Детали машин

F_R = VF_r×K_Б×K_T×K_H при Fa / ÖF_r £ e

Если осевая сила не влияет на величину расчетной нагрузки, то X=Y=1

Для радиальных роликовых  подшипников F_R = VF_r × K_Б×K_T×K_H

Для упорно-радиальных

F_A = (XF_r + YF_a)×K_Б×K_T×K_H

Для упорных  подшипников 

F_A = F_X × K_Б×K_T×K_H

L – число млн. оборотов.

Подбор  подшипников по статической грузоподъемности

В шариковых  и роликовых подшипниках статическая нагрузка определяется как F₀ = X₀ × F_r + Y₀ × F_a или F₀ = F_r, где X₀, Y₀ – коэффициенты радиальной осевой статической нагрузки.

При подборе  должно выполняться условие F₀ £ C₀

Для радиальных шариковых F₀ = F_r

Для упорных  F₀ = F_X

РЕМЕННЫЕ  ПЕРЕДАЧИ

Достоинства:

1. простота изготовления

2. лучшая вибро-пассивность 

3. малый шум

4. могут служить  предохранительным звеном

5. допускают  бесступенчатое регулирование

6. обладают хорошими  амортизирующими и демфирующими свойствами

7. возможность  больших межосевых растояний

8. универсальность  расположения валов и их количество  в передаче

9. может одновременно  выполнять функции муфты сцепления. 

Недостатки:

1. большие габариты

2. малый КПД

3. малая долговечность

4. большие эксплуатационные  расходы

5. непостоянство  передаточного отношения.

Виды  ременных передач

Относятся к  передачи трением с гибкой связью. Состоит из 2-х или более шкивов и гибкой связи. Гибкой связью служит ремень прямоугольного, трапециидального или круглого сечения.

Различают виды ременных передач:

1. плоскоременные

2. клиноременные 

3. многоклиновые

4. поликлиновые

5. круглоременные

Типы  ременных передач

1. Открытая 

2. Перекрестная 

3. Полуперекрестная 

Способы натяжения ремня

Для обеспечения  необходимой силы трения между ремнем и шкивами ремень должен быть натянут. Существуют следующие методы:

1. за счет  упругости ремня

а) укорочение прошивки

б) перемещение  ведущего шкива, который расположен на валу электродвигателя, для чего электродвигатель ставят на салазки.

2) Автоматически 

а) с помощью натяжного ролика, а также пружиной или грузом, воздействующим на качающийся ролик.

б) реактивным моментом, действующим  на качающуюся сторону

Виды  ремней

I. Плоские ремни. Применяют 2-х типов:

– прорезиненные  бумажные и кожаные

– слойные сдвоенные

II. Клиновые ремни

Нагрузочная способность  выше, чем у плоскоременных. Бывают 3-х видов:

– нормальные b_p/h = 1,4

– узкие  b_p/h = 1

– широкие или  вариаторные ремни

b_p/h  = 2…4

III. Многоклиновые

IV. Поликлиновые

Имеют клиновые ребра, работающие в канавках шкива.

V. Круглоременные ремни

Применяют для  пространственных передач при нескольких ведомых шкивах.

Геометрия клиноременной передачи

d₁, d₂ – диаметры ведущего и ведомого шкивов, £₁, £₂ – углы обхвата на шкивах, g – угол наклона ветви ремня к оси центра, а – межосевое расстояние.

£_1,2 = 180 ± 2g, «+» для большего, «–» для меньшего. g = arcsin[(d₂ – d₁) / 2a]

a_min =0,55 ×(d₂+d₁)+h, где h – высота сечения ремня

a_max = 2(d₂+d₁)

Силы  и напряжения в  ремне

1. Силы растяжения  F₁ и F₂

2. Напряжение  изгиба на шкивах (на ведомом  меньше)

3. Напряжение, вызываемое  силой предварительного натяжения  F₀= F_t = 2T₁ / d₁, d₀ = F₀ / A. Для плоскоременной передачи A = b × d, для клиноременной A = A₁× z, где b – ширина ремня, d – его толщина, A₁ – площадь сечения 1-го клиноременного ремня, z – число ремней

4. На холостом  валу возникает центробежная сила F_Ц = r × A × V², где r – плотность, A – площадь, V – скорость.

5. Напряжение, вызываемое  центробежной силой d_Ц = F_Ц / A= rV².

Уравнение Эйлера

F₁ – сила набегающей ветви;

F₂ – сила сбегающей ветви;

a – угол обхвата

f ¢ – приведенный коэффициент трения

f ¢ = f  / sin (j/2), где j – угол клина.

При прохождении  ремнем шкива возникает напряжение изгиба

d = y × E / r, где E – модуль упругости, y – координата волокон ремня от нейтральной линии, r – радиус по нейтральной линии ремня.

Диаграмма напряжений в ремне

d max = d₁ + d_U = m ×d_t / (m–1) + d_U + d_Ц,

Нагрузка  на валы передачи

Коэффициент тяги:

y = (F₁– F₂) / (F₁ + F₂),    y = F_t / 2F₀, где F_t – полезная нагрузка, F₀ – сила предварительного натяжения

Критерий  работоспособности  ременной передачи

Работоспособность ременной передачи может ограничиваться:

1. сцеплением  ремня со шкивами (тяговая способность)

2. долговечность  ремня

Тяговая способность  зависит от предварительного натяжения F₀ или d₀, а также от материала ремня, угла обхвата, диаметра шкивов,

Долговечность ремня зависит от сопротивления усталости его элементов

d^P_max  × N_E = const, где p – степень кривой усталости, p = 11 для клиноременной,  p = 6 для плоскоременной.

N_E = 3600 × U × Z_m × L_h / x_ИЗГ

U – частота пробега ремня

Z_m – число шкивов

x_ИЗГ – коэффициент, учитывающий разую степень изгиба на большом и малом шкивах,

L_h – ресурс работы

Потери  в передаче и ее КПД

Потери:

1. на упругий  гистерезис при переменном деформировании изгиба и растяжения

2. на скольжение  ремня по шкивам

3. на трение  в подшипниках валов передачи

4. на аэродинамическое  сопротивление движения ремня  и шкивов

Зависимость скольжения от КПД:

Расчет  ременных передач

Расчет производится по полезному напряжению или эталону  мощности

K = F_t / (A₁ × z) < [K] или p = KAV/1000

A₁ – площадь поперечного сечения одного ремня, z – число ремней

[K] = K₀ × C_£ × C_P, где K₀ – определяется из условия обеспечения тяговой способности при оптимальном коэффициенте тяги y₀ и долговечности N_E или L_h

С_£ – угол обхвата

С_P – режим работы

, где С – показат. долговеч.

За базу выбирается эталонная передача с двумя шкивами  с передаточном  числом 1, a = 180°. Ремнем эталонной длины и имеющего эталонную скорость V при ресурсе работы  L_h = 25 тыс. часов, работа спокойная, запас сцепления b = 1, 5.

Необходимое число  ремней определяется по формуле z = F_t / ([K] × A₁)

ЦЕПНЫЕ  ПЕРЕДАЧИ

Состоит из ведущей  и ведомой звездочек и охватываемой цепи. Применяются с двумя или несколькими звездочками.

Цепные передачи применяют при:

1. средних межосевых  расстояниях, при которых зубчатые  передачи требуют промежуточных ступеней или паразитных зубчатых колес