Лекции для студентов

Детали машин (курс лекций, часть 3)

Лабораторная работа 1.7

Изучение работы фрикционной лобовой передачи

 

Цель работы определение зависимости коэффициента проскальзывания от момента нагрузки; определение зависимости коэффициента проскальзывания от силы прижатия; определение зависимости коэффициента проскальзывания от текущего радиуса; определение зависимости фактического передаточного отношения от текущего радиуса; определение КПД передачи.

Краткие теоретические сведения

Фрикционные передачи с переменным передаточным числом, или вариаторы, применяются в приборостроении для плавного изменения в некоторых пределах скорости на выходном звене. Передаточное число изменяется путем перемещения некоторого управляющего органа. Большей частью зависимость передаточного числа от перемещения управляющего органа принимается линейной.

Если ведомое звено вариатора не нагружено, т.е. момент нагрузки Т_н = 0 (режим холостого хода), то передаточное число в этом случае может быть определено по формуле

, (1)

где u_г — геометрическое передаточное число фрикционной пары; ω₁ — угловая скорость на ведущем звене; ω₂ — угловая скорость на ведомом звене; R₂ — радиус ведомого ролика; R₁ — радиус ведущего диска.

При нагружении ведомого звена (Т_н ≠ 0) возникает упругое проскальзывание ролика относительно диска, причем с увеличением Т_н увеличивается и проскальзывание. Тогда фактическое передаточное число фрикционной пары u_ф определяется по формуле

(2)

где n₂ — частота вращения ведомого звена (ролика), об/мин; n₁ — частота вращения ведущего звена (диска), об/мин; ε — коэффициент проскальзывания.

Величина коэффициента проскальзывания зависит от материала катков и условий смазки (он колеблется в пределах 0,002 — 0,03).

Из формулы (1) и (2) можно записать:

или ,

отсюда

или . (3)

В установке для изучения работы фрикционной лобовой передачи (ФЛП) вращение вала двигателя передается на ведущий диск посредством червячного редуктора (ЧР) (рис.1.15).

Рис. 1.15. Схема установки для изучения работы фрикционной лобовой передачи

Частота вращения ведущего диска вычисляется по формуле

, (4)

где n_дв — частота вращения вала двигателя, об/мин; u_чр — передаточное число червячного редуктора.

Подставив (4) в (3), получим формулу для коэффициента проскальзывания

. (5)

С другой стороны, этот же коэффициент проскальзывания может быть приближенно определен по формуле

, (6)

где в — ширина ведущего пояса ролика, мм; F_пр — сила прижатия диска к ролику, Н; f — коэффициент трения между роликом и диском.

Примечание. Во фрикционных передачах различают три вида скольжения: буксование, упругое скольжение и геометрическое скольжение.

КПД передачи в общем случае может быть записан в виде

, (7)

где Р_вых — мощность на выходе вариатора, Вт; η_ч.р — КПД червячного редуктора, входящего в кинематическую цепь установки (принимаем η_ч.р = 0,8).

; (8)

Р_вх — мощность на входе вариатора (на диске):

; (9)

где Т_дв — момент на валу двигателя, Н·мм; Т_н –момент нагрузки, Н·мм.

Диапазон регулирования фрикционной передачи определяют по формуле

. (10)

• Prev
• Вперёд >>