Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ФРИКЦИОННЫЕ ПЕРЕДАЧИ



1 Фрикционной передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения от одного вала к другому с помощью сил трения. Со­стоит из катков (дисков, цилиндров или конусов), которые прижимаются друг к другу:

• предварительно затянутыми пружинами (при передаче небольших нагрузок);

• гидроцилиндрами (при передаче больших нагрузок);

• собственной массой машины или узла.

Вычертите схему фрикционной передачи (рисунок 1)

Рисунок 1 - Цилиндрическая фрикционная передача

Для создания требуемой силы трения катки прижимают друг к другу силой Fn, которая во много раз превышает передаваемую окружную силу Ft.

Условие работоспособности передачи:

Fтр ≥Ft (1)

Окружная сила

(2)

Прижимная сила

, (3)

где К – коэффициент запаса сцепления, который принимают равным 1,25...2,0.

Значения коэффициента трения между катками в среднем:

- сталь или чугун по стали или чугуну насухо f = 0,15;

- то же в масле f = 0,07.

Определите усилие прижатия, если передаваемая окружная сила равна 1000Н, материал катков – сталь, передача работает без смазки. Силу трения принять равной окружной силе.

Подставив эти значения в уравнение (3), можно убедиться в том, что усилие прижатия фрикционных катков во много раз превышает передаваемое окружное усилие.

При перегрузках, когда сила трения на площадке контакта катков оказывается меньше окружного усилия, наступает буксование, приводящее к интенсивному местному износу ведомого катка.

Кратко опишите работу катков фрикционной передачи при буксовании.

2 Скольжение во фрикционной передаче

Скольжение во фрикционной передаче связано с упругими деформа­циями поверхностных слоев, износом поверхностей, возможным ослаб­лением прижатия катков, возможным непостоянством коэффициента трения.

Скольжение является причиной износа, снижения КПД и непостоянства передаточного числа фрикционных передач.

Передаточное число без учета скольжения

u = ω12 = D2 /D1

С учетом скольжения

где e — коэффициент скольжения; e = 0,005...0,03.

 

3 Фрикционные передачи классифицируют по следующим признакам:

1. По назначению:

• с нерегулируемым передаточным числом;

• с бесступенчатым регулированием передаточного числа (вариа­торы).

 

Рисунок 2 - Цилиндрическая фрикци­онная передача

с катками клинча­той формы

 

Рисунок 3 - Коническая фрикционная передача

2. По взаимному расположению осей валов:

• цилиндрические или конусные с параллельными осями (рисунок 1, 2);

• конические с пересекающимися осями (рисунок 3).

3. В зависимости от условий работы:

• открытые (работают всухую);

• закрытые (работают в масляной ванне).

По перечисленным признакам классификации дайте характеристику пере­даче, изображенной на рисунке 4.

 

 

Рисунок 4 - Фрикционная передача

 

4 Достоинства фрикционных передач:

• простота конструкции и обслуживания;

• плавность и бесшумность работы;

• в вариаторах – возможность преобразования вращатель­ного движения в поступательное, бесступенчатое изменение скоро­сти, возможность реверсирования на ходу, включение и выключение передачи на ходу без остановки;

• за счет пробуксовки передача обладает предохрани­тельными свойствами. Однако после пробуксовки передача, как пра­вило, резко ухудшает свои качества — появляются лыски на катках, неравномерно срабатываются фрикционные поверхности.

5 Недостатки:

непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания;

• для открытых передач сравнительно низкий КПД (для закрытых фрикционных передач = 0,88 – 0,93, для открытых = 0,68 – 0,86);

• большое и неравномерное изнашивание катков при буксовании;

• большие нагрузки на валы; по этой причине незначительная передаваемая мощность (открытые передачи — до 10 - 20 кВт; закрытые — до 200 - 300 кВт).

 

6 Область применения фрикционных передач

Пере­дачи с нерегулируемым передаточным числом применяют сравнительно редко (фрикционные прессы, молоты, буровые ле­бедки и т. п.), чаще применяют в приборах (проигрыва­тели, спидометры и т. п.).

Наиболее распространены в машиностроении вариаторы — фрикционные передачи с плавно меняющимся переменным передаточным числом. Изменение передаточного числа производится вручную или автоматически.

Вариаторы применяются в автомобилях, мотороллерах, снегоходах, конвейерах, металлорежущих станках, мешалках; в приводах текстильного оборудования, центрифуг для плавного разгона до достижения необходимой частоты вращения; в приводах деревообрабатывающего оборудования для изменения режима обработки в зависимости от породы и структуры материала и т.д.

 

ü Можно ли рекомендовать фрикционную передачу для точных механизмов?

ü Чем объяснить ухудшение качества звучания проигрывате­ля (звук «плывет») при нормальной работе всех его электронных блоков?

7 Материалы катков фрикционных передач

К материалам трущихся поверхностей катков предъявляют следующие требования: высокие износостойкость, коэффициент трения, модуль уп­ругости Е и влагостойкость.

Катки фрикционных передач изготовляют из однородных или разнородных материалов. При этом целесообразно ведомый каток выполнять из более износостойкого материала. Применяют сле­дующие сочетания материалов:

1. Для быстроходных закрытых силовых передач — закаленная сталь по
закаленной стали.

2. Для открытых тихоходных силовых передач — чугун по чугуну
или чугун по стали.

3. Для малонагруженных открытых передач, не требующих большой
долговечности, — текстолит, гетинакс или фибра по стали или по чугуну.
4. Для передачи незначительных вращательных моментов — кожа, ре­зина, прорезиненная ткань, пластмасса по стали или чугуну. Один из катков изготовляют из стали или чугуна (чаще ведомый), а вто­рой покрывают одним из перечисленных неметаллических материалов.

ü Почему ведомый каток рекомендуют изготовлять из более износостойко­го материала?

8 Виды разрушений и критерии работоспособности передачи:

1) усталостное выкрашивание рабочих поверхностей;

2) заедание в тяжелонагруженных быстроходных передачах, рабо­тающих со смазкой; при разрыве масляной пленки образуются приваренные частицы, задирающие поверхность в направлении скольжения;

3) изнашивание поверхности, часто неравномерное – в открытых передачах.

Для фрикционных передач с металлическими катками основным критерием работоспособности является контактная прочность.

Проч­ность и долговечность фрикционных передач оцениваются по контакт­ным напряжениям — напряжениям смятия поверхности на площадке контакта.

ü Объясните процесс усталостного выкрашивания рабочих поверхностей катков закрытых передач.