> Техника, страница 97 > Шкивы

Шкивы

Шкивы, детали, служащие для передачи работы от ремня или каната к валу (ведомый Ш.) или от вала к ремню или канату (ведущий Ш.). По назначению все Ш. разделяются на две основные группы: на Ш. для ременной передачи и Ш. для канатной передачи. По материалу, из которого изготовлен Ш., различают Ш. деревянные, чугунные и железные, реже выполняют Ш. из легких сплавов.

Конструкция Ш. должна удовлетворять еле“ дующим требованиям. Ш. должен безопасно передавать работу и в то же время быть легким, выбалансированным до закрепления на валу; Ш. должен оставаться балансированным и после закрепления; коэф. трения ремня о рабочую поверхность Ш. должен быть значительным; поверхность обода Ш. при его работе не должна портить ремень, кроме того желательно, чтобы конструкция Ш. позволяла легко надевать его на вал, снимать с вала и переносить вдоль вала, не трогая с места ни вала ни соседних Ш.

Обод Ш. помощью спиц, реже при помощи дисков, соединен со втулкой. Обод HI. для ременной передачи по наружной рабочей поверхности выполняется строго цилиндрическим, значительно реже профиль обода имеет пологов криволинейное очертание. Нужно помнить, что криволинейный профиль обода Ш. наносит при работе вред ремню, значительно сильнее вытягивая среднюю часть ремня по сравнению с его кромками. Применение ременных Ш. с криволинейным профилем может быть допускаемо в том случае, когда по тем или иным причинам может иметь место разверка параллельности осей валов. Если оси валов при работе передачи становятся не вполне параллельны, то ремень при работе на цилиндрич. Ш. будет непременно сползать на сторону; при работе же на Ш. с выпуклым профилем ремень сползать не будет, т. к. ремень стремится набегать в сторону более широкого основания; поэтому обе половины ремня по его ширине будут стремиться набегать по направлению средней плоскости вращения Ш. и ремень будет лучше удерживаться на ободе Ш. Если приходится применять Ш. с выпуклым профилем, то величину стрелы выпуклости во всяком случае не следует брать более 2% от ширины обода Ш.

Чугунные Ш. находят наибольшее применение и только при больших окружных скоростях, больших 30 м/ск, когда чугунный Ш. будет испытывать опасные напряжения, следует применять Ш. железные. Обод Ш. соединен со втулкою спицами. Нормальная форма Ш. дана на фигуре 1. Обод цилиндрический или же с выпуклостью, внутренняя поверхность обода с уклоном на обе стороны от 1 : 50 до 1 : 30, облегчающими формовку; при машинной формовке внутренняя поверхность обода м. б. выполнена также цилиндрической. Спицы имеют эллиптическое сечение с отношением полуосей 2:1, суживающееся по направлению к ободу, ось спиц прямолинейна. При ширине обода более 300 миллиметров чугунные Ш. для большей жесткости соединения обода

Фигура 1.

со спицами иногда выполняют с двумя рядами спиц. При ширине обода В более 500 миллиметров два ряда спиц, отстоящих один от другого на расстоянии являются необходимыми. Число спиц i в одном ряду определяют из уравнения i== у V“d, где D — диам. Ш. в миллиметров. Обычно число спиц берут равным четырем, шести или восьми. Крестообразная и двутавровая форма спиц в настоящее время почти не применяется и ее можно встретить только в тех случаях, когда можно ожидать изгиба спицы по направлению, перпендикулярному к плоскости вращения Ш., например при широком ободе Ш. и одном ряде спиц. В шкивах небольшого 0 взамен спиц выполняют диск, к-рый и соединяет обод со втулкой. Шкивы с 0 до 100 миллиметров иногда выполняют без спиц и без диска, при этом обод сливается со втулкой. Обод Ш. для лучшей работы ремня целесообразно выполнять не только с хорошо обточенной, но и с полированной поверхностью. Для удобства надевания Ш. на вал и при больших размерах Ш. его выполняют свертным

(разъемным). Разделение свертного шкива на две половины наиболее целесообразно производить по средней плоскости двух диаметрально противоположных спиц. Ш. отливают цельным“ но при формовке обеих половинок их соединяют между собой не по всей поверхности разъема, а лишь в нескольких местах при помощи узких полосок. После отливки разлом производят по этим тонким местам, причем сперва разбивают втулку, так как иначе спицы могут сломаться, после чего обе половинки при монтаже плотно подходят друг к другу без всякой обработки мест стыка (фигура 2). При 0 Ш. более б м про

изводят отливку каждой половины Ш. отдельно и ватем места стыка обрабатывают. Основные размеры Ш. стандартизованы в СССР—ОСТ 1655, 1656. В табл. 1—3 даны размеры по DIN 111 и числа оборотов трансмиссий по DIN 112.

