Кинематический анализ фрикционных передач

Содержание
Введение 3
1.Назначение, устройство и классификация фрикционных передач 4
1.1. Назначение и устройство фрикционных передач 4
1.2 Классификация фрикционных передач 7
2.Геометрические параметры, кинематические и силовые соотношения в фрикционных передачах 13
2.1 Материалы фрикционных передач 13
2.2 Геометрические параметры цилиндрических фрикционных передач 15
2.3 Геометрические параметры конических фрикционных передач 18
2.3 Расчет механизмов самозатягивания 23
Заключение 27
Список использованной литературы 28

Данная операция называется: приведение конической передачи к эквивалентной цилиндрической.Приведенная кривизна катков                                        .                                  (13) Учитывая геометрические соотношения в передаче ,                             (14)окружная сила в среднем сечении катков  и необходимая для передачи сила нормального давления на поверхности контакта катков . 1. Внешнее конусное расстояние                         (15)Среднее конусное расстояние Rm=Re-0,5b; т — индекс среднего сечения.2. Внешний диаметр ведущего катка                          (16)3. Диаметр ведомого катка                         (17)4. Длина линии контакта                         (18)где ψR = 0,25 ÷ 0,3 — коэффициент длины линии контакта.5. Ширина обода катка                    (19)6.  Средний диаметр ведущего катка                 (20)7.  Средний диаметр ведомого катка                 (21)                 (22)Силы в передаче.В конической фрикционной передаче действующие силы определяют по размерам средних сечений катков (см. рис.9).Рисунок - 9. Геометрические параметры конической фрикционной передачиУсловие работоспособности для конической фрикционной передачи аналогичное ранее рассмотренному.Силу нажатия катков Fn определяют по формуле                 (23)где Ft=2T/Dm.Силу Fn можно разложить на осевую Fa2 и радиальную Fr2 составляющие (см. рис. 9).Осевая сила ведущего каткаFa1=Fn∙sinδ1,                                      (24)ведомого каткаFa2=Fn∙sinδ2,                                           (25)Радиальные силы катковFr1=Fa2;        Fr2=Fa1.                                (26)Критерий работоспособности и принципы расчета конических фрикционных передач аналогичны рассмотренным ранее для цилиндрических передач, но основным расчетным параметрам следует считать средний диаметр Dm большего катка, т.к. в основном именно этот размер определяет габариты передачи. 2.3 Расчет механизмов самозатягиванияПередачи со стальным кольцом. Передачи должны быть спроектированы и отрегулированы так, чтобы кольцо затягивалось телами качения и создавало требуемую величину нормального нажатия.Из условия равновесия кольца силы Q, с которым ведущие и ведомые тела качения действуют на кольцо, должны быть равны и направлены по одной прямой. Для передач о раздвижными коническими дисками под Q надо понимать равнодействующие от каждой пары конусов.Рисунок - 10. Расчетная схема передач с жестким кольцомПредельным случаем передачи вращения является случай, когда направление действия сил (рис. 10) касательно к трем кругам трения для работающих в данное время сечений тел качения (т. е. к кругам с радиусами fR1, fR2 и fr, где f для передач с раздвижными конусами — приведенный коэффициент трения, увеличенный в 1/соsа раз). Это условие может служить расчетным для определения наибольшего зазора (или минимального натяга) между кольцом и телами качения, при котором передача может работать. Если при определении радиусов кругов трения пользоваться значениями коэффициентов трения, уменьшенными против истинных в отношении запаса сцепления, то это же условие может быть использовано для определения оптимального зазора.Оптимальный начальный зазор может быть определен из соотношения:,               (27)где l - расстояние между осями;R1 и R2 - радиусы тел качения;r — радиус рабочей поверхности кольца; — приращение диаметра кольца под действием сил; R — радиус окружности центров тяжести кольца; J — момент инерции сечения кольца;Е — модуль упругости материала кольца.Установка с зазором возможна только при горизонтальном расположении передачи, когда направление вращения обеспечивает прижатие кольца вниз, или когда имеется поджимной ролик, пуск производится не под нагрузкой, разгоняемые массы невелики. В противном случае кольцо устанавливается с натягом, причем деформации кольца предохраняют от возникновения больших сил.Определение начального зазора для передач с раздвижными конусами следует производить, принимая за расчетный случай работу с одним из предельных передаточных отношений, когдаR1 = Rmax и R2 = Rmin, а разность R1 и R2 — максимальна. При других передаточных отношениях будет иметь место излишний запас сцепления»Величина силы нажатия в случаю установки без зазора или с произвольным зазором (или натягом) можетбыть проверена по соотношению:,               (28)гдеf — величина, определенная из выражения для .Вариаторы с клиновым нажимным механизмом (самозатягивания).Рисунок - 11. Расчетная схема шарикового нажимного механизма Сила, нормальная к рабочей поверхности ролика, определяется из условия равновесия соответствующей чашки (рис. 11),               (29)где R0 — радиус образующей чашки; — угол ролика. Условие работы передачи,               (30)В этом вариаторе отношение Р/Q колеблется в меньших пределах, чем в предыдущем.ЗаключениеИтак, мы рассмотрели основные параметры фрикционныхпередач, их классификацию, основные математические и расчетные зависимости. Основным критерием работоспособности является прочность,которая распределена неравномерно по всей поверхности вращения.Достоинства фрикционных передач1)простота конструкции,2)плавность и бесшумность работы,3)возможность безаварийной ситуации при случайной перегрузке,4)возможность плавного изменения передаточного числа на ходу машины. Главным же недостатком фрикционных передач является повышенный износ резьбы, из-за высоких сил трения. А также низкий КПД.Список использованной литературыГжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние,1983.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. – 7-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2001.Левицкий В.С. Машиностроительное черчение: Учеб. для втузов – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 1994.Расчеты деталей машин / И.М.Чернин, А.В. Кузьмин, Г.М. Ицкович. 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Высш. шк., 1978.Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1980.6.Трение, изнашивание и смазка. Кн. 2. / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина // М.: Машиностроение, 1978. — 357 с.7.Иванов М. Н. Детали машин. — М.: Высш. шк., 1998. — 383 с.