Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме Реферат

Контрольная работа: ременные и цепные передачи —

Министерство образования и науки российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра прикладной механики

Самостоятельная работа №2 по курсу «Детали машин»

на тему: «Ременные и цепные передачи»

Факультет:

Группа:

Студент:

Преподаватель:

Новосибирск

Содержание

1. Ременные передачи

1.1 Общие сведения

1.1.1 Классификация

1.1.2Схемы ременных передач

1.2 Достоинства и недостатки

1.3 Область применения

1.4 Кинематика

1.4.1 Силы и напряжения в ремне

1.5 Геометрия

1.5.1 Расчет геометрических параметров

1.5.2 Допускаемые углы обхвата ременных передач

1.6 Расчет долговечности ремня

2. Цепные передачи

2.1 Общие сведения

2.2 Типы цепей

2.3 Достоинства и недостатки

2.4 Область применения

2.5 Кинематика

2.6 Геометрия

2.7 Критерии работоспособности

3. Список использованной литературы

1.Ременные передачи

1.1 Общие сведения

Ременные передачи – это передачи гибкой связью (рис. 14.1), состоящие из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов и надетого на них ремня 3. В состав передачи могут также входить натяжные устройства и ограждения. Возможно применение нескольких ремней и нескольких ведомых шкивов. Основное назначение – передача механической энергии от двигателя передаточным и исполнительным механизмам, как правило, с понижением частоты вращения.

ременной передача шкив вал

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Рис.

1.1.1 Классификация передач

По принципу работы различаются передачи трением (большинство передач) и зацеплением (зубчатоременные). Передачи зубчатыми ремнями по своим свойствам существенно отличаются от передач трением и рассматриваются особо в 14.14.

Ремни передач трением по форме поперечного сечения разделяются на плоские, клиновые, поликлиновые, круглые, квадратные.

Условием работы ременных передач трением является наличие натяжения ремня, которое можно осуществить следующими способами:

1. предварительным упругим растяжением ремня;

2. перемещением одного из шкивов относительно другого;

3. натяжным роликом;

4. автоматическим устройством, обеспечивающим регулирование натяжения в зависимости от передаваемой нагрузки.

При первом способе натяжение назначается по наибольшей нагрузке с запасом на вытяжку ремня, при втором и третьем способах запас на вытяжку выбирают меньше, при четвертом — натяжение изменяется автоматически в зависимости от нагрузки, что обеспечивает наилучшие условия для работы ремня.

Клиновые, поликлиновые, зубчатые и быстроходные плоские изготовляют бесконечными замкнутыми. Плоские ремни преимущественно выпускают конечными в виде длинных лент. Концы таких ремней склеивают, сшивают или соединяют металлическими скобами. Места соединения ремней вызывают динамические нагрузки, что ограничивает скорость ремня. Разрушение этих ремней происходит, как правило, по месту соединения.

1.1.2 Схемы ременных передач

Передачи с одним ведомым валом

с параллельными осями валов

с непараллельными осями валов

с одинаковым направлением вращения

с обратным направлением вращения

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Передачи с несколькими ведомыми валами

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Примечания: 1. Схемы 1, 3, 5 — передачи с двумя шкивами; схемы 2, 4, 6, 7, 8, 9 — передачи с натяжными или направляющими роликами.
2. Обозначения: вщ — ведущий шкив; вм — ведомый шкив: HP — натяжной или направляющий ролик

1.2 Достоинства и недостатки

Достоинства

Недостатки

Возможность передачи крутящим моментом между валами, расположенными на относительно большом расстоянии

Громоздкость

Плавность и бесшумность работы передачи

Непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания ремня

Предельность нагрузки, самопредохранение от перегрузки. Способность ремня передать определенную нагрузку, свыше которой происходит буксование (скольжение) ремня по шкиву

Повышение нагрузки на валы и подшипники

Возможность работы с высокими скоростями

Невысокий КПД (0,92.. .0,94)

