План-конспект «Ременные передачи»

План-конспект занятия

по дисциплине «Детали машин» на тему:

Ременные передачи

Разработала :Агибалова.С.В

группа 216

15.09.2019г.

Тип занятия: комбинированный. Группа 216, второй курс специальность 23.01.17 «МАСТЕР ПО РЕМОНТУ И ОБСЛУЖИВАНИЮ АВТОМОБИЛЕЙ»

. «Ременные передачи»

Цели занятия:

дидактическая научить выполнять расчет ременных передач;

развивающая  формирование умений планировать свою деятельность и вести самоконтроль без посторонней помощи;

воспитательная  воспитание организованности и ответственности при выполнении задания (воспитание стремления к рациональной организации труда, ответственности за полученный результат)

Тип занятия: комбинированный

Оснащение урока: ТСО:ПК, мультимедиапроектор, мультимедийная презентация

Литература: А.А. Эрдеди «Теоретическая механика. Сопротивление матералов»

Распределение урока во времени:

Организационный момент — 3 минуты

Актуализация ранее полученных знаний 3 минуты

Получение новых знаний, умений и навыков 22 минуты

Закрепление полученных знаний 5 минут

5. Контроль усвоения знаний 3 минуты

6. Домашнее задание -2 минуты. 7. Рефлексия 2 минуты

Конспект урок

1.Организационный момент

2. Актуализация ранее полученных знаний

Вопросы:

Понятие ременных передач.

Достоинства и недостатки

Геометрические параметры.

Расчет ременной передачи.

Ременные передачи

Ременная передача –фрикционный механизм (нагрузка передается силами трения), включающий в себя гибкую связь (упругий ремень), предназначенный для передачи вращательного движения на значительные расстояния.

Ременная передача включает в себя:

шкивы (ведущий и ведомый),

ремень,

натяжное устройство (может отсутствовать).

Передаваемые мощности до 50 кВт; окружные скорости до 50 м/с.

Максимальные передаточные отношения

u = 5…6 – для передачи без натяжного ролика,

u = 6…10 – для передачи с натяжным роликом.

Ременные передачи допускают кратковременную перегрузку до 300%.

Применение: трансмиссии технологических машин, силовые приводы машин и др.

Достоинства ременных передач:

• Возможность передачи вращения на значительные расстояния (8…10 м).

• Простота конструкции.

• Малая стоимость.

• Быстроходность.

• Плавность и бесшумность работы.

• Малая чувствительность к перегрузкам, толчкам и ударам.

Недостатки ременных передач:

• Малая долговечность ремня.

• Значительные радиальные габариты.

• Высокие нагрузки на валы и опоры.

• Непостоянство передаточного отношения

Классификация ременных передач:

От формы поперечного сечения ремня:

- плоскоременные;

- клиноременные;

- поликлиновые;

- с круглым ремнем

Плоские ремни – применяют в машинах, к которым предъявляют жесткие требования по вибрации. Получают путем склеивания концов ткани или кожи.

Круглые ремни – применяют в машинах малой мощности (швейные машины, бытовая техника).

Клиновые ремни – имеют основное применение. Обеспечивают большую тяговую способность и долговечность по сравнению с плоскими ремнями.

Поликлиновые ремни – более компактны и быстроходны. По конструкции схожи с клиновыми.

Шкивыизготовляют из чугуна и легких сплавов. Пластмасс – при работе с небольшими скоростями; из сталей – при работе с окружными скоростями свыше 30 м/с. Форма обода зависит от профиля ремня.

По расположению валов в пространстве:

Передачи с параллельными валами: открытые и перекрестные (а и б);

Передачи со скрещивающимися валами: - полуперекрестные (в);

Передачи с пересекающимися осями валов – угловые.

Передачи с натяжными роликами (г).

Основные геометрические параметры:

диаметры шкивов d₁и d₂,

межосевое расстояние a,

длинаремняl,

угол обхвата на меньшем шкиве α₁.

Для ограничений изгибных напряжений минимальное значение диаметра меньшего шкива регламентировано стандартомдля каждого сечения клинового ремня.

Диаметр меньшего шкива: d₁ ≈1.2d_min

Для передач с плоским ремнем: d₁ = (50...70)h

Минимальное межосевое расстояние ременной передачи принимают, исходя из опыта проектирования, а максимальноеограничивают во избежание увеличения габаритов передачи и стоимости ремней:

a_min = 0,55(d₁ + d₂) + h

a_max= (1,5 ....2,0)(d₁ + d₂)

Угол обхвата меньшего шкива:

Требуемая длина ремня при требуемом межосевом расстоянии и угле обхвата:

Движение ремня по шкиву сопровождается упругим скольжением.

При F₁ - F₂ > Fтр равновесие нарушается, происходитбуксование ремня.

Буксование:С увеличением передаваемого момента возрастает тяговое усилие Ft.Следовательно, натяжение ведущей ветви ремняF₁ =F₀ + F_t/2 повышается, а ведомой ветви F₂ =F₀ – F_t/2 снижается. В результате разность F₁ -F₂ = F_t возрастает. Угол, соответствующий участку упругого скольжения, может достичь значения угла обхвата ремнём малого шкива α. В этом случае происходит скольжение ремня при полной остановке ведомого шкива.

