- •3. Заклепочные соединения
- •4. Резьбовые соединения
- •5. Шпоночные соединения
- •6. Зубчатые (шлицевые) соединения
- •7. Соединение деталей посадкой с натягом (прессовые соединения)
- •Механические передачи
- •8. Ременные передачи
- •9. Цепные передачи
- •9.1. Общие сведения_____________________________________________91
- •10. Фрикционные передачи
- •10.1. Общие сведения____________________________________________98
- •11. Зубчатые передачи
- •11.1. Общие сведения___________________________________________107
- •12. Передача винт—гайка______________________________________146
- •13.1. Общие сведения___________________________________________148
- •14. Подшипники качения
- •15. Муфты
- •Введение
- •Основные понятия и определения
- •Соединения
- •2. Сварные соединения
- •2.1. Общие сведения о сварных соединениях
- •2.2. Конструктивные разновидности сварных соединений и типы швов
- •2.3. Расчет сварных соединений при осевом нагружении
- •2.4. Допускаемые напряжения для сварных соединений
- •2.5. Последовательность проектного расчета сварных соединений при осевом нагружении
- •2.6. Рекомендации по конструированию сварных соединений встык и внахлест
- •3. Заклепочные соединения
- •3.1. Образование заклепочного шва
- •3.2. Достоинства, недостатки и применение заклепочных соединений
- •3.3. Краткие сведения о материалах заклепочных соединений
- •3.4. Расчет на прочность элементов заклепочного шва
- •3.5. Допускаемые напряжения для заклепочных соединений
- •3.6. Последовательность проектного расчета прочных заклепочных швов при осевом нагружении
- •3.7. Рекомендации по конструированию заклепочных швов
- •4. Резьбовые соединения
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Момент завинчивания, кпд и условие самоторможения
- •4.3. Расчет резьбовых соединений при различных случаях нагружения
- •4.4. Порядок проектирования резьбовых соединений
- •5. Шпоночные соединения
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Проверочный расчет шпоночных соединений
- •5.3. Материал шпонок и допускаемые напряжения
- •5.4.Последовательность проверочного расчета шпоночных соединений
- •5.5. Рекомендации по конструированию шпоночных соединений
- •6. Зубчатые (шлицевые) соединения
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Разновидности зубчатых соединений
- •6.3. Проверочный расчет зубчатых соединений
- •6.4.Последовательность проверочного расчета зубчатых соединений
- •Последовательность расчета:
- •7. Соединение деталей посадкой с натягом (прессовые соединения)
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Проверка прочности деталей цилиндрического соединения
- •Механические передачи
- •8. Ременные передачи
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Основы расчета ременных передач
- •8.3. Кинематические параметры
- •8.4. Геометрические параметры передачи
- •8.5. Силы и силовые зависимости
- •8.6. Потери в передаче и кпд
- •8.7. Допускаемые полезные напряжения в ремне
- •8.8. Нагрузка на валы и опоры
- •8.9. Расчет ременных передач по тяговой способности
- •8.10. Расчет ременных передач на долговечность
- •8.11. Последовательность расчета плоскоременных передач
- •8.12. Последовательность расчета клиноременных передач
- •9. Цепные передачи
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Кинематика цепной передачи
- •9.3. Основные геометрические соотношения в цепных передачах
- •9.4. Усилия в ветвях цепи
- •9.5. Нагрузка на валы звездочек
- •9.6. Расчет цепной передачи на износостойкость
- •9.7. Последовательность расчета цепных передач
- •10. Фрикционные передачи
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Цилиндрическая фрикционная передача
- •10.3. Расчет на прочность цилиндрических фрикционных передач с гладкими катками
- •10.4. Расчет по нагрузке на единицу длины контактной линии
- •10.5.Последовательность проектного расчета фрикционных передач
- •10.6. Рекомендации по конструированию фрикционных передач
- •11. Зубчатые передачи
- •11.1. Общие сведения
- •11.2. Цилиндрические зубчатые передачи
- •11.3. Конические зубчатые передачи
- •11.4. Червячные передачи
- •12. Передача винт-гайка
- •13. Валы и оси
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Проектный расчет валов
- •13.3. Уточненный расчет валов
- •14. Подшипники качения
- •14.1. Общие сведения и классификация
- •14.2. Виды повреждений, критерии работоспособности и расчета
- •14.3. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности с (по заданному ресурсу или долговечности)
- •14.4. Проверка и подбор подшипников по статической грузоподъемности
- •14.5. Особенности расчета нагрузки радиально-упорных подшипников
- •15. Муфты
- •15.1. Муфты глухие
- •15.2. Муфты компенсирующие жесткие
- •15.3. Муфты упругие
- •Список литературы
10.2. Цилиндрическая фрикционная передача
Кинематика. На рисунке 10.1 показана схема простейшей цилиндрической фрикционной передачи с нерегулируемым передаточным числом. Подшипники ведомого вала выполнены плавающими и находятся под действием нагрузки, обеспечивающей прижимное усилие Fn.