Простота устройства, небольшая стоимость, легкость технического обслуживания

Необходимость защиты ремней от попадания

Малая стоимость

Необходимость защиты ремней от попадания воды

Электризация ремня и поэтому недопустимость работы во взрывоопасных помещениях

Ременные передачи в основном применяются для передачи мощности до 50 кВт (зубчатыми до 200, поликлиновыми до 1000 кВт)

1.3 Область применения

Ремни должны обладать достаточно высокой прочностью при действии переменных нагрузок, иметь высокий коэффициент трения при движении по шкиву и высокую износостойкость. Ременные передачи применяются для привода агрегатов от электродвигателей малой и средней мощности; для привода от маломощных двигателей внутреннего сгорания. Наибольшее распространение в машиностроении находят клиноременные передачи (в станках, автотранспортных двигателях и т. п.). Эти передачи широко используют при малых межосевых расстояниях и вертикальных осях шкивов, а также при передаче вращения несколькими шкивами. При необходимости обеспечения ременной передачи постоянного передаточного числа и хорошей тяговой способности рекомендуется устанавливать зубчатые ремни. При этом не требуется большего начального натяжения ремней; опоры могут быть неподвижными. Плоскоременные передачи применяются как простейшие, с минимальными напряжениями изгиба. Плоские ремни имеют прямоугольное сечение, применяются в машинах, которые должны быть устойчивы к вибрациям (например, высокоточные станки). Плоскоременные передачи в настоящее время применяют сравнительно редко (они вытесняются клиноременными). Теоретически тяговая способность клинового ремня при том же усилии натяжения в 3 раза больше, чем у плоского. Однако относительная прочность клинового ремня по сравнению с плоским несколько меньше (в нем меньше слоев армирующей ткани), поэтому практически тяговая способность клинового ремня приблизительно в два раза выше, чем у плоского. Это свидетельство в пользу клиновых ремней послужило основанием для их широкого распространения, в особенности в последнее время. Клиновые ремни могут передавать вращение на несколько валов одновременно, допускают umax = 8 – 10 без натяжного ролика.

Круглоременные передачи (как силовые) в машиностроении не применяются. Их используют в основном для маломощных устройств в приборостроении и бытовых механизмах (магнитофоны, радиолы, швейные машины и т. д.).

1.4 Кинематика ременных передач

Окружные скорости ( м/с ) на шкивах:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где d1 и d2 – диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм; n1 и n2 – частоты вращения шкивов, мин-1.

Окружная скорость на ведомом шкиве v2 меньше скорости на ведущем v1 вследствие скольжения:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Передаточное отношение:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Обычно упругое скольжение находится в пределах 0,01…0,02 и растет с увеличением нагрузки.

1.4.1Силы и напряжения в ремне

Окружная сила на шкивах (Н):

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеЦентр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где T1 – вращающий момент, Н м, на ведущем шкиве диаметром d1, мм; P1 – мощность на ведущем шкиве, кВт.

Рефераты:  Законы, правила, приемы и принципы общения

С другой стороны, Ft = F1 — F2, где F1 и F2 — силы натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня под нагрузкой. Сумма натяжений ветвей при передаче полезной нагрузки не меняется по сравнению с начальной: F1 F2 = 2F0. Решая систему двух уравнений, получаем:

F1 = F0 Ft/2, F2 = F0 – Ft/2

Сила начального натяжения ремня F0 должна обеспечивать передачу полезной нагрузки за счет сил трения между ремнем и шкивом. При этом натяжение должно сохраняться долгое время при удовлетворительной долговечности ремня. С ростом силы Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теменесущая способность ременной передачи возрастает, однако срок службы уменьшается.

Соотношение сил натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня без учета центробежных сил определяют по уравнению Эйлера, выведенному им для нерастяжимой нити, скользящей по цилиндру. Записываем условия равновесия по осям x и y элемента ремня с центральным углом da. Принимаем, что

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, тогда,

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеЦентр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеЦентр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Рис.

где dFn – нормальная сила реакции, действующая на элемент ремня от шкива; f –коэффициент трения ремня по шкиву. Из имеем:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Подставим значение Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темев пренебрегая членом Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темев связи с его малостью. Тогда

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме иЦентр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

После потенцирования имеем: Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где e – основание натурального логарифма, b — угол, на котором происходит упругое скольжение, при номинальной нагрузке Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Полученная зависимость показывает, что отношение F1/F2 сильно зависит от коэффициента трения ремня на шкиве и угла Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме. Но эти величины являются случайными, в условиях эксплуатации могут принимать весьма различные значения из числа возможных, поэтому силы натяжения ветвей в особых случаях уточняют экспериментально.

Обозначая Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи учитывая, что Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, имеем

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Ремни обычно неоднородны по сечению. Условно их рассчитывают по номинальным (средним) напряжениям, относя силы ко всей площади поперечного сечения ремня и принимая справедливым закон Гука.

Нормальное напряжение от окружной силы Ft:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где A – площадь сечения ремня, мм2.

Нормальное напряжение от предварительного натяжения ремня

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Нормальные напряжения в ведущей и ведомой ветвях:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Центробежная сила вызывает нормальные напряжения в ремне, как во вращающемся кольце: Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где s ц – нормальные напряжения от центробежной силы в ремне, МПа; v1 – скорость ремня, м/с; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— плотность материала ремня, кг/м3.

При изгибе ремня на шкиве диаметром d относительное удлинение наружных волокон ремня как изогнутого бруса равно 2y/d, где y – расстояние от нейтральной линии в нормальном сечении ремня до наиболее удаленных от него растянутых волокон. Обычно толщина ремня Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме. Наибольшие напряжения изгиба возникают на малом шкиве и равны:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Максимальные суммарные напряжения возникают на дуге сцепления ремня с малым (ведущим) шкивом:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Рис.

Эти напряжения используют в расчетах ремня на долговечность, так как при работе передачи в ремне возникают значительные циклические напряжения изгиба и в меньшей мере циклические напряжения растяжения из-за разности натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня.

1.5 Геометрия

Основные геометрические параметры Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме и Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме — диаметры ведущего и ведомого шкивов; а — межосевое расстояние; В — ширина шкива; L — длина ремня; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме — угол обхвата; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме — угол между ветвями ремня (рис.6).

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Рис. Основные геометрические параметры ременных передач

Углы Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме и Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, соответствующие дугам, по которым происходит касание ремня и обода шкива, называют углами обхвата. Перечисленные геометрические параметры являются общими для всех типов ременных передач.

1.5.1 Расчет геометрических параметров

1. Межосевое расстояние

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где L — расчетная длина ремня; D1 и D2 — диаметры ведущего и ведомого шкивов.

Для нормальной работы плоскоременной передачи должно соблюдаться условие:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

при этом а должно быть не более 15 м.

2. Расчетная длина ремня

на сшивку добавляют еще 100—300 мм.

3. Диаметр ведущего шкива (малого), мм

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме — мощность на ведущем валу, кВт; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме — угловая скорость ведущего вала, рад/с.

4. Диаметр ведомого шкива

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме(5)

где и — передаточное число; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме — коэффициент скольжения.

При диаметре D > 300 мм шкивы изготовляют с четырьмя—шестью спицами. Для шкивов, имеющих отклонения от стандартных размеров, производят расчет на прочность. Обод рассчитывают на прочность как свободно вращающееся кольцо под действием сил инерции; спицы рассчитывают на изгиб.

