Инженерный расчет ременных передач.

Основной характеристикой ременной передачи является тяговая способность передачи, характеризующаяся коэффициентом тяги:

Коэффициент тяги находят экспериментально на испытательном стенде.

 

Особенности испытаний:

1.) ,

2.) ,

3.) устройство натяжения регламентировано,

4.) режим работы постоянный,

5.) длина ремня регламентирована,

6.) положение горизонтальное.

Измеряют:

Дают нагрузку и вычисляют -коэффициент скольжения;

По результатам измерений строят графики

- критическое значение коэффициента тяги.

- полезное напряжение

-получили экспериментально.

Коррекция на реальные условия нагружения и поправки.

1. -коэффициент, учитывающий условия натяжения ремня и расположения передачи (горизонтальное предпочтительнее, т.к. улучшается сцепление).
2. - коэффициент режима работы.
3. - коэффициент, учитывающий угол захвата ремня.
4. -коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил.

-окружное усилие.

-площадь ремня

-мощность

          - для плоских

                                       ремней

 

Цепные передачи.

1. Преимущества и недостатки.

Самостоятельная проработка.

 

Цепи бывают тяговые, они применяются в качестве гибких органов грузоподъемных машин и приводные.

Приводные цепи.

1. Цепь втулочно-роликовая. (велосипедная цепь)

                                                                                           1. ось,

               2. втулка,

               3. ролик,

               4. внутренняя пластина,

              5. наружная пластина

 

 

                                                                                                                                                                 

 

рис.1

 

 

2. Зубчатые цепи.

 

Направляющие пластины ставят либо одну посередине, либо две по краям.

3. Шарниры

       а.) шарниры скольжения,

б.) шарниры качения.

 

Геометрия и кинематика передач.

Скорость движения цепи регламентирована – до 15м/c.

- средняя скорость цепи.

-шаг цепи, - передаточное число,

- число зубьев большей звездочки,

- число зубьев меньшей звездочки.

Скорость цепи неравномерна и колеблется в пределах от R_max до R_min.

Не рекомендуется брать малое число зубьев звездочки

Выбирают нечетные числа зубьев звездочки в сочетании с четным числом звеньев цепи, это уменьшает износ цепи.

-наружный диаметр звездочки

Оптимальное межосевое расстояние ,

 

Условие работы.

Самый главный вид разрушения цепи – это износ шарниров, выкрашивание, проворачивание осей и втулок в местах закрепления.

Расчет цепных передач.

Проводится по условию износостойкости:

;  (рис.1)

- допустимое давление в шарнире цепи,

А - площадь сечения шарнира,

-коэффициент эксплуатации.

       -коэффициент динамической нагрузки,

       -коэффициент, учитывающий длину цепи,

       - коэффициент, учитывающий наклон передачи,

       - способ регулировки натяжения цепи,

       - коэффициент смазки,

       -коэффициент режима работы,

       - коэффициент влияния температуры.

 

Валы, оси и их опоры.

1. Общие сведения о валах и осях.

       Вал- это деталь, предназначенная для поддержания вращающихся деталей машин и передачи крутящего момента. Все валы вращаются.

       Ось- это деталь, предназначенная для поддержания вращающихся деталей машин, момент не передает. Вал работает на изгиб с кручением, а ось на изгиб.

 

Классификация валов.

а.) по форме продольного сечения:

       1. гладкий вал (один номинал),

2. ступенчатый вал (каждая деталь сажается на свою поверхность).

б.) по поперечному сечению:

       1. сплошные валы,

         

2. полые валы.

     

в.) по форме оси:

       1. прямые,

       2. коленчатые,

       3. гибкие.

Элементы вала.

 

 

Формула качества.

К=Р+Н+Т+ЭК

       Р - работоспособность (подразумевается совокупность прочности, износостойкости, жесткости, вибростойкости)

 

 

Расчеты на прочность.

1. Предварительный расчет вала на прочность.

       В основе расчета лежит условие прочности при кручении.

(1)

Т.к. изгиб не учитываем, то  занижают

Формула (1) используется на этапе технического предложения и эскизного проектирования ( округляют).

 

 

Проверочный расчет вала.

 

1. Конструирование вала.

2. Расчетная схема.

       Переносим силы из зацепления на вал

      

В муфтах за счет погрешностей сборки возникает радиальная сила муфты.

 

 и  нужны для расчета подшипников.

Суммарный изгибающий момент -

Эквивалентный момент - , при

 

 

Более точную оценку прочности выполняют по проверочному расчету вала (усталостный излом) на выносливость. Этот расчет выполняют на стадии разработки рабочей документации. Расчет строится по диаграмме Смидта.

 

 

 

1. Концентраторы
2. Размеры                                                                        
3. Коэффициент шероховатости поверхности
4. Коэффициент упрочнения поверхности

 

      характеристика

        материала

 

- по формуле

- коэффициент долговечности. Рассчитывается по аналогии с - это расчет на заданный срок службы вала, чаще всего =1.

- вызывается М

 

 

- среднее напряжение, вызвано действием силы

 

      характеристика

        материала

 

 

 

Расчет валов на жесткость.

 

 

Расчет на колебания.

1. Составляется динамическая расчетная схема.

 

Частота вынужденных колебаний вала равна частоте вращения вала.

 

Двухмассовая колебательная система имеет две собственных

частоты колебания , они находятся из уравнения Лагранжа 2-го рода.

 

 

Подшипники.

По виду трения различают:

а). подшипники качения,

б). подшипники скольжения.

По направлению воспринимаемой нагрузки:

1). шариковые: радиальную и осевую в 2-х направлениях. Допустимый перекос

2). Роликовые

 

Шариковые радиально упорные

угол давления

Конические.

 

 

По числу тел качения: однорядные, двухрядные и тд.

По способу установки: самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся.