Кинематический и силовой расчеты

В связи с проскальзыванием ведомого колеса его окружная скорость v₂ несколько меньше окружной скорости v₁ ведущего. Зависимость между этими скоростями определяется формулой

v₂ = ζ v₁ (12.16)

где ζ (дзета) — коэффициент, учитывающий упругое скольжение колес при деформации в тангенциальном направлении, изменяющийся от 0, 995 для передач, работающих всухую, до 0, 95 для вариаторов, работающих в масле при значительных передаточных отношениях.

В соответствии с формулами (12.1) и (12.10) следует, что

откуда

где d₁ и ω ₁ — диаметр и угловая скорость ведущего колеса; d₂ и ω ₂— диаметр и угловая скорость ведомого колеса; для конической фрикционной передачи; d₁ и d₂ — средние диаметры колес (рис. 81, б).

Таким образом, передаточное отношение ί фрикционной передачи с условно постоянным передаточным отношением (рис. 81, а, б) в соответствии с формулами (12.9) и (12.13)

где η — к. п. д. передачи; в зависимости от вида передачи η =0, 7...0, 95.

Для конической фрикционной передачи с углом взаимного расположения валов, равным 90° (см. рис. 81, б),

где α ₁ и α ₂ — углы наклона образующей конической поверхности соответственно ведущего и ведомого колес.

В силовых передачах ί ≤ 10, а в приборах с ручным приводом i ≤ 25.

Передаточное отношение вариатора изменяется от минимального i_min до максимального i_max значения.

Отношение максимальной угловой скорости ведомого колеса вариатора ω ₂_max к минимальной угловой скорости ω ₂_min называют диапазоном регулирования Д:

Передаточные отношения i_max и i_min и диапазон регулирования Д определяют следующим образом. Для простых вариаторов без промежуточного звена, у которых радиус ведущего колеса остается постоянным, а радиус ведомого колеса изменяется в пределах r₂_min...r₂_max (рис. 81),

Для передачи окружной силы F_t колеса фрикционной передачи должны быть прижаты друг к другу с силой (см. рис. 81)

где β — коэффициент запаса сцепления колес; в силовых передачах машин β = 1, 25...1, 5, в передачах приборов β = 2, 5...3; f— коэффициент трения между колесами, принимаемый для стали по стали в масле f = 0, 04...0, 05, для стали по стали или чугуну всухую f = 0, 15...0, 2, для стали по текстолиту всухую f = 0, 2...0, 3.

ЛЕКЦИЯ №13.

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Зубчатые передачи применяют для преобразования и передачи вращательного движения между валами с параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися осями, а также для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Зубчатые передачи между параллельными валами осуществляются цилиндрическими колесами с прямыми, косыми и шевронными зубьями (рис. 74, а—г) . Передачи между валами с пересекающимися осями осуществляются обычно коническими колесами с прямыми и круговыми зубьями (рис. 74, а—з), реже тангенциальными зубьями (рис. 74, ж). Зубчатые передачи для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот осуществляются цилиндрическим колесом и рейкой (рис. 74, д).

Для валов с перекрещивающимися осями применяют зубчато-винтовые и червячные передачи.

Рис. 84. Основные виды зубчатых колес

Зубчатые передачи составляют наиболее распространенную и важную группу механических передач. Выпуск зубчатых колес в мире измеряется многими сотнями миллионов в год. Их применяют в широком диапазоне областей и условий работы: от часов и приборов до самых тяжелых машин, для передачи окружных сил от миллиньютонов до десятков меганьютонов, для моментов до 10⁷ ньютонов на метр и мощностей от ничтожно малых до десятков тысяч киловатт, с диаметрами колес от долей миллиметра до 10 м и более.

Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают существенными достоинствами, а именно:

а) малыми габаритами;

б) высоким КПД;

в) большой надежностью в работе;

г) постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания;

д) возможностью применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений.

К недостаткам зубчатых передач могут быть отнесены требования высокой точности изготовления и шум при работе со значительными скоростями.

Эвольвентная система зацепления, получившая в технике ввиду своих бесспорных достоинств широчайшее распространение, имеет, однако, некоторые недостатки: а) малые приведенные радиусы кривизны рабочих поверхностей; б) повышенную в связи с линейным контактом зубьев чувствительность к перекосам: в) потери на трение в зацеплении в связи с существенным скольжением.

Каждое эвольвентное зубчатое колесо должно быть нарезано так, чтобы оно могло входить в зацепление с колесами того же модуля, имеющими любое число зубьев. Эвольвентное зацепление мало чувствительно к отклонениям межосевого расстояния. Эвольвентные зубчатые колеса могут нарезаться простым инструментом: они удобны для контроля.

Предыдущая 12 13 14 15 16 17 181920 21 22 23 24 25 26 27 Следующая