1.5.2 Допускаемые углы обхвата ременных передач

Вследствие вытяжки и провисания ремня при эксплуатации углы обхвата Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме измеряются приближенно:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

В формуле выражение

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме — угол между ветвями ремня (для плоскоременной передачи ( Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме < 30°)). Угол Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме между ветвями ремня влияет на величину углов обхвата ( Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме и Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме). Рекомендуется принимать также значение диаметров шкивов ( Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме), чтобы соблюдалось условие

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

где для плоскоременной передачи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме = 150°, для клиноременной — Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме = 120°.

1.6 Расчет долговечности ремня

Ремень испытывает переменные циклические напряжения Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, приводящие к усталостным повреждениям ремня и выходу его из строя. Кривые усталости Велера для ремней приближенно имеют вид

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где m и C – постоянные, определяемые экспериментально;  max – максимальные нормальные напряжения в ремне; NE – эквивалентное число циклов нагружения за срок службы ремня.

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Здесь zш –число шкивов в передаче; Lh – ресурс ремня, ч.;  i – коэффициент, учитывающий разную деформацию изгиба ремня на меньшем и большем шкивах; L – длина ремня, м. При передаточном отношении Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеЦентр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, с увеличением передаточного отношения влияние изгиба на большем шкиве уменьшается, а Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеувеличивается, приближаясь к значению zш. Расчет ремней на долговечность требует накопления экспериментальных данных о параметрах кривых усталости, в связи с чем в настоящее время этот расчет пока применяют не для всех типов передач.

2.Цепные передачи

2.1 Общие сведения

Цепные передачи – это передачи зацеплением и гибкой связью, состоящие из ведущей 1 и ведомой 2 звездочек и охватывающей их цепи 3. В состав передачи также часто входят натяжные и смазочные устройства, ограждения. Возможно применение нескольких ведомых звездочек. Цепь состоит из соединенных шарнирно звеньев, за счет чего обеспечивается гибкость цепи. Передачи используют в сельскохозяйственных, подъемно-транспортных, текстильных и полиграфических машинах, мотоциклах, велосипедах, автомобилях, нефтебуровом оборудовании.

Рефераты:  Теория аргументации

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

2.2 Типы цепей

Цепи по назначению разделяют на три группы:

1. грузовые – используют для закрепления грузов;

2. тяговые – применяют для перемещения грузов в машинах непрерывного транспорта (конвейерах, подъемниках, эскалаторах и др.);

3. приводные – используют для передачи движения.

Основные типы цепей: грузовые круглозвенная, пластинчатая шарнирная; тяговая пластинчатая; приводные роликовая однорядная, роликовая двухрядная, роликовая с изогнутыми пластинами, втулочная, зубчатая с внутренними направляющими пластинами, зубчатая с боковыми направляющими пластинами, фасоннозвенная крючковая, фасоннозвенная втулочно-штыревая. Грузовые и тяговые цепи подробно рассматривают в курсе подъемно- транспортных машин, в данном курсе основное внимание уделяется приводным цепям.

Основной геометрической характеристикой цепи является шаг P – расстояние между осями соседних шарниров. Большинство стандартных цепей имеют шаг, кратный 1 дюйму (25,4 мм).

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Наиболее широко применяют роликовые цепи , которые образуются из последовательно чередующихся внутренних и наружных звеньев. Внутренние звенья состоят из внутренних пластин 1 и запрессованных в их отверстия гладких втулок 2, на которых свободно вращаются ролики 3. Наружные звенья состоят из наружных пластин 4 и запрессованных в их отверстия валиков 5. Концы валиков после сборки расклепывают. Благодаря натягу в соединениях наружных пластин с валиками и внутренних пластин со втулками и зазору между валиком и втулкой образуется шарнирное соединение. Для повышения сопротивления усталости значения натягов принимают значительно бόльшими, чем предусмотрено стандартными посадками. Пластическое деформирование пластин в зоне отверстий, неизбежное при столь больших натягах, существенно повышает сопротивление усталости пластин (в 1,6…1,7 раза). Многорядные цепи с числом рядов от двух до восьмисобирают из деталей с такими же размерами, что и однорядные, кроме валиков имеющих соответственно большую длину. Нагрузочная способность цепей почти прямо пропорциональна числу рядов, что позволяет в передачах с многорядными цепями уменьшить шаг , радиальные габариты звездочек и динамические нагрузки.

При больших динамических, в частности ударных нагрузках, частых реверсах применяют роликовые цепи с изогнутыми пластинами В связи с тем, что пластины работают на изгиб, они обладают повышенной податливостью.

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

При работе цепных передач в условиях, вызывающих возрастание трения в шарнирах (запыленные и химически активные среды) используют открытошарнирные пластинчатые цепи. Будучи открытым, шарнир такой цепи самоочищается от попадающих в него абразивных частиц. Наружные звенья такой цепи не отличаются от аналогичных звеньев роликовой цепи. Внутренние звенья образуются из пластин 2, имеющих отверстия в форме восьмерки, и фасонных валиков 3, заменяющих втулку. Валик 4 свободно проходит через отверстие в пластине 2 и взаимодействует с фасонным валиком 3. Замена тонкостенных втулки и ролика не только удешевляет цепь, но и резко повышает сопротивление усталости деталей цепи. Благодаря этому открытошарнирные цепи оказались значительно долговечнее роликовых при работе в тяжелонагруженных передачах.

Зубчатые цепи к настоящему времени вытеснены более дешевыми и технологичными прецизионными роликовыми цепями, которые не уступают зубчатым по кинематической точности и шумовым характеристикам. Зубчатые цепи используют преимущественно для замены разрушившихся цепей в старом оборудовании. Из-за ограниченности применения зубчатые цепи не рассматриваются.

Соединение концов роликовых, втулочных и открытошарнирных цепей в замкнутый контур осуществляют с помощью соединительных и переходных звеньев. Соединительное звено, используемое при четном числе звеньев цепи, отличается от обычного наружного тем, что одна из его пластин надевается на концы валиков свободно и фиксируется на валиках замками и шплинтами. В случае необходимости использования цепи с нечетным числом звеньев применяют изогнутые переходные звенья, которые являются слабым местом цепи.

В обозначении приводных цепей указывают число рядов цепи (если оно больше одного), тип цепи, ее шаг и разрушающую силу. Пример обозначения в соответствии с ГОСТ 13568-75 — 2ПР-25,4-114000 – двухрядная приводная роликовая цепь с шагом Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме25,4 мм и разрушающей силой Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме114000 Н.

2.3 Достоинства и недостатки

Достоинства

Недостатки

Возможность применения в значительном диапазоне межосевых расстояний;

Неизбежность износа шарниров цепи из-за отсутствия условий для жидкостного трения;

Меньшие, чем у ременных передач, габариты;

Непостоянство скорости движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек;

Отсутствие проскальзывания;

Необходимость более точной установки валов, чем для клиноременной передачи;

Относительно малые силы, действующие на валы;

Необходимость смазывания и регулировки.

Возможность передачи движения нескольким звездочкам;

Высокий КПД;

Возможность легкой замены цепи.

2.4 Область применения

Цепная передача применяются в сельзкохозяйственных машинах, велосипедах, мотоциклах, автомобилях, строительно-дорожных машинах, в нефтяном оборудовании и т.д. Преимущественное распространение имеют открытые Цепная передача, работающие без смазки, или с периодической ручной смазкой, с однорядными втулочно-роликовыми цепями, непосредственно встроенные в машины. Диапозон применения цепных передач намного больше, чем ременных (у цепных передач намного выше диапозон межосевых расстояний, менее жесткие требования к габаритам).

2.5 Кинематика

В ведущей ветви цепи в процессе стационарной работы передачи действует постоянная сила Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, состоящая из окружной силы Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи силы натяжения ведомой ветви Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Сила натяжения ведомой ветви

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— натяжение цепи от силы тяжести; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— натяжение от центробежных сил.