Полезная нагрузка (окружное усилие), развиваемое передачей за счет сил трения:

Передаточное отношение – отношение угловых скоростей ведущего и ведомого шкивов:

Где ε - коэффициент упругого скольжения

ε ≈ 0.1 – для плоскоременных передач

ε ≈ 0.015…0.02 – для клиноременных передач

Геометрическая длина ремня не зависит от нагрузки (вытяжка ведущей ветви компенсируется сокращением ведомой).

Напряжения в ремне

При работе на холостом ходу (без передачи нагрузки) обе ветви ремня натянуты одинаково. При передаче полезной нагрузки натяжение ветвей ремня меняются.

В ременной передаче существует:

Напряжение от предварительного натяжения:

где – предварительное натяжение, создающее необходимые сил трения между шкивом и ремнем

– площадь сечения ремня.

Напряжение от предварительного натяжения для плоский резинотканевых ремней; – для клиновых.

Полезное напряжение в ремне:

где – передаваемая окружная сила, зависящая от вращающего момента на ведущем шкиве).

Значением оценивают тяговую способность передачи.

Напряжения в ведущей и ведомой ветвях при передаче нагрузки:

Напряжения изиба возникающие при огибании ремнем шкивов.

Максимальные напряжения изгиба в крайних волокнахплоского ремня зависят от диаметра шкива и толщины ремня. Они будут большими на шкиве меньшего диаметра.

Для уменьшения изгибных напряжений ограничивают минимальные значения диаметра малого шкива.

Напряжения от центробежных сил σ_v , которые возникают при круговом движении ремня и дополнительно вытягивающие ремень

То есть при движении ремня напряжение в элементах ремня меняется.

При движении на ведущем шкиве ремень укорачивается, а на ведомом удлиняется, ремень скользит на шкиве.

Максимальное напряжение действует в точке набегания ремня на шкив меньшего диаметра, наименьшее – в момент набегания на большой шкив

σ_1max = σ₁+ σ_и + σ_ц

Напряжения изгиба σ_и являются переменными,они вызывают усталостное разрушение ремня, не влияя на тяговую способность, однако эти напряжения влияют на долговечность передачи.

Опыт эксплуатации показывает, чтоработоспособность ременных передач ограничивается, основном, тяговой способностью идолговечностью.

Снижение тяговой способности приводит к буксованию из-за недостаточного сцепления ремня со шкивом. При буксовании ремень нагревается и может соскочить со шкива или обгореть.

Низкая долговечность ремня недопустима из-за возможности потери работоспособности ременной передачи вследствие усталостного разрушения ремня.

Наиболее просто повыситьтяговую способность ременной передачи даже в несколько раз путем пропорционального увеличения усилия начального натяжения ремня.

Тяговая способность ременной передачи характеризуется окружной силой F_t(иливращающиммоментомT₁на ведущем шкиве).

Способы повышения тяговой способности:

увеличение усилия начального натяжения;

увеличение угла обхвата;

увеличение коэффициента трения;

увеличение диаметра ведущего шкива.

Поэтому для увеличения нагрузочной способности используют более прочные ремни (капрон, нейлон, …). Однако в этом случае возрастают нагрузки на опоры.

Менее эффективным оказывается использование материалов, обеспечивающих высокий коэффициент трения, так как это приводит росту потерь на трение и нагреву ремня.

КПД и кривые скольжения ременной передачи

Работа ременных передач сопряжена с потерями механической энергии на:

упругие деформации ремня (растяжение – сжатие, изгиб, сдвиг);

скольжение ремня;

аэродинамическое сопротивление;

трение ремня;

трение в подшипниках;

на трение при входе ремня в канавку шкива и выход из нее (клиноременная передача).

КПД ременной передачи зависит от коэффициента тяги φ и соответствующего ему относительного скольжения ремня ε.

Кривая скольжения устанавливает связь между полезной нагрузкой и относительным скольжением εв передаче и φ – коэффициентом тяги (относительной нагрузкой).

При повышении φ от нуля до критического значения φ_о в передаче происходит только упругое скольжение; φ возрастает, КПД возрастает. При дальнейшем увеличении φ работа неустойчивой (частичное буксование).

Наибольший КПД соответствует некоторому значению φ_она линейном участке кривой скольжения.При увеличении φ > φ_о происходит снижение КПД из-за нарастания потерь энергии на трение.

Значенияφ установлены для каждого типа ремня. Рабочая нагрузка устанавливается вблизи критического значения.

Расчет ременной передачи проводится по тяговой способности.

Исходя из действующих нагрузок

для плоскоременного ремня определяется требуемая площад поперечного сечения ремня;

для клиновых и поликлиновых ремней определяют тип ремня(сечение ремня) и число ремней в комплекте для передачи требуемой мощности.

ВЫВОДЫ:

Мощность ременных передач редко превышает 50Квт.

Круглоременные передачи применяют при небольших мощностях

Долговечность ремня оценивается техническим ресурсом, измеряемым в часах.

4. Закрепление полученных знаний

Вопросы:

Какие в машиностроении применяются наиболее часто клиноременные передачи?

Что представляет кинематика ременных передач?

Критерии работоспособности ременных передач.

5.Контроль усвоения знаний

6. Домашнее задание: проработка учебника и конспекта по теме «Ременные передачи»

7. Рефлексия

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/419981-plan-konspekt-zanjatija