Понятие о конической фрикционной передаче

Конические фрикционные передачи преобразовывают вращательное движение между валами, оси которых пересекаются (рис. 5.4), причем обычно угол между осями Σ = δ₁ + δ₂ = 90°, где δ₁и δ₂ — половины углов при вершине конусов ведущего и ведомого катков.

Рисунок 5.4 - Конические фрикционные передачи между валами с пересекающимися осями

Без учета упругого скольжения катков число конических фрикционных передач выражается формулой

u = ω₁/ω₂ ≈ D₂/D₁

а для ортогональных передач (Σ = 90°), для которых D₂/D₁ = tg δ₂, передаточное число можно также определить по формуле

u = tg δ₂ = ctg δ₁

Для конических фрикционных передач рекомендуется u ≤ 4.

Так как линия контакта ведущего и ведомого катков и оси валов пересекаются в одной точке, то теоретически в конической фрикционной передаче геометрического скольжения нет.

Основными геометрическими параметрами передачи являются (рис. 5.4): конусное расстояние , где D₁ и D₂ — диаметры катков; b — ширина катков; D_m = D- b sin δ — средний диаметр катков.

Для передачи вращающего момента необходимо катки прижать друг к другу, создав силу нормального давления N и обеспечив условие |.

kF_t = F_тр= f N

где к— коэффициент запаса сцепления; F_t = 2T₁/D_1m — окружная сила; f — коэффициент трения. Для определения силы Q₁ прижатия катков разложим эту силу по реальным направлениям на составляющие N и Q₂ (рис. 5.4), тогда

Q₁= Nsin δ₁; Q₁ = Nsin δ₂.

Из этих равенств видно, что для обеспечения одной и той же силы нормального давления N надо к ведущему катку приложить силу Q₁ или к ведомому - силу Q₂, причем Q₁ < Q₂ если δ₁< δ₂. Отсюда следует, что выгодно нажимным делать меньший каток.

Коэффициент полезной, действия конических фрикционных передач η = 0,85…0,9.

Критерий работоспособности и принципы расчета конических фрикционных передач аналогичны рассмотренным ранее; для цилиндрических передач, но основным расчетным параметром следует считать средний диаметр D_m большего (обычно ведомого) катка, так в основном именно этот размер определяет габариты передачи.

На рис 5.5 представлена схема реверсивной конической фрикционной передачи винтового пресса, в которой ведущие катки 1 поочередно сцепляются с ведомым катком 2, причем ведомый вал меняет направление вращения, а винт получает рабочий и обратный ход. Обычно катки такой передачи делают из чугуна, а обод ведомого шкива покрывают кожаной лентой, прорезиненной тканью или прессованным асбестом; иногда обод ведомо го катка изготовляют из пластмассы.

Рисунок 5.5 - Схема реверсивной конической фрикционной передачи винтового пресса