Натяжение цепи от действия центробежных сил определяют по аналогии с ременными передачами

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— скорость движения цепи, м/с.

Натяжение от силы тяжести при горизонтальном (и близком к нему) положении линии, соединяющей оси звездочек, определяется как для гибкой нерастяжимой нити

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— погонная масса цепи, кг/м; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— ускорение свободного падения, Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— межосевое расстояние, м; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— стрела провисания цепи, мм.

При вертикальном (и близком к нему) положении линии центров звездочек

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Если ветви ремней параллельны, сила на валыЦентр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме. В общем случае, если ветви цепи не параллельны, силу на вал определяют, как и для ременной передачи, из треугольника ОАВ (рис. 14.9). Расчетная сила, действующая на валы передачи

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— коэффициент, учитывающий вес цепи, для горизонтальной передачи принимают Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, для вертикальной Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

При работе цепной передачи движение цепи определяется движением шарнира звена, вошедшего последним в зацепление с ведущей звездочкой. Скорость шарнира Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме(м/с) при постоянной угловой скорости ведущей звездочки Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, 1/с

Рефераты:  НОУ ИНТУИТ | Лекция | Azure Services Platform. Windows Azure, Windows .Net Services

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— делительный диаметр малой (ведущей) звездочки, мм.

В произвольном угловом положении звездочки, когда ведущий шарнир повернут относительно перпендикуляра к ведущей ветви цепи под углом Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, скорость цепи

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Так как угол Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеизменяется в пределах от 0 до Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, то скорость цепи изменяется от Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темедо Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Поперечная скорость цепи

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Мгновенная угловая скорость ведомой звездочки

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— делительный диаметр большой (ведомой) звездочки, мм; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— угол поворота шарнира на ведомой звездочке (по отношению к перпендикуляру на ведущую ветвь цепи), угол Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеизменяется в пределах от 0 до Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Мгновенное передаточное отношение :

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Из зависимости следует:

1. передаточное отношение не постоянно;

2. равномерность движения тем выше, чем больше числа зубьев звездочек, так как тогда Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеближе к единице, основное влияние оказывает увеличение числа зубьев малой звездочки.

Непостоянство скорости цепи вызывает динамические нагрузки и удары, не позволяет использовать цепные передачи в приводах с высокими требованиями по кинематической точности вращения валов.

2.6 Геометрия

Мощности, для передачи которых применяют цепные передачи, изменяются от долей до сотен киловатт, обычно до 100 кВт; межосевые расстояния достигают 8 м.

Частоты вращения звездочек и скорость цепи ограничиваются величиной силы удара в зацеплении, износом шарниров и шумом передачи. Скорость цепи обычно до 15 м/с, но в передачах высокого качества при эффективном смазывании достигает 35 м/с.

Средняя скорость цепи, м/c,

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме– число зубьев малой звездочки; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме– частота ее вращения, мин-1;

P – шаг цепи, мм.

Передаточное отношение определяют из условия равенства средней скорости цепи на звездочках :

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Отсюда передаточное отношение

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Здесь Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— число зубьев большой (ведомой) звездочки; Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— частота ее вращения, мин-1.

Передаточное отношение ограничивается габаритами передачи, диаметром большой звездочки, малостью угла охвата цепью малой звездочки. Обычно u не превышает 7.

Числа зубьев звездочек. Минимальные числа зубьев звездочек ограничиваются износом шарниров, динамическими нагрузками и шумом передачи. Чем меньше число зубьев звездочки, тем больше износ, так как угол поворота звена при набегании цепи на звездочку и сбегании с нее равен Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Минимальное число зубьев малой звездочки для силовых передач общего назначения выбирают по эмпирической зависимости

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

При низких частотах вращения Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеможет быть уменьшено до 13. Для высокоскоростных передач с Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темем/с принимают Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Число зубьев большой (ведомой) звездочки:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

По мере износа шаг цепи увеличивается и ее шарниры поднимаются по профилю зуба звездочки на больший диаметр, что может привести в конечном счете к выходу цепи из зацепления со звездочкой. При этом предельно допустимое увеличение шага цепи тем меньше, чем больше число зубьев звездочки. Поэтому максимальное число зубьев большой звездочки:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Предпочтительно принимать нечетное число зубьев звездочек (особенно малой), что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует равномерному износу шарниров цепи и зубьев звездочек. По этой же причине желательно выбирать число зубьев малой звездочки из ряда простых чисел.

