|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы бесступенчатые клиноременные передачи В большинстве современных рабочих машин необходимо регулировать скорость рабочих органов в зависимости от изменяющихся свойств обрабатываемого объекта, условий технологического процесса, свойств готового изделия, загрузки машин, возникающих сопротивлений и т. п. Оптимальным является бесступенчатое регулирование скорости. Его можно осуществлять механическими регулируемыми передачами (вариаторами), гидротрансформаторами и электрическими регулируемыми приводами. Вариаторы нашли широкое примеВЕние, так как от всех перечисленных средств регулирования они отличаются простотой и компактностью конструкции, наиболее высоким КПД. За рубежом примерно в 10% приводов всех выпускаемых машин предусмотрены механические вариаторы. Их выпуском занимаются многие специализированные фирмы. Изготовляются вариаторы различных типов и конструкций, что обусловлено разными условиями их применения и требованиями к характеру нагрузки, надежности, габариту, массе и стоимости. Значительное распространение получили вариаторы, встроенные в сельскохозяйственные машины, станки, мототранспортные средства. Непрерывно появляются вариаторы новых типов и конструкций, совершенствуются старые. Практика показала, что многие давно известные и не оправдавшие себя конструкции в новых модификациях, при применении новых материалов и современной технологии производства оказываются рациональными. Особое значение приобрели вариаторы в связи с автоматизацией производства, так как автоматическое управление скоростньпл режимом работы машины наиболее просто и эффективно может быть осуществлено при наличии в кинематической цепи бесступенчатой передачи. В практике возникают и обратные задачи, когда при переменной скорости входного вала привода требуется обеспечивать постоянство угловой скорости рабочего органа машины, например, в приводе от двигателя внутреннего сгорания транспортного средства на генератор. В СССР проведена существенная работа по исследованию и развитию теории, расчета и конструирования вариаторов. Большая работа проделана по многодисковым, клиноременным, торовым, планетарным бесступенчаты\ передачам. Серийно выпускаются цепные и клиноременные вариаторы. Итоги проделанной работы 1* / 3 были обсуждены и подведены на пяти конференциях по вариаторам (1959-1976 гг.), результаты которых опубликованы в сборниках [3, 60, 61, 62]. Настоящее издание книги имеет целью обобщить накопленный материал по теории, расчету и конструированию механических бесступенчатых передач. В ней описаны все наиболее оправдавщие себя типы клиноременных и фрикционных вариаторов. При подготовке данного издания материал книги существенно переработан. В книге отражены исследования, проведенные в последние годы в области клиноремгнных передач с постоянным и переменным передаточным отношением, а также в области фрикционных вариаторов. При рлссмотрении всех вопросов ставилась задача довести их до инженерных решений. По сравнению с предыдущим изданием опущена глава, посвященная цепным вариаторам [30], материал по зубчатым передачам и другие второстепенные сведения. Анализ современного состояния исследований и производства вариаторов позволил выявить определенные тенденции развития в этой области, которые приведены в соответствующих разделах книги. Существенно переработаны главы, посвященные клино-ременным вариаторам. В них отражено развитие теории, связанное с учетом влияния упругих свойств ремней при изгибе, поперечном сжатии и сдвиге на тяговую способность передачи. Подробно рассмотрены причины падения скорости. По-новому дана трактовка кривых скольжения. Приведены результаты последних экспериментальных исследований, а также новые данные по нагрузочной способности клиноременных вариаторов с уточнением их расчета. Введен новый материал, посвященный автоматическим клиноременным вариаторам мототранспортных средств. В главах, посвященных фрикционным вариаторам, с более общих позиций дано скольжение фрикционных колес с несовпадающими вершинами конусов, как комплексное проявление геометрического и упругого скольжений. Отражена современная точка зрения на гидродинамический характер трения фрикционных пар, работающих в масле, дан новый материал по волновым фрикционным вариаторам. Освещены результаты последних исследований торовых, многодисковых и некоторых других типов вариаторов. В книге приведены сведения о разработанных ВНИИредукто-ром рядах многодисковых вариаторов и приводов. Как и во втором издании, главы, посвященные клиноременным вариаторам, переработаны Б. А. Прониным, главы, в которых рассмотрены фрикционные вариаторы, - Г. А. Ревковым, главы 8 и 9 - совместно обоими авторами. Предлагаемая книга, конечно, не может ответить на все вопросы применения и конструирования бесступенчатых передач, работающих трением. Однако авторы надеются, что книга поможет при решении практических задач, а также в выборе направлений для исследований вариаторов. ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Общие обозначения Д - диапазон регулирования; а - межосевое расстояние; D, d, Dx - наибольший, наименьший и текущий расчетные диаметры шкивов, колес; Ft, Рп, Рг - окружная, нормальная, радиальная силы; g - ускорение свободного падения; i - передаточное отношение; М - крутящий момент; N - мощность; п - частота вращения; R, г, Rx - наибольший, наименьший и текущий расчетные радиусы шкива, колеса; V - окружная скорость на расчетной окружности; - скорость скольжения; - окружная скорость на периферии шкива, колеса; т) - коэффициент полезного действия; (x - коэффициент Пуассона; I - относительная потеря скорости; rj) - коэффициент тяги; ш - угловая скорость. Индексы: х - текущее, max - наибольшее, min - наименьшее значение данной величины; О - значение данной величины при холостом ходе; 1 - к ведущему; 2 - к ведомому шкиву, колесу. Для клиноременных вариаторов Пс - приведенная поперечная податливость; bp, bo, bi, bp - ширина ремня расчетная, по верхнему, нижнему основанию и средняя; Ср - продольная жесткость ремня; Сд - жесткость деталей передачи в направлении линии центров; Сп - осевая жесткость пружины; D„, Db - наибольший н наименьший конструктивные диаметры шкивов; Ер, £„, - приведенные модули упругости ремня при растяжении, изгибе и сжатии; F - текущая сила натяжения ремня; о> хол. fц - натяжения ремня в покое, на холостом ходу и от центробежных сил; f 1, р2 - натяжение ведущей и ведомой ветви ремня; Ра - сила, действующая на вал; Рх - осевая сила; / - приведенный коэффициент трения; С - модуль упругости ремня при сдвиге; h - высота (толщина) ремня; hp, йцт h,- hs-he 1 - Jo-k L - m = e P S, Si-T 2эб Z, Zqj- 8 - 6-6 - 0-K - Л - X-V - Vp, Vh, Vc - Po -a - Фо - X - f - Яп - расстояния от верхнего основания сечения ремня до нейтральной (расчетной) линии и до центра тяжести; расстояние от нейтральной линии до нижнего основания сечения ремня; высота зуба ремня; толщина ремня по сечению между зубьямн; момент инерции сечения ремня; то же, живого сечения между зубьямн; полезное напряжение; длина ремня; отношение натяжений ветвей ремня; давление иа рабочей поверхности; масса 1 м ремня; площади сечения соответственно всех ремней комплекта и одного ремня; срок службы ремня, ч; частота пробегов общая и эффективная; перемещение каждого подвижного диска; относительная осевая сила; расстояние рассматриваемого волокна от нейтральной линии; эффективное число циклов до разрушения; число ремней и шкивов в передаче; угол обхвата действительный и теоретический; угол скольжения; углы сцепления (покоя); углы входа и выхода; угол между вектором скорости скольжения и касательной к окружности; угол между прямолинейной ветвью и линией центров; минимальный зазор между дисками; угол деформации сечения ремня прн изгибе; относительная деформация растяжения; отношение осевых сил на ведущем и ведомом шкивах; угол жесткости ремня; относительный диаметр шкива; коэффициент относительной жесткости ремня и деталей передачи; относительное межосевое расстояние; деформация ремня, пружины; относительная ширина ремня; коэффициенты полезной упругости при растяжении, изгибе и поперечном сжатии ремня; угол трения, радиус кривизны; начальный радиус ремня, вулканизируемого в круговой форме; напряжение растяжения в ремне (с теми же индексами, что и силы натяжения); напряжение изгиба и поперечного сжатия; угол канавки; угол иедеформироваииого ремня; коэффициент уменьшений деформаций изгиба за счет вулканизации в круговой форме. Для фрикционных вариаторов сила трения между фрикционными колесами; погоиная по длине контакта окружная сила и нормал(»иая; тоэффицреит запаса сцеплени?!; 1г - геометрическое скоЛьженйе в передаче; k - коэффициент трения качения; а - протяженность контактного пятна в направлении движения; b - ширина рабочего пояса фрикционной пары (протяженность контактного пятна в направлении, перпендикулярном движению); т - расстояние полюса качения от середины ширины рабочего пояска. [ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 |