Таблица 1.—С тандартные размеры ременных Ш. для трансмиссий (в миллиметров).

D*

50

63

80

90

100

112

125

140

160

180

200

До	1 D.		До	п *
пуск			пуск	и
± 1	225			800
	250			900
	280			1 000
	320		± з
	360			1120
	400			1 250
	450			1 400
±2	500			1 60Э 1 800
	560		± 5	2000
	• 630 } 710 J			2 250 2 500

До пуск

D*

)

± 5

2 800 3 200 I

3 600 (

4 000 J

}

± 7

4 500

5 000 I

5 600 f

6 300 j

±10

7 100 i

8 000 1 9 000

10 000 J

До пуск

±10

±15.

±20

* Номинальный размер наружного диаметра. У выпуклых Ш. D обозначает наибольший диаметр, измеряемый в средней плоскости Ш.

Таблица 2.—Размеры ременных выпуклых Ш. (в миллиметров).

Таблица 3.—Ч и с л о об/м. для трансмиссий (по БШ 112).

25	45	80	140	250	450	800	1400
28	50	90	160	280	500	900	1 600
32	56	100	180	320	560	1 000
36	63	115	200	360	630	1 120
40	71	125	225	400	710	1 250

Приведенные значения ширины В обода Ш. для перекрестных и полуперекрестных передач нужно увеличить вследствие неизбежных колебаний рем-

Деревянные Ш., особенно пригодные для небольших диаметров, выполняются сверт-ными сплошными, то есть обод слит с втулкой (фигура 8), или же свертными с ободом и со спицами (фигура 9). Деревянные Ш. склеиваются в несколько слоев из отдельных кусков дерева, смещенных по стыкам один относительно другого. Преимуществом является их легкость и значительное трение при работе на рабочей поверхности. Недостатком деревянных Ш. следует считать их возмож

на при его работе. В этих случаях ширина В обода берется от (1,46 + 1 см) до 26. Толщина 5 обода у края берется равной:

s=+ °>^{3 миллиметров}-

Втулку шкива по длине выполняют равной

1,5 -т- 2,5 0 вала. Толщина <5 стенки втулки определяется из ур-ия

δ — 0,4d + 1 см_}где d — диаметр вала.

Если диаметр вала по размеру больше размера, необходимого для передачи имеющего место крутящего момента, то толщина δ втулки устанавливается по ур-ию

^{0 =} (т ^ тонн) (^ + -2-J+^{1 см}>

где d — диам. отверстия втулки, d_x — диам. вала, получаемый по расчету вала на передаваемый крутящий момент Р. R. по ф-ле

IV №)³=Р· R.

Железные Ш. небольших размеров выполняют штампованными из листовой стали. Изготовляют их в трех основных вариантах: штампуют из одного листа цельный диск с ободом и приклепывают диск к чугунной втулке (фигура 3) или штампуют два конич. диска, которые имеют на внешней окружности цилиндрич. ободы, склепывают их у обода и приклепывают к втулке (фигура 4), или штампуют спицы отдельно и обод отдельно (фигура 5). Для прочности и жесткости обода его края закатывают внутрь. При больших диаметрах выполняют Ш. из двух плоских дисков, усиленных угловым железом, к которым при помощи угловых колец приклепывают обод, также выполненный из листового железа. На фигуре 6 дана свертная конструкция такого Ш. со стальной втулкой для окружной скорости ^60 м/ск. Железные Ш. выполняют также и со спицами из круглого железа, заливаемыми во втулку и расклепываемыми в ободе (фигура 7).

ную деформацию от сырости и от жары. Деревянные Ш. обычно сажаются на вал без шпонки и скрепляются с валом только затяжкою болтов, свертывающих втулку.

Канатные Ш. чаще всего выполняют чугунными, отливают как одно целое или выполняют свертными из двух или многих частей. Профиль обода ведущего и ведомого Ш. для круглого каната выполняется с клиновидным ручьем с углом в 45°, этот же профиль дает

Фигура 6.

