Курсовая работа Геометрическое черчение Проекционное черчение Изучение резьбовых соединений Соединение деталей Эскизы и рабочие чертежи деталей Техническая механика

Курс лекций Инженерная графика Детали машин и основы конструирования

Ременные передачи

Являются разновидностью фрикционных передач, где движение передаётся посредством специального кольцевого замкнутого ремня.

Ременные передачи применяются для привода агрегатов от электродвигателей малой и средней мощности; для привода от маломощных двигателей внутреннего сгорания.

Ремни имеют различные сечения:

а) плоские, прямоугольного сечения;

б) трапециевидные, клиновые;

в) круглого сечения;

г) поликлиновые.

Наибольшее распространение имеют плоские и клиновые ремни. Плоские ремни применяются как простейшие, с минимальными напряжениями изгиба, а клиновые имеют повышенную тяговую способность.

Клиновые ремни применяют по несколько штук, чтобы варьировать нагрузочную способность и несколько повысить надёжность передачи. Кроме того, один толстый ремень, поставленный вместо нескольких тонких будет иметь гораздо большие напряжения изгиба при огибании шкива.

В лёгких передачах благодаря закручиванию ремня можно передавать вращение между параллельными, пересекающимися, вращающимися в противоположные стороны валами. Это возможно потому, что жёсткость на кручение ремней вследствие их малой толщины и малого модуля упругости мала.

Достоинства ременных передач:

 передача движения на средние расстояния;

 плавность работы и бесшумность;

 возможность работы при высоких оборотах;

  дешевизна.

Недостатки ременных передач:

большие габариты передачи;

неизбежное проскальзывание ремня;

высокие нагрузки на валы и опоры из-за натяжения ремня;

потребность в натяжных устройствах;

опасность попадания масла на ремень;

малая долговечность при больших скоростях.

Основные критерии расчёта ременных передач:

тяговая способность или прочность сцепления ремня со шкивом;

долговечность ремня.

Если не будет выдержано первое условие, ремень начнёт буксовать, если не выполнить второе – ремень быстро разорвётся. Поэтому основным расчётом ременных передач является расчёт по тяговой способности. Расчёт на долговечность выполняется, как проверочный [24,25,29].

Для создания трения ремень надевают с предварительным натяжением Fo. В покое или на холостом ходу ветви ремня натянуты одинаково. При передаче вращающего момента Т1 натяжения в ветвях перераспределяются: ведущая ветвь натягивается до силы F1, а натяжение ведомой ветви уменьшается до F2. Составляя уравнение равновесия моментов относительно оси вращения имеем –T1 + F1D1/2 – F2D2/2 = 0 или F1 – F2 = Ft, где Ft – окружная сила на шкиве Ft = 2T1/D1.

Общая длина ремня не зависит от нагрузки [16], следовательно, суммарное натяжение ветвей остаётся постоянным: F1 + F2 = 2Fo. Таким образом, получаем систему двух уравнений c тремя неизвестными:

 F1 = Fo + Ft/2;   F2 = Fo – Ft/2.

Эти уравнения устанавливают изменение натяжения ветвей в зависимости от нагрузки Ft, но не показывают нам тяговую способность передачи, которая связана с силой трения между ремнём и шкивом. Такая связь установлена Л.Эйлером с помощью дифференциального анализа.

Рассмотрим элементарный участок ремня dφ. Для него dR – нормальная реакция шкива на элемент ремня, fdR – элементарная сила трения. По условию равновесия суммы моментов

 rF + rfdR – r(F + dF) = 0.

Сумма горизонтальных проекций сил:

dR – Fsin(dφ/2) – (F+dF)sin(dφ/2) = 0.

Отбрасывая члены второго порядка малости и помня, что синус бесконечно малого угла равен самому углу, Эйлер получил простейшее дифференциальное уравнение:  dF/F = f dφ.

Интегрируя левую часть этого уравнения в пределах от  F1 до F2, а правую часть в пределах угла обхвата ремня получаем: F1 = F2 e fα.

Теперь стало возможным найти все неизвестные силы в ветвях ремня:

F1 = Ft efα /(efα-1); F2 = Ft /(efα-1); Fo = Ft (efα+1) / 2(efα-1).

Полученные формулы устанавливают связь натяжения ремней с передаваемой нагрузкой Ft , коэффициентом трения f и углом обхвата α. Они позволяют вычислить минимальное предварительное натяжение ремня Fo, при котором уже станет возможной передача требуемого вращающего усилия Ft.

Нетрудно увидеть, что увеличение f и α улучшает работу передачи. На этом основаны идеи клиноременной передачи (повышается f) и натяжных роликов (повышается α).

При круговом движении ремня на него действует центробежная сила

Fv = ρSv2, где S - площадь сечения ремня. Центробежная сила стремится оторвать ремень от шкива и тем самым понижает нагрузочную способность передачи.

