Расчет фрикционных передач Расчет на прочность выполняется по допускаемым контактным напряжениям. Контактные напряжения определяются по формуле Герца:
(5.2)
Значение
допускаемых напряжений
принимают в зависимости от твердости
по Бринеллю поверхности катков: для
металлической пары при работе в масле
=(2,5-3)
НВ, при работе в сухую без смазочного
материала
=(1,2-1.5)
НВ. Для катков из текстолита при работе
без масла принимают
=80-100
МПа.
Неравенство (5.2) является формулой для проверочного расчета (когда известны размеры передачи). Для определения размеров передачи при проектном расчете формулу (5.2) разрешают относительно из геометрический размеров передачи.
Ременные передачи
Ременные передачи являются разновидностью фрикционных передач и предназначены для передачи вращательного движения на большие расстояния с преобразованием параметров вращения. Простейшая ременная передача (рис.5.2) состоит из двух шкивов 1 и 2, связанных между собой ремнем 3.
Ременные передачи применяются для привода агрегатов от электродвигателей малой и средней мощности; для привода от маломощных двигателей внутреннего сгорания.
Рис.5.2
Достоинства ременных передач:
-
передача движения на средние расстояния;
-
плавность работы и бесшумность;
-
возможность работы при высоких оборотах;
-
дешевизна.
Недостатки ременных передач:
-
большие габариты передачи;
-
неизбежное проскальзывание ремня;
-
высокие нагрузки на валы и опоры из-за натяжения ремня;
-
потребность в натяжных устройствах;
-
опасность попадания масла на ремень;
-
малая долговечность при больших скоростях.
Ремни имеют различные сечения (рис.5.3):
-
плоские, прямоугольного сечения (рис.5.3, а);
-
трапециевидные, клиновые (рис.5.3, б);
-
круглого сечения (рис.5.3, в);
-
поликлиновые (рис.5.3, г).
Рис.5.3
Наибольшее распространение имеют плоские и клиновые ремни. Плоские ремни применяются как простейшие, с минимальными напряжениями изгиба, а клиновые имеют повышенную тяговую способность.
Клиновые ремни применяют по несколько штук, чтобы варьировать нагрузочную способность и несколько повысить надёжность передачи. Кроме того, один толстый ремень, поставленный вместо нескольких тонких будет иметь гораздо большие напряжения изгиба при огибании шкива.
В лёгких передачах благодаря закручиванию ремня можно передавать вращение между параллельными, пересекающимися, вращающимися в противоположные стороны валами. Это возможно потому, что жёсткость на кручение ремней вследствие их малой толщины и малого модуля упругости мала.
Основные критерии расчёта ременных передач
-
тяговая способность или прочность сцепления ремня со шкивом;
-
долговечность ремня.
Если не будет выдержано первое условие, ремень начнёт буксовать, если не выполнить второе – ремень быстро разорвётся. Поэтому основным расчётом ременных передач является расчёт по тяговой способности. Расчёт на долговечность выполняется, как проверочный.