хорошие условия работы и для трапециевидного каната (фигура 10 и 11). Дно ручья выполняют или цилиндрическим или же с профилем, очерченным по дуге окружности (фигура 12). Для квадратных канатов угол профиля нужно иметь в 75° (фигура 13), так как при угле клиновидного профиля в 45° квадратный канат будет хорошо прилегать только к одному боку ручья, как это изображено на фигуре 10, вследствие чего канат будет касаться также и вертикальной

Фигура 15.

Фигура 16.

стенки, разделяющей ручьи, и будет тереться об нее при набегании на Ш. и сбеге с него; это приведет к увеличению износа и к уменьшению кпд всей передачи. Ручьи поддерживающих и направляющих Ш. выполняют с профилем, очерченным по кругу (фигура 14). Все ручьи Ш. должны быть выполнены настолько точно, чтобы все канаты ложились по одному диам., то есть были одинаково глубоко погружены, в противном случае передаточные числа для каждого ручья будут также и крестообразной форме сечения спиц последние закрывают листовым железом для уменьшения сопротивления воздуха при вращении Ш. Применяют также полые спицы с чечевицеобразным профилем, внешнее очертание которого составляют две пересекающиеся дуги круга, а внутреннее — одна окружность. Канатные Ш. сравнительно с ременными чаще выполняют разрезными между спицами, что при сравнительно небольших скоростях и большей прочности обода

различны, часть канатов будет скользить и следовательно сильнее изнашиваться, что понизит кпд. Относительные размеры ручья даны на фигуре 12. В табл. 4 даны размеры ручья для канатов разных диаметров (фигура 10 и 13).

Таблица 4.—Р аз меры ручьев Ш. для вых канатов (в миллиметров).

	а. W Й «J	i a i к к л	ей ϊ>» к до	1 Размеры ручьев
S 2 ^ з Ч Η и fi ев	S ^ к а а Э «о оз 5 ев ί-. Н о и © a i	о <13 ^ н г о a-w о as ей а	Ijf&g к я a м аэ Я ЙС О h и д	а	с	е
l=ts к	Н К я М	Рн и w S	Hogs
25	23	36	8	28	12,5	21
30	27	41	8	S3	15	25
35	32	47	8	39	17,5	30
40	36	54	10	44	20	34
45	40	60	10	50	22,5	38
50	45	65	10	55	25	42
55	50	73	12	61	27,5	46

Внутренняя поверхность обода выполняется или цилиндрической (фигура 10) или же в целях облегчения веса волнистой (фигура 12) применительно к форме дна ручья.

Размеры спиц канатного Ш. по сравнению с размерами спиц ременного Ш. выполняют большими, учитывая большую нагрузку от предварительной натяжки канатов и большего в этом смысле влияния влажности на канат. Спицы кроме эллиптич. формы выполняют также круглого и двутаврового профиля. При двутавровой, а является допустимым. Ш. с^болыним числом ручьев выполняются в виде двух Ш., которые затем соединяются болтами. Конструктивное оформление свертных Ш. дано на фигуре 15 и 16. Конструкция III. для скорости до 40 м/ск дана на фигуре 17 и 18. Этот Ш. имеет разъемную стальную втулку и! разъемный обод. Обе половины обода скрепляются, как обычно, болтами и кроме того

двумя стальными кольцами; обод со втулкой соединен плоскими стенками и двумя железными дисками из листового железа; обод с дисками соединен болтами, которые от поперечной силы разгружены стальными пригнанными втулками.

Для Ш. проволочных канатов профиль ручьев выполняют т. о., чтобы канат ложился на дно профиля. Если канат работает непосредственно по чугунному ручью, то профиль выполняют с таким расчетом, чтобы сечение каната по одной трети его окружности соприкась с профилем ручья (фигура 19). Значительно лучше работает проволочный канат и значительно меньше изнашивается, если ручьи Ш. выложены кожей. На фигуре 20 дана конструкция Ш. Гекеля. В этой конструкции отдельные куски кожи укладываются в ручье нанизанными на проволоку, концы которой прикрепляют к спицам Ш. В конструкции, изображенной на фигуре 21, кусочки кожи вставляются в ручей сбоку через боковое отверстие. Некоторые фирмы производят обкладку ручья деревом, к-рое пропитывают олифой и вставляют в жолобок с сечением в виде ласточкиного хвоста, волокна дерева располагают в плоскости Ш. Ручей в одном месте имеет уширение, через к-рое закладывают куски дерева; последний кусок закрепляют клиньями или приклеивают.

