сводится к минимуму);

• Износ (в передачах без смазки);

• задир поверхности при пробуксовке.

Основные требования к материалам фрикционных катков

• высокая износостойкость и поверхностная прочность;

• высокий коэффициент трения (во избежание больших сил сжатия);

• высокий модуль упругости (чтобы площадка контакта, а значит и потери на трение были малы).

Наиболее пригодными оказываются шарикоподшипниковые стали типа ШХ15 или 18ХГТ, 18Х2Н4МА.

Разработаны специальные фрикционные пластмассы с асбестовым и целлюлозным наполнителем, коэффициент трения которых достигает 0,5. Широко применяется текстолит.

Более надёжны передачи, у которых ведущий каток твёрже, чем ведомый, т.к. тогда при пробуксовке не образуются лыски.

Применяются обрезиненные катки, однако их коэффициент трения падает с ростом влажности воздуха.

Для крупных передач применяют прессованный асбест, прорезиненную ткань и кожу.