Расчет максимальной величины износа рабочих поверхностей колес открытой фрикционной цилиндрической передачи (стр. 3 из 3)

, (1.6)

где

- допустимый износ ведущего 1 и ведомого 2 колес, назначаемый с учетом качества трущихся поверхностей, функционального назначения фрикционной передачи, требуемого уровня надежности, безопасности, экономичности.

2. Практическая часть

Определить максимальную величину износа на рабочих поверхностях колес открытой фрикционной цилиндрической передачи (рис. 4).

Параметры передачи:

1) Диаметры колес

и ;

2) Ширина колес

;

3) Передаваемая мощность на ведущем валу

;

4) Частота вращения ведущего вала

;

5) Коэффициент сцепления

;

6) Коэффициент трения скольжения материала без смазки

;

7) Модуль нормальной упругости

;

8) Время работы

;

Рабочие поверхности колес обработаны круглым шлифованием (Ra=0,63) и приработаны. Величину допустимого износа принимаем: [h]=2,5мм.

Решение

1.1 Определение необходимой силы прижатия в передаче.

Необходимая сила нажатия для передачи вращающего момента

определяется по формуле (1.1). Для расчета необходимо определить вращающий момент :

Тогда необходимая сила прижатия в передаче равна:

.

Рис.4. Расчетная схема передачи

1.2 Определение полуширины плоскости контакта

Вычислим приведенный радиус кривизны и приведенный модуль нормальной упругости:

;

.

Тогда, используя формулу (1.2), найдем полуширину плоскости контакта:

.

2.3 Определение контактных напряжений

Подставив в формулу (1.3) значения исходных и рассчитанных ранее параметров, получим

.

2.4 Определение интенсивности изнашивания колес передачи

Определим интенсивность изнашивания рабочих поверхностей колес фрикционной передачи по формуле (1.4).

Значения параметров шероховатости поверхностей деталей [1, с.81, прилож. 3, табл. 2] для приработанных чугунных поверхностей, обработанных круглым шлифованием: класс шероховатости – 8;

; ; ; ; ; .

Определим остальные параметры, входящие в формулу (1.4): коэффициент перекрытия контактных площадей -

; без учета влияния шероховатости поверхности на деформацию волн ; разрушающие напряжения при однократном растяжении и коэффициент кривой фрикционной усталости [1, с.83, прилож. 4] - , ; по номограмме [1, с.84, прилож. 5] поправочный коэффициент к числу циклов до отделения с поверхности частиц износа ; молекулярная составляющая коэффициента трения [1, с.87, прилож. 7] .

Подставив полученные значения в формулу (1.4), найдем интенсивность изнашивания колес передачи:

2.5 Определение толщины изношенного слоя ведущего

и ведомого колес

Толщину изношенного слоя колес можно определить по формуле (1.5). Для этого определим параметры, входящие в формулу:

- окружная скорость (качения) точек рабочей поверхности ведущего 1 колеса;

- окружная скорость (качения) точек рабочей поверхности ведомого 2 колеса (здесь

- относительная потеря скорости);

- передаточное число фрикционной передачи;

- частота вращения ведомого колеса.

Подставив полученные значения в формулу (1.5), получим:

Максимальная величина изношенного слоя

. По нормам величина допустимого износа [h]=2,5мм, следовательно, условие соблюдается ( ).

2.6 Определение допустимого ресурса работы фрикционной передачи.

Допустимый ресурс работы ведущего колеса передачи определяется по формуле (1.6):

что больше заданного.

Заключение

В этой расчетно-проектировочной работе был проведен расчет максимальной величины износа на рабочих поверхностях колес открытой фрикционной цилиндрической передачи.

Максимальная величина изношенного слоя

. Условие соблюдается ( ), значит, передача будет работоспособна в течение заданного срока службы.

Допустимый ресурс работы ведущего колеса передачи

больше заданного, поэтому данная фрикционная цилиндрическая передача может работать больше заданного ресурса.

Список использованной литературы

1. Асеев Н.В., Асеева Е.Н., Крейчи Э.Ф., Матлин М.М. / Под общей редакцией д-ра техн. наук Матлина М.М. / Износостойкость сопрягающихся деталей механического оборудования наземных транспортных систем: Учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2000. – 99с.

2. Вирабов Р.В. Тяговые свойства фрикционных передач. – М.: Машиностроение, 1982. – 263с.

3. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. Для машиностр. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. – М.: Высш. Шк., 1984. – 336 с.

4. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения: Учебник для вузов/И.И. Беркович, Д.Г. Громаковский; Под ред. Д.Г. Громаковского; Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2000. - 268 с.

5. Паршев С.Н., Ползенко Н.Ю. Испытание металлов на изнашивание. Методические указания к лабораторной работе.

6. Практические методы расчета на прочность деталей транспортных машин: учеб. Пособие / М.М. Матлин [и др.]; под ред. Д-ра техн. Наук, проф. М.М. Матлина / ВолгГТУ. – Волгоград, 2007. – 264с.

7. Пронин Б.А., Ревков Г.А., Бесступенчатые клиноремённые и фрикционные передачи (вариаторы), 2 изд., М., 1967;

8. Решетов Д.Н., Детали машин, 3 изд., М., 1974.

9. http://sap.net.ru/ Смазки, масла, герметики, нефтепродукты, гсм, тосол, антифриз