Расчет Ш. При вращении Ш. его обод под влиянием центробежной силы деформируется и диаметр обода увеличивается. Если бы обод не был связан со спицами, то, деформируясь, он

оставался бы очерченным по окружности и его радиус увеличился бы на величину Δг. Наличие спиц, в каждой из которых под влиянием центробежных сил возникает осевая сила Х_с, препятствует свободной деформации обода, благодаря чему при вращении Ш. обод, деформируясь, изгибается волнообразно. Следовательно в месте соединения обода со спицей обод прогнется внутрь на некоторую величину <5. На фигуре 22 пунктирной линией обозначена деформация свободного обода и тонкой линией — деформация обода, связанного со спицами. Обозначая через λ_χ удлинение спицы при де- _{фиг 2}{. формации под действием силы Х_с и через Х_с удлинение спицы при деформации под действием собственной центробежной силы, мы можем написать ур-ие:

Δγ=δ + λ_χ + λ₀.

f_Xi то элементарная масса спицы вызовет при вращении Ш. элементарную центробежную силу dZ=^γ^^τ ^Ξ. _ω²R_Xi где ω— угловая скорость, R_x— расстояние взятого сечения от оси вращения. На участке спицы длиною х, центробежная сила dZ вызовет удлинение dX_e=~ ^-·χ,

JCP‘

где Е_с — модуль упругости 1-го рода для материала спицы и f_cp#—величина площади сечения спицы на расстоянии γ. Следовательно удлинение всей спицы

» dZ

1 /» £._ eJ f_cp.^X:

±

Е_с

усо2

9

Н

R^x · dx.

&

Откладывая расстояния R_x по абсциссе и вели“ чины ~ R_x по ординате, получим (при обычном сужении спицы от 3:4 до 4:5) на диаграмме площадь F, близкую по своему очертанию к трапеции. Одна из ее крайних ординат будет равна R_b — радиусу втулки, а другая ордината будет равна

^Л‘7ГклГ’ ^{где R}‘~

радиус спицы у обода, /_в — сечение спицы у обода, f_b — се- Фигура 22.

чение спицы у втулки. Произведение R^xdx дает сгатич. момент

fcp.

элементарной полоски полученной площадки, а интеграл J —· R_xx dx — статич. момент всей площади диаграммы. Следовательно удлинение спицы под действием собственной центробежной силы определится из ур-ия

К

_1_

Е_с

Га>² _# р _т9

f,

где“£—расстояние ц. т. площади диаграммы. На диаграмме фигура 23 пунктирной линией изображено точное очертание площади F, к-рую приближенно можно принять за трапецию. Для получения значения величины деформации λ_χ и S строим диаграмму тр-ков деформации из следующих соображений:

Δ;* — А₆=А, + *.

Если бы разность деформации А г—Х_с получалась только за счет удлинения спицы длиною Ζ, то к спице нужно было бы приложить силу

Под влиянием центробежной силы обод будет уХ>2

испытывать напряжение на растяжение σ — —,

где у—вес единицы объёма обода, ν — окружная скорость и д — ускорение притяжения земли. Окружность обода при этом увеличится на величину /₀=γ σ 2яЛ, где R—средний радиус обода,

Е₀ — модуль упругости 1-города для материала обода. Удлинению окружности обода на величину λ₀ соответствует увеличение его радиуса на величину Аг=Jr gR=Jr — R. Величину удлинено Но 9

ния спицы под действием собственной центробежной силы легко определить следующим гра-фоаналитич. способом (фигура 23). Если на расстоянии х от втулки сечение спицы будет равно

ν _ (Аг — %с) · fcv. 77

Ϊ ^

Если бы спица была совершенно жесткой и не деформировалась, то для смещения обода на величину А г—λ₆ необходимо согласно теории Рейн-гардта приложить силу

γ _ (Δγ — λ_€) · J · E$

дето ·

где С=у —^ + т ^ctS -γ - -7 есть коэф.

sins —

зависящий от угла <р между спицами, J — момент инерции сечения обода, R₀ — средний радиус обода. Берем отрезок А В=(Аг — Х_с) и откладываем на перпендикулярах, восстановленных из точек А и В (фигура 24), силы Х_г и Х₂; из тр-ков деформации, опуская перпендикуляр FE из точки пересечения отрезков AD и ВС, мы определим величину силы Х_€, к-рая, с одной стороны, даст спице удлинение λ_χ и переместит обод в радиальном направлении на величину <5. Возникающие под действием силы Х_с дополнительные напряжения обода на изгиб и спицы на растяжения складываются с напряжением от центробежной силы. Под действием силы Х_собод в месте соединения со спицей будет нагружен дополнительным моментом М₁=— и посредине между спицами— моментом М₂=+ · Момент М_г на внутренней окружности обода дает дополнительное напряжение растяжения