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Делительные диаметры звездочек определяют по расположению центров шарниров цепи на зубьях звездочек. Из рассмотрения треугольника АОВ на схеме малой звездочки цепной передачи следует:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— угловой шаг, Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— число зубьев малой звездочки. Тогда делительные диаметры малой и большой звездочек (мм):

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеЦентр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Межосевое расстояние и длина цепи. Минимальное межосевое расстояние определяют из условий:

1. размещения звездочек

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— наружные диаметры звездочек.

2. Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

— угол охвата цепью малой звездочки.

Оптимальное межосевое расстояние

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

При Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теменаблюдается ускоренный износ шарниров цепи в связи с повышенной частотой входа каждого шарнира в зацепление. При Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темедаже небольшой износ каждого шарнира цепи вызывает значительное удлинение цепи, что приводит к нарушению зацепления цепи с зубьями звездочек. Обычно межосевое расстояние ограничивают величиной

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Формула для определения длины цепи получена по аналогии с формулой для длины ремня, число звеньев получают делением длины цепи на шаг. Число звеньев цепи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темезависит от межосевого расстояния Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме, шага Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи чисел зубьев звездочек Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеи Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Полученное значение Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по темеокругляют до ближайшего большего четного числа. Четное число звеньев цепи позволяет избежать применения переходных звеньев при соединении концов цепи.

Межосевое расстояние (без учета провисания цепи) определяют из как больший корень квадратного уравнения:

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме

Цепь должна иметь некоторое провисание во избежание повышенной нагрузки на цепь и валы от силы натяжения и радиального биения звездочек. Для этого межосевое расстояние уменьшают на (0,002…0,004)Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

Окружная сила на звездочках (Н):

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

где Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— вращающий момент на ведущей звездочке, Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— делительный диаметр ведущей звездочки, Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— мощность на ведущей звездочке, Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме,

Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме— скорость движения цепи, Центр тяжести тела ℹ️ определение, формула нахождения для плоских и объемных геометрических фигур, примеры решения задач по теме.

2.7 Критерии работоспособности

Цепные передачи выходят из строя по следующим причинам:

1.Износ шарниров, приводящий к удлинению цепи, увеличению шага цепи и, как следствие, к нарушению ее зацепления с зубьями звездочек.

2.Усталостное разрушение пластин по проушинам, характерное для закрытых быстроходных тяжелонагруженных передач, работающих при хорошем смазывании, когда износ шарниров не является определяющим.

3.Проворачивание валиков и втулок в пластинах в местах запрессовки, связанное с низким качеством изготовления.

4.Усталостное выкрашивание и разрушение роликов.

5.Недопустимое провисание ведомой ветви цепи, характерное для передач с нерегулируемым межосевым расстоянием при отсутствии натяжных устройств.

6.Износ зубьев звездочек.

Ресурс цепных передач в стационарных машинах должен составлять 10…15 тыс. ч., он чаще всего ограничивается долговечностью цепи.

3.Список источников

1. http://www.bmstu.ru/~rk3/okdm/lect/lect_13.htm

2. http://www.bmstu.ru/~rk3/okdm/lect/lect_14.htm

3. ru.wikipedia.org/wiki/Цепная_передача

4. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.

5. Под ред. Скороходова Е. А. Общетехнический справочник.. — М.: Машиностроение, 1982. — С. 416.

6. Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин.. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — С. 416. — ISBN 5-7695-1384-5

Оцените статью
Реферат Зона
Добавить комментарий