Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
(94)
15*
228
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА
где q = ь.Г/см — нагрузка на единицу длины контактной площадки;
2?" E
?¦=7?—?-§гкГ1см? — упругая постоянная материалов катков, за-висящая от их модулей упругости E1 и E2*;
1 1" * 1
— = -д + 1/сж— так называемая приведенная кривизна цилиндров.
Максимальные сжимающие напряжения в этих точках равны указанным давлениям, поэтому расчет рабочих поверхностей катков на прочность (контактную прочность) может быть произведен непосредственно по значениям ро, т. е. условие прочности запишется в виде ро<Чро!, понимая под [ро] допускаемое значение максимальных контактных давлений, которое можно принимать [р0] = 8000 кГ/см? для стальных закаленных катков и [р0] ^ l,5aeu— для чугунных катков.
Расчет на контактную прочность может применяться только при катках, изготовляемых из стали, чугуна или текстолита. В остальных случаях приходится пользоваться условным методом. Объясняется это тем, что прочие материалы, применяемые для рабочих поверхностей катков, не подчиняются при деформировании закону Гука, а потому и формула, определяющая ро, для них Еіеверна.
На фиг. 196 приведен пример конструкции лебедки с цилиндрической фрикционной передачей. Барабан лебедки приводится во вращение фрикционными цилиндрическими катками, г^аток большего диаметра может быть прижат к меньшему катку поворотом рукоятки, сидящей на валу, имеющем эксцентрично расположенные шипы.
Посадка фрикционных колес на вал делается на клиновой шпонке с последующей обточкой обода колеса. Фрикционная передача для нормальной работы требует сравнительно большой силы нажатия Q, что позволяет применять обычные фрикционные передачи лишь для передачи небольших мощностей, обычно до 5—7 л. с. Специальные передачи со стальными закаленными катками, работающими в масле, строятся и на значительно большие мощности (вплоть до300 л. с).
Требуемая большая сила нажатия является основным недостатком рассмотренной передачи, так как при этом:
а) усложняется конструкция нажимного приспособления;
б) увеличиваются диаметры вала и шипов;
в) увеличивается работа сил трения в опорах валов и, следовательно, понижается к. п. д. передачи.
Стремление уменьшить силу нажатия привело к конструкции клинчатой фрикционной передачи. На фиг. 197 изображена такая передача. На ведущем А и ведомом В валах заклиниваются два
* Иногда называют при веде иным модулем упругости.
ДРУГИЕ ВИДЫ ФРИКЦИОННЫХ ПЕРЕДАЧ. ВАРИАТОРЫ
22!)
диска с клиновыми ободами, причем клиновый обод ведущего диска входит в клиновую канавку или ручей диска ведомого. При нажатии диска ведущего колеса с силой Q на диск ведомого колеса (или па-оборот) на рабочих поверхностях ручьев возникают силы трения, которые, являясь для ведомого диска окружным усилием, вызывают вращение ведомого диска, преодолевая момент сопротивления на
ведомом валу — .
Клинчатая форма обода диска при той же силе нажатия, что и в цилиндрической передаче, вызывает значительно большую силу
Фиг. 196. Фиг. 197.
трения между дисками, что позволяет увеличить предельную мощность передачи до Лт ~ 15 л. с. Существенным недостатком этой передачи помимо более сложной формы катков является значительный износ рабочих поверхностей ручьев из-за так называемого геометрического скольжения. Дело в том, что равенство окружных скоростей будет иметь место только для точки С, для которой (0,7?, = = №а/?2, для любой другой точки, например Ci,V1 = (B1 + х)иц, a v\t = (B2—х) «)2, следовательно, Д у = г/, — v'2 = х (H)1 + оог), что и указывает на наличие скольжения.
§ 52. ДРУГИЕ ВИДЫ ФРИКЦИОННЫХ ПЕРЕДАЧ. ВАРИАТОРЫ
1. Фрикционная передача устраивается не только при параллельном расположении геометрических осей валов, но и в том случае, когда оси пересекаются. Такая передача называется конической.
На ведущий и ведомый валы сажаются два катка в виде усеченных конусов (фиг. 198), которые соприкасаются по общей образующей.
230
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА
При осевом нажатии одного из дисков на прямой AB возникает трение, которое и увлекает во вращение ведомый каток и вал. Для правильной работы передачи необходимо, чтобы точки линии AB имели для того и другого катков одинаковые скорости, т. е. чтобы не было относительного проскальзывания (геометрического скольжения).
Выясним, что для этого необходимо. Пусть (фиг. 198) для каждой из точек линий AaB окружные скорости на том и другом катках будут одинаковы, но
VA = CuIf1 = со2гг; VB — CO1JR1 = (B2jR2.
\
Разделив первое равенство на второе, получим
Фиг.
198.
R1
г*
A2
(а)
Из подобия треугольников ОгеА и O1EB найдем
Sl_=01A . R1 O1B '
аналогично из подобия треугольников OiAc и OiBC
г2 _ OjA R2 ~~ O2B '
Написанные равенства, учитывая соотношение (а),
O1A _ O2A O1B
дадут
O2B
Напишем производную пропорцию:
O1B — O1A O2B ¦
O2A
O1B
O2B
что дает
AB O1B
AB O2B
откуда следует, что O1JS = 0%В, т. е. вершины конусов должны совпадать.
Итак, ддя правильной работы, передачи необходимо, чтобы общая вершина конусов лежала в точке пересечения геометрических осей валов (фиг. 199).