Χ₀Έφ _ ХсРф

^аиз. — 12 W ~~ 2Bs2 »

где В—ширина и s — толщина обода; это напряжение повышает напряжение σ обода от его центр, силы инерции. Под действием давления р ремня (фигура 25) обод работает на изгиб. Посредине обода между спицами от силы давления ремня будет иметь место момент М_в=—

— * ^b · — ; над спицами обод испытывает действие момента M₄=Н-—-, где р · b · Βφ—сила давления ремня на часть обода, соответствующая углу φ между двумя смежными спицами. Положительные моменты увеличивают кривизну обода, отрицательные — умень-

Фигура 23.

шают ее. Наконец обод находится еще под действием момента М₅, который возникает вследствие того, что спицы, деформируясь под действием окружного усилия, принимают в деформированном состоянии S-образную форму. Величина момента М₅ м. б. определена из условия, что угол наклона упругой линии обода к упругой линии спицы остается неизменным и что только половина из всех спиц воспринимает окружное усилие. При этих предположениях величина момента М₅ определится из ур-ия

J · Е о

•M_s. R

• Е₀

(if·Λ-Μή·,

если спица и обод изготовлены из одного и того же материала, то Е₀ — Е_с и

Ф - Р - у I - J

2π (R. φ. J_c + IJ) ♦

где P — окружное усилие, у — расстояние от точки приложения силы Р до основания спицы,

• 2 π _ _

i=— — число спиц, I—длина спицы, J_c — момент инерции среднего сечения спицы, J — момент инерции сечения обода. Если Ш. разъемный и место стыка расположено между спицами, то от действия центробежной силы фланцев, а также благодаря тому, что болты, соединяющие обод, расположены не в центре его сечения, возникают дополнительные напряжения, к-рые, как показывает анализ происходящих при работе обода явлений, могут достигнуть опасных значений. Поэтому стыков обода между спицами следует избегать.

Спицы Ш. воспринимают действие от окружного усилия Р, собственной центробежной силы Z, от центробежных сил, развиваемых ободом, и от силы давления ремня. Под действием окружного усилия Р, к-рое воспринимается по крайней мере половиной всего числа спиц, каждая спица будет изгибаться под действием момента M_U3t — =Ру, и спица будет испытывать напряжение изгиба

σ=-j-, где i — число спиц. При эллиптическом сечении спицы с отношением длины полуосей а : b=2 : 1 будем иметь:

тт/_па2 · b_ па%

4 ~ 8 ’

следовательно большая полуось сечения, расположенная в плоскости вращения, определится из уравнения

<*=л/Ш+Пк. г га

При свертном Ш. с разъемом по средней плоскости спиц, при сечении спиц в виде полуэл-липса полуоси должны равняться:

αι=1,27α и Ь_г=1,276;

при этих размерах полуосей сечение каждой половины спиц будет иметь момент сопротивления

Для чугунных спиц напряжение σ бе-

2 ¹

рут равным 100-М50 килограмм/см².

Ступенчатые шкивы служат для осуществления передачи станочного привода с переменным числом оборотов. Необходимость иметь передачу с различными чи оборотов вызывается

различными размерами обрабатываемых деталей, различными размерами инструмента и наконец выбирается в зависимости от материала как самой обрабатываемой детали, так и инструмента» Ряд промежуточных чисел оборотов между п_тах

и n_min выбирается не произвольно, а в определенной зависимости по геометрия, прогрессии. На диаграмме (фигура 26) дана зависимость между диам. сверла d_c и скоростью резания v_p для разных чисел оборотов -т~ п₆, взятых по геометрия.

*-

Фигура 27.

