страница - 29
После преобразования получим
он = 0,836 \/~СТхЕ(и± \)l{fD\bu) <[о>/],
или
о„ = 0,418 VTiC(u ± I)3 E!(fa2bu) <[<тя],
где а — межосевое расстояние (см. рис. 6.3, а).
Введя отношение % = b/Dx = 0,8...1,2 для точных закрытых передач и i>D=0,4...0,6—для менее точных открытых передач или ч>а = = Ыа = 0,2...0,4, найдем
Di « 0,9 VСТХЕ (и ± l)/(ft>D[а„р и)
или
а= (и ± \)УсТхЕ/[Ма (0,418[он])Ц.
Остальные габаритные размеры передачи:
b = *DDj или b — tyaa и D2 = mD{.
Для передачи коническими катками (см. рис. 6.4, а) при ai + + 02=90° условие контактной выносливости
он = 0,836 УСТХЕ V и2+ \l{fD\bu) < [он]. Задавшись отношением — bjD{ = 0,4...0,6, получим
А « 0,9 YCTiE/(f>D[oHf) -V и>+ Ш .(6.5)
Конусное расстояние L, определяющее габариты передачи, L = L0 + b/2 = А/2 • sin «! + 6/2 = А/2 X
X (К(8«)2+ 1 +(6.6)
Для лобового вариатора (см. рис. 6.2 а и б) диаметр ролика, передающего момент TXt получим исходя из расчета на контактную прочность:
D = 0,836/[ая] V ТШТУЩ.
Выбор типоразмеров некоторых вариаторов, серийно выпускаемых промышленностью, можно производить на основе данных, приведенных в каталогах.
Во фрикционных передачах бывают следующие потери энергии: на трение качения фрикционных тел; на их проскальзывание, вызываемое попаданием масла в зону контакта при толчкообразной нагрузке, упругими деформациями в зоне сжатия фрикционных тел и т. д.; на геометрическое скольжение, связанное с различием скоростей в разных сечениях контактной площади фрикционных тел; на трение в подшипниках.
Для инженерных расчетов можно пользоваться следующими опытными данными [5]: КПД передачи ц = 0,96...0,98 — для закры-
тых передач высокой точности со стальными телами качения, работающими в масляной ванне, на подшипниках качения; т] = 0,92... 0,96 — для менее точных передач со стальными и чугунными катками с подшипниками качения (большие значения) и подшипниками скольжения (меньшие значения); т] = 0,85...0,92 — для передач невысокой точности с парой трения сталь или чугун по пластмассе; tj = 0,80...0,85 — для передач невысокой точности при наличии повышенного геометрического скольжения на контактных площадках.
6.5. Справочный материал
Табл. 6.1. Значения коэффициента трения / фрикционных пар
Фрикционная параf
Закаленная сталь по закаленной стали в масле0,04. ..0,05
То же, всухую0,15...0,2
Сталь или чугун по текстолиту всухую0,2...0,35
То же, по резине всухую0,35...0,45
6.6. Примеры расчета
Пример 6.1. Определить основные размеры открытой фрикционной передачи коническими катками (см. рис. 6.4, а) и нагрузки на ее валы по следующим данным: передаваемая мощность Р = 5 кВт; частота вращения ведущего вала = 1440 мин—1, ведомого п2 = 480 мин—1. Материал катков — сталь ШХ15, допускаемое контактное напряжение [ан\ = 700 МПа. Валы пересекаются под
углом 90°.
Решение. 1. Передаточное число
и=пх1п2 =1440/480 = 3.
2.Примем коэффициент ширины катков \pD = b/D{ = 0,5. Запас сцепления
С = 1,5. Приведенный модуль упругости Е = Е1 = Е2 = 2,15 • 105 МПа.
Коэффициент трения f=0,2.
3.Момент на ведущем валу
1000Я 1000 -5
1=-= 1Р;П7 ~33 Н-м,
(Oi150,7
где угловая скорость
лпг я • 1440
coj = -— =-—-= 150,7 с-Ч
1 3030
4.По формуле (6.5) определим средний диаметр ведущего катка
*/cTlEVa> + l*/~ 1,5 . 33 . 103 • 2,15 . 105 W + 1
°1==0, У №о{°н?» =0,9 *0,2 .0,5 . 7002 • 3~
« 70 мм.
5.Средний диаметр ведомого катка
D2=ueD1uD1 = 3 70=210 мм.
6.Ширина катков
Ь = \>DDl = 0,5 . 70 = 35 мм.
7.Конусное расстояние определим по формуле (6.6):
l = y (V(*uf +1 + * J - y (у и2 +1 + t)D) =
= — (У З2 + 1 4- 0,5] = 128 мм.
8.Половина угла конусности ведущего катка
a, = arctg (l/«)=arctg (1/3) = 18°25.
9.Наружные диаметры катков:
Z)H, = 2Lsin ai = 2 -128sin 18°25=80 мм; DB2=DBlu=8Q • 3=240 мм.
10.Необходимая сила прижатия (нормальная к контактной линии)
,, JZiS. iiMiJLL„той, н.
/£),0,2 • 0,07
11.Осевая нагрузка на ведущий вал
Fai = nsinai-7000sin 18°25 = 2200 Н; осевая нагрузка на ведомый вал
Fa2=Fncos a!=7000cos 18°25 = 6640 Н. Пример 6.2. Проверить контактную прочность торового вариатора типа 2,8-Т-4 со следующими данными: номинальная мощность на ведущем валу Р — 2,8 кВт; частота вращения ведущего вала пг = 1000 мин—1; радиус кривизны образующих дисков R% — 85 мм; минимальный радиус дисков Rmin — 44 мм;
ширина рабочего пояска ролика Ь—\1 мм; число роликов — 2; материал роликов— текстолит, материал чашек — сталь 45. Вариатор предназначается для передачи мощности Р = 2,5 кВт при частоте вращения п = 840 мин""1. Допускаемое контактное напряжение [оИ] — 100 МПа. Коэффициент трения текстолита по стали принять / = 0,25, коэффициент запаса сцепления С = 2. Схема вариатора приведена на рис. 6.5, е.
Решение. 1. Угловая скорость ведущей чашки
о)1 = яп1/30=я • 840/30«87 с"1.
2.Момент на ведущем валу
Г,= 1000/70)! = 1000 -2,5/87=28,7 Н-м.
3.Окружная сила на ведущей чашке
Ft max = 5r1//?min = 28,7/0,044«650 Н.
4.Нормальное усилие между чашкой и роликом
Fn=Ft maxC/(2/)=650. 2/(2-0,25) =2600 Н.
5.Приведенный модуль упругости при модуле упругости стали = 2,15Х XIО5 МПа и текстолита £2=5 • 10 МПа
2ЕгЕ2 2 • 2,15 • 105 • 5 • 103
Е =--Л— =-1-= 9,8 • 103 МПа.
Ег + Е2 2,15 . 105 + 5 . 10*
6.Приведенный радиус кривизны
7.Максимальные контактные напряжения
/FnE , Г 2600 • 9,8 • 103 =--0,418 у -—--=95МПа<[ая]= ЮОМПа.
Следовательно, прочность обеспечена.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134]