Расчет ременной передачи по тяговой способности

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 24Следующая ⇒

Расчет основан на использовании кривых скольжения (рис. 55), которые строятся в зависимости коэффициента тяги от упругого скольжения.

Коэффициент тяги

(8.14)

Коэффициент упругого скольжения:

Кривые скольжения получают на экспериментальной установке с параметрами: u=1; V₁=10 м/с; α ₁=180° и F_o=const.

При постоянном повышении нагрузки, т.е. окружной силы F_t, кривая скольжения на графике (рис. 55) имеет прямолинейный характер до критического значения коэффициента тяги φ . При дальнейшем повышении нагрузки кроме упругого скольжения, возникает дополнительное проскальзывание вплоть до предельного значения коэффициента тяги , при котором наступает полное буксование. При этом величина угла δ достигает значения угла охвата α ₁ на ведущем шкиве.

КПД передач достигает максимума также при критическом коэффициенте тяги (рис. 55).

Рис. 55 Кривые скольжения и КПД

Кривые скольжения и КПД показывают, что оптимальная нагрузка ременной передачи находится в зоне . При меньших значениях – передача недогружена. При больших – работа допускается только при кратковременных перегрузках из-за повышенного износа ремня, нагрева и др. факторов.

Средние значения составляют: - для прорезиненных ремней, - для плоских синтетических, - для клиновых.

Оптимальное значение окружного усилия и передаваемой мощности находят из формул:

Н (8.15)

кВт. (8.16)

Расчет плоскоременных передач

Такие передачи рассчитывают по тяговой способности с использованием кривых скольжения.

Допускаемая удельная окружная сила

где р_о – номинальная окружная сила, передаваемая единицей ширины ремня, зависит от материала ремня и находится по таблице;

- коэффициент влияния угла охвата ремнем малого шкива;

- коэффициент влияния центробежных сил; - коэффициент режима работы [1].

Ширина ремня:

Клиноременные передачи

Благодаря клиновому действию ремня такие передачи обладают повышенным сцеплением со шкивами. Из рисунка 56 видно, что сила dF_n нормальная к поверхности канавки шкива, значительно больше силы натяжения dF.

Рис. 56. Силы, действующие на участок клинового ремня

Все формулы Эйлера для плоскоременных передач применимы и для клиноременных, для которых коэффициент трения равен приведенному коэффициенту трения: .

Условие отсутствия заклинивания ремня в канавке:

Поэтому, если принять , то , а для шкивов различных диаметров угол . Тогда:

Таким образом, при одинаковом натяжении клиновой ремень передает окружную силу в 3 раза большую, чем в передаче с плоским ремнем.

В настоящее время клиновые ремни выпускаются трех типов: нормального сечения, узкие и широкие (применяемые в вариаторах скорости) число ремней в приводах обычно от двух до восьми, что позволяет уменьшить диаметральные размеры передачи.

Поликлиновые ремни представляют собой плоские ремни с продольными клиновыми ребрами на внутренней поверхности. Они сочетают гибкость плоских ремней и повышенное сцепление со шкивами, как у клиновых ремней.

Рис. 57.

Силы, действующие на валы ременной передачи

Силу, действующую на вал, определяют из треугольника О₁АВ (рис.58).

Рис. 58 Сила, действующая на ведущий вал передачи

В передачах без регулирования натяжения ремня силу рекомендуют увеличивать в-1, 5 раза.

Зубчато-ременные передачи

Зубчатые ремни изготавливаются бесконечно плоскими с зубьями на внутренней поверхности, которые входят в зацепление с зубьями на шкивах (рис.59).

Рис. 59

Преимущества: малые усилия, действующие на валы, малые габариты, и при м/с и постоянство передаточного числа, высокий КПД.

Недостатки: привод не защищен от перегрузок за счет проскальзывания ремня.

Основной параметр передачи – модуль ;

число зубьев малого шкива , ;

число зубьев ремня , где L - предварительная длина ремня

Полученное значение округляют до ближайшего нормализованного и определяют окончательную длину ремня .

Модуль ремня:

где: - мощность на ведущем шкиве (кВт); - коэффициент режима работы, ; - коэффициент профиля ремня, для ремней с трапецеидальной формой зубьев, - для ремней с полукруглой формой зубьев.

Полученное значение модуля округляют до нормализованного.

Ширина ремня:

где Н – расчетное усилие, м/с; - число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с малым шкивом; - угол охвата ремнем малого шкива; - коэффициент наличия натяжного ролика; - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями; - допускаемое среднее давление на зубьях ремня, МПа.

Зубья ремня проверяются на срез и смятие [1].

Соединения деталей машин

Неразъемные соединения: сварные с гарантированным натягом, заклепочные, клеевые и др.

Разъемные соединения: резьбовые, шпоночные, зубчатые, профильные и др.

Сварные соединения

Сварные соединения - основной вид неразъемных соединений. Сварка вытеснила клепку, частично заменяет литье, может совмещаться с ковкой и штамповкой.

Сварка приспособлена к автоматизации как самой сварки, так и возможностью включения ее в автоматические линии с многими другими операциями.

Типы сварки: электродуговая, контактная, трением, газовая и др. Наиболее распространена дуговая, которая является крупным русским изобретением /Н.Н. Бенардес 1882 г. и Н.Ю. Славянов 1888 г./

Разработана технология сварки всех конструкционных сталей, чугуна, медных и др. сплавов, а также пластмасс. Сварку ведут в атмосфере, вакууме, космосе и под водой.

Лучше всего свариваются мало- и среднеуглеродистые стали. В общем машиностроении широко используется сталь марки СТ 3, которая сваривается электродом Э-42, гарантирующим минимальный предел прочности металла шва 42 кГ/мм².

Достоинства:

1. Возможность получения изделий больших размеров (ж/д вагоны, трубопроводы);

2. Снижение массы по сравнению с литыми деталями до 30...50%;

3. Снижение стоимости изготовления изделий;

4. Малая трудоемкость и стоимость оборудования, возможность автоматизации процесса сварки.

Недостатки:

1. Вероятность возникновения различных дефектов, снижающих прочность изделий;

2. Необходимость для всех сварных швов проведения контроля ультразвуком, рентгеном и др. способами;

3. Возникновение остаточных напряжений вследствие деформаций от неравномерного нагрева, необходимость процесса старения для снятия внутренних напряжений.

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