. 6 миллиметров прогрессии. На фигуре 27 дана эта зависимость для чисел оборотов, взятых по арифметич. прогрессии. Рассмотрение этих диаграмм показывает, что распределение промежуточных чисел оборотов по геометрия, прогрессии является не только более равномерным, но и целесообразным, т. к. падение скорости с переходом от одного числа оборотов к другому, изображенное отрезком аb, в первом случае является постоянной величиной, и точки 1 тонна 4 диаграммы (фигура 26) расположены на прямой, параллельной оси абсцисс. При промежуточных числах оборотов, взятых по арифметической прогрессии, эта равномерность отсутствует (фигура 27), из-за чего имеет место уплотнение возможных чисел оборотов к ^птах> ^ЧТ0 невыгодно, так как с увеличением диаметра сверла, например свыше 30 миллиметров, мы имеем согласно диаграмме только одно экономически выгодное число оборотов п₂, а для диаметра свыше 44 миллиметров экономически выгодных чисел оборотов при этой системе разбивки вообще не будет. Из сказанного следует, что только геометрический ряд для промежуточных чисел оборотов является рациональным, и в соответствии с ним подбираются диаметры ступеней шкива. Диаграмма (фигура 26) дает возможность судить о том, какие инструменты могут быть применены и каковы рациональные пределы работ (рабочие зоны) для каждого из чисел оборотов в зависимости от заданных рациональных скоростей для инструмента.

Ступенчатые Ш. во избежание их большой длины выполняют с незначительным числом ступеней, обычно с четырьмя ступенями. Для увеличения числа возможных передач применяют ступенчатые приводы с двух-, трех- и четырехкратной переменой чисел оборотов контрпривода. Так как перемена скоростей осуществляется путем передвижения ремня, то диам. ступеней кроме

Фигура 28.

вышеизложенных соображений должен быть подобраны так, чтобы одна и та же длина ремня соответствовала каждой из ступени. При перекрестном ремне (фигура 28) длина ремня

L=2 [е sin а + --а ^ ;

т. к.

cos (180° — а)=— cos α=,

то

L — 2е [sin а + а(— cos а)]

и будет Const в том случае, если при переходе с одной ступени на другую угол а останется без изменения, что будет иметь место в том случае, если D + D — — 2е cos α= Const. При открытой передаче, обычно имеющей место для ступенчатых Ш., длина ремня L согласно фигура 28 определится из ур-ия

Z=2[esina+

т. к. то

L — 2 e (sin a — a cos a) -f- DU.

Это трансцендентное ур-ие м. б. решено только приближенно; для простоты в дальнейшем мы будем считать, что длина L ремня будет оста

ваться неизменной, так же как и в первом случае при D + D=Const.

На фигуре 29 приведена схема ступенчатой передачи без перемены чисел оборотов контрпривода. Оба ступенчатых Ш. в этом примере имеют равные диаметры ступеней. Обозначая количество ступеней через ζ и знаменатель геометрии, прогрессии ряда чисел оборотов через ζ, получим следующие числа оборотов передачи:

th ^Птгп п₂

Щ=£²%

откуда

ⁿmaxi

ζ— 1

t-V

Птах

Пщгп

При перемещении ремня справа налево и при числе оборотов п контрпривода имеем следующие соотношения:

d* · л ⁼⁼ d^Ti — d₂T%₂, deji ^ d^n₂

d_xn=d₄л₄,

следовательно:

__ ^d* _ ^п1 ^п ^ ^птгт

=^п Ί=t"i*

П[) --- п —=ζ²η_χ>

^П* ^{= п} % ⁼ ί³"ι ⁼

Число оборотов контрпривода определится из ур-ий:

d^n ⁼⁼ d-^rt·^ и

d-^τι — ίί₄τι₄,

откуда

re=У ге_гге₄=ге^ У?=ге₂У£.

Диам. Ш. определяются из ур-ий:

^4 + "Ь d₂=d₂ d₃=d_x -f- <f₄,

T. к.

TO

^4 _ ^dmax _ ni

di π

d^n — d^ и ά._Δτι — de^rbe^)

/i mc/f

d?j __ П2 __ lA JL

d₂ n Г f *

При ступенчатом приводе с двойной переменой чисел оборотов контрпривода, к-рое достигается помощью двух приводных шкивов А и В (фигура 30), возможны два варианта перемены скоростей.

^v При первом вариан-

Трансмиссия _п || } [⁼⁼ι)_ те последовательное

Контрпривод

F^irr: i—^—¹ включение Ш. А и В

Фигура 30.

осуществляют, вьлю-чив шкив А, меняют числа оборотов, переводя ремень последовательно через все четыре ступени, эатем выключают приводной шкив А, включают шкив В и снова переводят ремень в той же последовательности через все ступени. Во втором варианте при попеременном включении Ш. А и В ставят ремень на первую ступень, включают сперва Ш. А для получения следующей скорости, оставляя ремень на той же ступени, выключают Ш. А и включают Ш. В затем снова включают Ш. А и переводят ремень на вторую ступень и т. д. Следовательно при первом варианте для получения всех возможных скоростей требуется ремень переводить 8 раз и 2 раза переключать муфту шкивов А и В, при втором варианте ремень нужно перевести только 4 раза и 8 раз переключить муфту Ш. А и В. Второй вариант более рационален, так как переключать муфту более удобно, чем переводить ремень; кроме того Ш. при первом варианте значительно разнятся по диаметрам.