В передаче с цилиндрическими катками
, (10.3)
где – коэффициент скольжения; = 0,005 – 0,03. В силовых передачах рекомендуется i ≤ 6.
Геометрический расчет передачи
Межосевое расстояние (см. рис. 10.1)
. (10.4)
2. Диаметр ведущего катка
. (10.5)
3. Диаметр ведомого катка
. (10.6)
Усилия в передаче
При работе фрикционных передач (рисунок 10.1) должно соблюдаться условие Ft < F, где сила трения F = fFn. Окружное усилие
. (10.7)
Следовательно, , откуда прижимное усилие
, (10.8)
где К – коэффициент запаса сцепления, вводится для предупреждения пробуксовывания катков от перегрузок, в частности, в период пуска. Для силовых передач К = 1,25 – 1,5, для передач приборов К = 3 – 5.
10.3. Расчет на прочность цилиндрических фрикционных передач с гладкими катками
Расчет по контактным напряжениям. Усталостная прочность, которая оценивается величиной контактных напряжений для фрикционных передач с металлическими катками, основной критерий работоспособности.
Наибольшие контактные напряжения определяют по формуле Герца
, (10.9)
где q – нормальная удельная нагрузка на единицу длины контактной линии (погонная нагрузка).
Для фрикционной цилиндрической передачи
, (10.10)
где b2 – расчетная ширина катков (рисунок 10.1); Епp – приведенный модуль упругости
, (10.11)
где Е1 и Е2 – модули упругости материалов ведущего и ведомого катков; ρпр – приведенный радиус кривизны цилиндрических катков;
. (10.12)
Подставив значения q, Enp и ρпр в формулу (10.9), получим формулу проверочного расчета
. (10.13)
Вводим – коэффициент относительной ширины катков, выражаем значение b2 через а, т. е. b2 = ψаа, получим формулу проектного расчета, решив условие (10.13) относительно а –
, (10.14)
где – допускаемое контактное напряжение для менее прочного из материалов пары катков. . Величина влияет на габариты передачи, ее КПД, точность изготовления и монтажа, на величину прижимного усилия. Чем больше , тем меньше масса и габариты передачи за счет уменьшения а, но больше ширина обода катков, что усложняет получение контакта по всей длине. С увеличением повышается требуемая точность изготовления и монтажа.
Обычно принимают = 0,2 – 0,4. Для компенсации неточностей монтажа ширину малого катка принимают b1 = b2 + (5 – 10) мм.
Формулы (10.13) и (10.14) справедливы для материалов катков, подчиняющихся закону Гука.
10.4. Расчет по нагрузке на единицу длины контактной линии
Для фрикционных передач из материалов, деформации которых не подчиняются закону Гука (фибра, резина и др.), основным критерием работоспособности является износостойкость. В этих случаях передачи рассчитывают из условия ограничения нагрузки q на единицу длины контактной линии.
Учитывая формулу (10.10), получим формулу для проверочного расчета:
. (10.15)
Выразив значение b2 через а, то есть b2 = , получим формулу для проектного расчета:
, (10.16)
где [q] – допускаемая нагрузка на единицу длины контактной линии для менее прочного из материалов пары катков.