Фрикционные передачи

Фрикционные передачи - это передачи, передающие движение от ведущих звеньев к ведомым за счёт сил трения.

Фрикционные передачи классифицируются по следующим признакам:

  • - по расположению осей валов:
  • - с параллельными осями;
  • - с перекрещивающимися осями;
  • - соосные;
  • - по форме тел качения:
  • - с гладкими цилиндрическими катками;
  • - с коническими катками;
  • - с цилиндрическими клинчатыми катками, торовые, сферические и др.
  • - по условиям работы:
  • - открытые - работающие всухую;
  • - закрытые - работающие в масляной ванне;
  • - по возможности регулирования передаточного числа:
  • - с постоянным передаточным числом;
  • - с бесступенчатым регулированием передаточного числа -

вариаторы.

Достоинствами фрикционных передач являются: простота конструкции, плавность и бесшумность работы; возможность безаварийной работы при перегрузках; возможность плавного изменения частоты вращения (передаточного числа) при работе машины.

Недостатки: значительная радиальная нагрузка на опоры валов; ограниченная величина передаваемой мощности; непостоянство передаточного числа; повышенный износ катков; сравнительно низкий КПД.

А. Цилиндрическая фрикционная передача

Силы трения F,, возникают в месте контакта фрикционных цилиндрических катков 1 и 2 (рис.23) в результате прижатия их друг к другу силой Q и приложения к ведущему катку 1 крутящего момента М.

Цилиндрическая фрикционная передача

Рис. 23. Цилиндрическая фрикционная передача: а) - общий вид; б) кинематическая схема: 1 - ведущий диск; 2 - ведомый диск

В результате упругого скольжения, неизбежного при работе фрикционных передач, ведомый каток 2 отстаёт от ведущего и на нём создаётся крутящий момент M-i.

В этом случае передаточное число определяется по формуле

где е - коэффициент скольжения.

Коэффициент скольжения зависит от материала катков и условий работы. Для металлических катков е = 0,01... 0,03, причём большие значения принимаются для передач, работающих всухую.

Ввиду малого значения коэффициента скольжения, для практических расчётов пользуются приближённым значением передаточного числа:

Для передачи крутящего момента от одного вала к другому необходимо к ведомому катку приложить окружное усилие равное:

Усилие F, должно быть меньше наибольшего трения покоя между катками. Исходя из этого, условие работы запишется в виде

где к - коэффициент запаса сцепления {к - 1,3... 1,4);

/- коэффициент трения.

Коэффициент трения для стальных или чугунных катков: работающих в масляной ванне/ = 0,04... 0,05, работающих всухую/= 0,15... 0,20; для передач с одним неметаллическим катком/= 0,2... 0,3.

Из вышеприведенной формулы определяется сила прижатия катков:

Коэффициент полезного действия составляет: для закрытых передач /7 = 0,92... 0,98; для открытых 7 = 0,80... 0,92.

Б. Коническая фрикционная передача

Конические фрикционные передачи преобразуют вращательное движение между валами, оси которых пересекаются (рис. 24).

Для ортогональных конических передач угол между осями составляет:

где б] и 62 - половины углов при вершине конусов ведущего и ведомого катков.

Коническая фрикционная передача а) - общий вид; б) - кинематическая схема

Рис. 24. Коническая фрикционная передача а) - общий вид; б) - кинематическая схема: 1 - ведущий конус; 2 - ведомый конус

Без учёта упругого скольжения катков передаточное число определяется по формуле

Основными геометрическими параметрами передачи являются: а) - конусное расстояние Ret определяемое по формуле

где D и Lh. - диаметры катков;

  • б) - ширина катков b;
  • в) - средний диаметр катков, определяемый по формулам:

Для передачи крутящего момента катки прижимаются друг к другу, создав силу нормального давления N и обеспечив условие:

Окружная сила рассчитывается по формуле

В. Фрикционный вариатор

Вариатором называется механизм для плавного изменения передаточного числа.

Основной кинематической характеристикой вариаторов является диапазон регулирования Д, равный максимальному передаточному числу Umах, делённому на минимальное итт, т.е.

Для одноступенчатых вариаторов преимущественное значение диапазона регулирования Д- 3... 6. С увеличением диапазона регулирования снижается КПД вариатора.

На рис. 25 представлены общий вид и кинематическая схема простого лобового вариатора. Ведущий диск 1, вращаясь от привода 2 вокруг своей оси и прижатый к ведомому диску 3, приводит его во вращательное движение. При перемещении диска 1 вдоль оси вращения I - I изменяется и расстояние X от оси И - II диска 3 от до х^, а вследствие этого и передаточное число.

Лобовой фрикционный вариатор

Рис. 25. Лобовой фрикционный вариатор:

а) - общий вид; б) - кинематическая схема: 1 - ведущий диск; 2 - привод; 3 - ведомый диск

Передаточное число лобового вариатора равно:

а диапазон регулирования

Если ведущий диск 1 переместить вдоль оси I - I за ось II - II ведомого диска 3, то последний будет вращаться в противоположном направлении, которое называется реверсивным ходом.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >