Расчёт фрикционной передачи

о –  точка контакта;

о₁ и о₂ – оси вращения колес.

P₁=4,8 кВт – передаваемая мощность на ведущем валу;

n₁=920 об/мин – частота вращения ведущего вала;

K_сц=1,5 – коэффициент сцепления;

f_c=0,13 – коэффициент трения скольжения материала без смазки;

Е=2,1∙10⁵ МПа – модуль нормальной упругости (сталь 50);

t=1200 ч – время работы.

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

Решение. 

Необходимая сила нажатия для передачи вращающего момента T₁ определяется по формуле

 Н                    [1, c. 40, ф. (4.24)]

где

 Нм

Полуширина  полоски контакта при действии силы нажатия F'_n=14365 Н. определяется по формуле

                           [1, c. 39, ф. (4.23)]

 мм,

где приведенный  радиус кривизны

 мм        [1, c. 35, ф. (4.10)]

Контактные  напряжения

                                [1, c. 38, ф. (4.22)]

 МПа

Определяем  интенсивность изнашивания рабочих  поверхностей колёс фрикционной передачи по формуле.

[1, c. 32, ф. (4.1)]

Для 8-го класса  шероховатости при  круглом  шлифовании  рабочих поверхностей колёс:

v=1,9 [1, приложение 1];

 [1, приложение 1];

k=0,2; a_пер=1 [1, см. формулу (4.5)];

t_у=7,9; σ₀=700 МПа [1, приложение  2];

К_tv=3,9 [1, приложение  3];

f_м=0,119 [1, приложение 4].

 

Толщина изношенного слоя ведущего h₁ и ведомого h₂ колес

         [1, c. 40, ф. (4.25)]

мм

где окружные скорости ведущего и ведомого колес

 мм/с

 мм/с

передаточное  отношение 

Максимальная  величина изношенного слоя h_max=h₁=3,87 мм. По нормам [h]=2,5мм.

Допустимый ресурс работы ведущего колеса передачи

 ч,

что меньше заданного. 

Выводы:  данная фрикционная передача при заданных условиях эксплуатации выработает свой ресурс раньше, чем это необходимо и превысит допустимый предел величины изношенного слоя.

 

  Заключение 

  Триботехнические  явления  должны  учитываться  при   проектировании   и эксплуатации машин и механизмов. Они проявляются  при  земляных  работах,  в сельском хозяйстве, строительстве, добывающей  промышленности  и  во  многих других случаях. Потери  средств  от  трения  и  износа  в  развитых  странах составляют 4-5% национального дохода,  а  преодоление  сопротивления  трения поглощает  во  всем  мире  20-25%  вырабатываемой  за  год  энергии.  Анализ специальных комитетов Международного совета по трибологии  показал,  что  за полный цикл эксплуатации машин эксплуатационные расходы, затраты  на  ремонт и запасные части в несколько раз превышают  затраты  на  изготовление  новой техники.

  Борьба  с потерями энергии и выходом  из  строя  машин  и  оборудования  от трения и износа во многих странах стала государственной задачей.  Во  многих странах большие коллективы  научных  работников  и  инженеров  работают  над проблемами трения  и  изнашивания.  Этим  работам  в  передовых  промышленно развитых странах уделяется повышенное внимание на государственном уровне. 

  Список  литературы 

   1. Паршев С.Н. «Поверхностная прочность и изнашивание материалов узлов трения»: учебное пособие / С.Н. Паршев, Н.Ю. Полозенко. – Волгоград: РПК «Политехник», 2009 - 54 с.  

     2. Гаркунов Д.Н. «Триботехника (износ и безызносность)»:  Учебник./ Гаркунов Д.Н. – 4-е изд., переработ. и доп. – М.: «Издательство МСХА», 2001 – 359 с. 

  3. Силин А.А. «Трение и его роль в развитии техники» /Силин А.А. – М.: Наука, 1983. – 68 с. 

  4. Голего Н.Л. « Особенности построения и реализации банка данных по трибологии. Проблемы трения и изнашивания». / Голего Н. Л., Будя А. П., Коценко А.В.,  Натансон  М.  Э. – М: Наука, 1989. – 128 с. 

  5. Трение и износ. В 25т. Т.22. Проблемы  технического  обновления  различных  отраслей машиностроения./ Сорокин Г.М. – М: Наука, 2001. – 311 с. 

  6. Трение и износ. В 25т. Т. 23. Задачи компьютерной трибологии. / Захаров С.М. – М: Наука, 2002. – 235 с.