При последовательном включении Ш. А и В (1-й вариант) разбивку ряда чисел оборотов и .положение ремня производят по схеме:

Группа в

7Ц	n2	ПЗ	714
П5	716	П7	B8
C?4	ds	d2	di
dii	d2 »	dz 1	d4

Число оборотов п_л контрпривода при включении шкива А согласно вышеизложенному определяют из ур-ия п_А =Г*1-^га1=^л2УТ ·

Число оборотов п_в контрпривода при включении Ш. В определяют из ур-ия

Яд== ге₆ YZ.

Следовательно

ПА П2 Υ~ζ __ J_

пв п₆ V ζ ζ*

Диаметры D_A и D_B шкива А к В определяют из ур-ия

^ВА^пА=^Впгр. ^{и D}BⁿB=^Вп,р. где п_гр# — число оборотов трансмиссии. Следовательно

Ра _ пв_ __ £4 Рв па ^ς

Отношение диаметров ступенчатого Ш. d_min :d_maxопределяют из соотношений:

dmin _ d₄ ___ П _ П.5 _

dmax dx ~ па ~~ пв

_ ni ₌ ns _ Л Г _1_

n₂VT η₆νΎ У

При попеременном включении Ш. А и В контрпривода, то есть при втором варианте, разбивку чисел оборотов производят по схеме:

Группа А..п±, тгз щ m

Группа В..П2, 7Ц Пб П8

Ремень на ступенях шкива -А -А _ -Λ

d d₂ с?з d₄

Число оборотов контрпривода:

^пА=Vⁿi · ⁿi=^п£^ъ=^п*>

^ПВ=У^П2 * ^п8== /?₅.

Диаметры Ό_Λ и D_B определяются из соотношения

Dа _ пв_ _ £

Рв па

Диаметры ступеней d_min и d_max связаны зависимостью

dmin	= ii _	Til
dmax	d	7*JL
__ ni	„ 712 _	1
n4	n5	C3

пв

= V —,

V (£2)3

Следовательно при этом варианте групповой переход равняется £².

При ступенчатых приводах с трехкратной переменой чисел оборотов контрпривода групповой переход равен ς³ и разбивку чисел оборотов производят по схеме:

Группа А..П1 п.4 П7 пю

Группа В..П-2 715 718 7l_U

Группа О..Щ 716 719 7112

Ремень на ступенях шкива. —f-, ~

di d₂ dz d₄

Число оборотов контрпривода

П_А=Y ге, · ге„=Ϋ п_х^п£³ =

= я,с«ус=я.-кг,

П_в=V ^п2 · ^пи ⁼ V^rai?J ⁿlA°== π^νζ =п„У ζ,

ⁿC=V ⁿz · ^га12=v re^ · n-A¹¹== n^VZ=n,Y ζ.

Та^л, 5.—X арактеристика передачи ступенчатыми Ш. при контрприводе без перемены скоростей.

Характеристика передачи	Число ступеней шкива
	3 ступени	4 ступени
Соотношение между диаметрами ступеней .. Отношение ——=~ /~. dmax у t г	А3 _ _L .А2 — i. Аа _ г di ζ ’ d2 d3 dmin ___ йз ___ lA ΐ _ 1 dmax dr r Δ ζ	d4 Ί Г 1. dr l/~ 1. d-2 άΐ ~ V ^3 * d2 ~ V ζ ’ dr “ dmin _ d4 _1 1 d/идж d4 У ζ3
Характеристика передачи	Число ступеней шкива
	5 ступеней	6 ступеней !
Соотношение между диаметрами ступеней .. Отношение ^iiiL = λί_±_ dmax У ζ 1	(h_ __ _ι_. Al — А. А3. — - di С2’ d2 ζ d% Α±=ζ·.^λ.= ,2 dr *’ Й5 ^ dmin__d& _ l/~ 1 _ 1 dmax d У ζ4 ζ2	ii=ΐ/"ΪΓ. il = l/X ii = i/T. A3 d У ’ d2 r ζ3’ d$ У ζ -VT:%-Y?A-V* dmin__^6 _Ί 1 dmax dx У ζ&

Следовательно

^пА -^пв-^пс=^пь VI ^ηβ ν~1 ·η₁Υζ=:ζ:ζ*

йв Dc ⁼

__ п_гр.Р. __ Пгр.Р

1. _J_. _J_ па * пв пс

: 1 · JL · ±

С £2 >

„ — n_ip.D

^Пс —ет>

d_in_A=d₁n_i d^rift=d^^ d^n_c=d_xn_z,

dmtn_ __ ^d4 __ Πΐ _ П2 __ d_/;,//.,.· «ii ПД П/?