В ремне действуют следующие напряжения:

предварительное напряжение (от силы натяжения Fo) so = Fo / S;

"полезное" напряжение (от полезной нагрузки Ft) sп = Ft / S;

напряжение изгиба sи = δ Е / D (δ – толщина ремня, Е – модуль упругости ремня, D – диаметр шкива);

напряжения от центробежных сил sv = Fv / S.

Наибольшее суммарное напряжение возникает в сечении ремня в месте его набегания на малый шкив smax = so + sп + sи + sv.

При этом напряжения изгиба не влияют на тяговую способность передачи, однако являются главной причиной усталостного разрушения ремня.

Силы натяжения ветвей ремня (кроме центробежных) воспринимаются опорами вала. Равнодействующая нагрузка на опору Fr ≈ 2 Focos(β/2). Обычно эта радиальная нагрузка на опору в 2 … 3 раза больше передаваемой ремнём вращающей силы.

БИЛЕТ №10


1. Назовите виды чертежа и соответствующие им проекции
2. Расскажите о сходстве и различии сборочных и рабочих чертежей
3. По двум заданным видам постройте третий вид или проведите недостающие линии на чертеже. Выполните технический рисунок детали

 ОТВЕТ:

1. Назовите виды чертежа и соответствующие им проекции.

Вид – это изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета.

Стандарт устанавливает шесть названий основных видов, получаемых на шести основных плоскостях проекций – вид спереди, вид слева, вид справа, вид сверху, вид снизу, вид сзади.

Вид спереди или главный вид – изображение, полученное на фронтальной плоскости проекций. Это изображение принимается на чертеже за главное. Поэтому при выполнении чертежа предмет надо так располагать относительно фронтальной плоскости проекций, чтобы главный вид давал наиболее полное представление о форме и размерах предмета.

Вид сверху – изображение на горизонтальную плоскость проекций.

Вид слева (или вид сбоку) – изображение, получаемое на профильной плоскости проекций.

Количество видов на чертеже должно быть наименьшим, но достаточным для полного выявления формы и размеров предмета. Для уменьшения количества видов на них допускается показывать при необходимости невидимые части поверхности предмета штриховыми линиями.

Основные виды обычно располагают в проекционной связи. В этом случае никаких надписей, поясняющих названия видов, не дают.

Если какой-либо вид размещен на чертеже вне проекционной связи с остальными видами, то над ним выполняется надпись по типу “Вид А”, подчеркиваемая тонкой сплошной линией, а у связанного с этим видом изображения предмета наносится стрелка, указывающая направление взгляда на предмет. Над стрелкой проставляют ту же прописную букву русского алфавита, что и в надписи над видом.

2. Расскажите о сходстве и различии сборочных и рабочих чертежей.

Деталью называется изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Элементом детали называется отдельная её часть, имеющая определённое назначение, например, канавка, фаска, галтель, ребро, резьба.

Рабочие чертежи деталей должны содержать все необходимые данные для их изготовления и контроля; изображения формы; указания о конструкции; необходимые размеры; предельные отклонения размеров; требования к шероховатости поверхностей. Сведения о материале, термической обработке, отделке и другие, которым деталь должна соответствовать перед выполнением операции сборки сборочной единицы, содержащей данную деталь.

Марки материалов указывают на чертежах в соответствии с присвоенными им в стандартах обозначениями. Большинство этих данных содержится на самом графическом изображении, а ту часть из них, которая не может быть выражена графически, указывают надписью в технических требованиях на поле чертежа, на полках линий-выносок, проводимых от соответствующих элементов изображения, а также в основной надписи.

Техническими требованиями называются указания, размещаемые на чертеже над основной надписью и содержащие все не изображаемые графически требования к готовой детали, которым присваиваются порядковые номера. На чертежах деталей всегда дают столько изображений, сколько их необходимо для полного и ясного представления о форме детали. При вычерчивании деталей сложной конструкции кроме основных видов применяют дополнительные изображения и выносные, элементы, чтобы показать полностью форму и размеры конструктивных элементов деталей (фасок, канавок, гнёзд и т.п.), то есть привести все данные для изготовления. Особое внимание при выполнении рабочих чертежей следует обращать на простановку размеров. Размеры наносят согласно правилам, Размеры на рабочих чертежах деталей, определяющих расположение сопрягаемых поверхностей, проставляют, как правило, от конструктивных баз, учитывая возможности соблюдения и контроля этих размеров.

Конструктивными базами называют поверхности, линии или точки детали, по отношению к которым ориентируют другие её элементы.

Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия; не допускается повторять размеры одного и того же элемента на разных изображениях. Чтобы получить наиболее понятное и удобное для чтения расположение размеров, знаков и надписей на чертежах, их размещают по возможности равномерно на всех изображениях. Размеры нескольких одинаковых элементов изделия наносят один раз, указывая на полке линии-выноски количество этих элементов (рис. 27).


На главную