пз

£4 ^ K³)³

Для всех вышеописанных типов передач отно-берут !>

Таблица 6.—Характеристика передачи ступенчатыми Ш. при контрприводе о двойной переменой скоростей.

Контрпривод

Привод станка.

л

Щ п3	n5		nr	n3	Щ	n7		ni	^3	n3 n7	n9
П2 Щ	и 6		n2	nr	nQ			n2	n4	n6 n8	Иго
d з d2	di		dr	d3	d2	di		d5	dr	d3 d2	dr
di da	d3		dr	d2	d3	dr		di	d2	dj d4	d5
пд=ηι·ηδ	=	ПД =	= П1-П7 =		= Й niniC6 =		- n4	ПД =	]/"ηχ ?гэ	= У" ηιηχς1	Ti5
= Vnini С 4 =	= n3
η/?=ТЛг2 n6 =		пв =	Kn3	n8 =	/nrf.	·π1ζ1 =	= n5	= T^n2Hio =		^liniC-riiC9=Πβ
= j/~ нКлгК5:	- ?г4
da _ d2.	= ] ·	dr	1	; —	1	ii	ζ;	is ___2_,	ii = _	1. d3__,.	ii ,<-2.
di £2 d2		dr	- C3	d2		d3		di C4	d2	<ГЧ fcO	dr
di μ				di	= c3
d3 *				d4					di	_ >4
									db	= ς·*
dmin _ ia		dmin _		d4	yz	T~_	1	dwi? w	__ d5	i/m	1
dmax dr		dmax		dr		2 ^ 3	?	amax	dx	К (f2)4	= c4
	1 c2

Разбивка чисел оборотов посредством шкива А. Разбивка чисел оборотов посредством шкива В. ·.

Положение ремня. Число оборотов ид.

Число оборотов П]>.

Соотношение между диаметрами ступеней ..

Отношение

dmin dmax

Таблица 7.— Характеристика передачи ступенчатыми Ш. при контрприводе с тройной переменой скоростей.

Кроме рассмотренных конструкций находят применение также и ступенчатые приводы с неравными ступенями (фигура 31 и 32). На фигуре 31 дана схема ступенчатой передачи на уско- Ла d_yренный ход. Этот тип

±Ав,

^АА π

d

п

	ή	Λ	Д	б,
-tw-

Фигура 31.

Хол Раб

Фигура 32.

передачи применяют в тех случаях, когда требуется иметь большое число оборотов при относительно малых крутящих моментах. В этом типе ступенчатой передачи отношение

D 4

= я>1

di

числа оборотов на разных ступенях определяется из ур-ий:

п=χηζ²,

£>4 ηΛ — п -J—=xn. 1 dx
n* = 71 §ϊ=χηζ	«4

Di

d₄

Диаметры ступеней определяют, пользуясь соотношениями:

— х· __ _χ£. J->2 _ μ. ^Di_ _ W*3

di d₂ *^ς’ d₈ ’ "di “ ⁴ *

Если число ступеней будет z_t то вообще

Передача на замедленный ход (фигура 32) при любом положении ремня будет осуществлена, если будет соблюдено отношение

di ^ Д D₄×’

где х > 1. При этом на различных ступенях будут иметь место следующие числа оборотов:

dx n^nih	_ n.	d2 П*=ПЖ	_ n
	X ’		x£
_ „ d3	_ n	_ d4	_ n
"2 - И-Щ	~ x£2;	Ri= st	~ xC3

Отношение диам. ступеней Ш. должно удовлетворять следующим равенствам:

di _ J d₂ _J_. d₃ _ 1. d₄ _ 1

~Щ ~ x~’ ”d₃ ~ ~x£’ ~Th ~ x£² ’ Di ~ x£³>

при числе ступеней, равном z₉ имеем:

А=¹.

Ώχ χζ³’¹

В табл. 5, б и 7 даны характеристики различных передач со ступенчатыми III. в Шпринк.