показателей динамического качества станков и обеспечивает сохранение этих показателей в процессе длительной эксплуатации.
ЛИ ТЕ РА ТУРА
І . Ш а р д ы к о П.П. Влияние несоосности винта и гайки на деформацию резьбового соединения шариковых механизмов // Машиностроение. — Мн., 1978. — Вып. 1. — С. 17 — 20. 2. К л е в 3 о в и ч В.И. Повышение устойчивости процесса резания на станках с ЧПУ //
Машиностроение. — Мн., 1987. — Вып. 12. — С. 92—95. 3. Б е л я е в В.Г., К о г а н А.И.
Влияние погрешностей геометрических параметров на угол контакта шариков в переда
чах винт-гайка качения // Станки и инструмент. - 1973. - № 5, - С. 18-20. 4. К л е в з о- в и ч В.И. Сравнительные исследования критериев работоспособности и совершенствова
ние конструкций винтовых механизмов, используемых в приводах подач металлорежу
щих станков: Автореф. д и с .... канд. техн.наук. - Мн., 1982. - 18 с.
ііінчсййя коэффициентов, входящих в ф ормулу (2) , отличаются от реко- мгмдуемых в [1] (данные относятся к зубчатым передачам, изготовляемым 1»о()руйскимзаводомРТИ ,
cm -
4...10 м к м ) :1 1 15...18 0,85...0,9
1...0,8
1.. .0.98 18.. .21 0,9...0,93
0,8...0,6
0,98...0,93 21...25 о,93...0,95
о,6...0,4 о,4...0,3 0,93...0,87 о,87...0,82 25...30 30...35 0,95...0,98 0,98...!
< 0,3 0,8
"о (7,мм
с
а и, м/с4.. .5 0,5...0,6
200.. .250 0,8...0,85 До 5...10
1
5.. .1
0,6...0,8 250.. .350 о,85...0,88 10.. .15 1.. .0.9
7.. .9 0,8...0,9 350.. .500 0,88...0,94 15.. .20 0,9...0,8
9.. .11 11...13 0,9...0,96 0,96...!
500.. .700 > 700 0,94...0,98 1 20.. .25 25...30 0,7...0,6 0,6...0,5
30 0,4
Степенная зависимость долговечности передачи от нагрузки [5, 6] обус
ловливает заметное изменение долговечности даже при незначительном изме
нении нагруженности зубьев ремня. Поэтому коэффициентом с в формуле (2) более обоснованно по сравнению с коэффициентом в выражении (1) учитывается .
Долговечность передачи в значительной мере зависит также от числа зубьев меньшего шкива и степени легкости входа зубьев в зацепление, обусловленного интерференцией при малых z ^ [5 ] .
Представленные выше опытные значения коэффициентов
с
и с отраве ^м жают влияние нагруженности зубьев на долговечность передачи.
Длина ремня или межосевое расстояние д, определяя частоту нагружения зубьев, оказывает заметное влияние на долговечность передачи. С уменьше
нием длины ремня долговечность, выраженная,например в часах, уменьшается пропорционально увеличению частоты его нагружения. Кроме того, с умень
шением длины ремня из-за повышения частоты нагружения возрастает его на
грев, что может интенсифицировать усталостное разрзлпение зубьев.
Снижение долговечности передачи, связанное с уменьшением длины рем
ня, обусловлено также перекосом осей валов при повышении нагрева ремня из-за трения о реборды шкивов и увеличении неравномерности нагрузки по длине зубьев. Д ля коротких ремней требуется уменьшение допуска на непа- раллельность осей валов; для ремней увеличенной ширины этот допуск при малых межосевых расстояниях должен быть уменьшен в
2—3
раза по сравнению с приведенным в [1,2] .
Согласно [1, 2] , с повышением скорости зубчатого ремня увеличивается его ширина ( м м ) :
в = ( 3 )
Р у -
где
ą —
масса 1 м ремня шириной 1 мм.Ширина ремня, согласно (3 ), при его скорости 40 м/с и выше имеет не
приемлемо большие значения. Формула (3 ) пригодна в большей мере для рас
чета ширины плоского ремня, когда нужно учитывать снижение нормального давления между ремнем и шкивом, приводящее к потере работоспособности передачи при увеличении скорости ремня до критического значения, равного
>/
F^jq,
В передачах зубчатым ремнем, когда нагрузка передается за счет зацепления зубьев, работоспособность ремня сохраняется как при скорости.
равной vTf ( критической для плоских ремней), так и при значениях ско
рости, превышающих указанную.
При скоростях более
yfF^/q
из-за удлинения ремня происходит выход его зубьев из впадин шкива. Нагрузка при этом передается вершинами зубьев.В случае дальнейшего роста скорости ремня передача нагрузки возможна до не
которого предельного состояния зацепления, при котором зубья ремня п ол
ностью выходят из зацепления со шкивом. Значение критической скорости, соответствующей потере работоспособности ремня при его удлинении за счет центробежных сил, гораздо выше для зубчатых ремней по сравнению с плоски
ми, что объясняется повышенной жесткостью первых и большей степенью их удлинения, соответствующей достижению предельного состояния зацепле
ния.
Нецелесообразность расчета ширины ремня по формуле (3 ) очевидна, так как для скоростных передач проще предупредить снижение их долговечности, обусловленное выходом зубьев из зацепления, не за счет увеличения ширины ремня, а за счет увеличения его предварительного натяжения на
qv^Bjl
[1,2] . Влияние скорости ремня на допускаемую нагрузку следует анализировать с учетом снижения работоспособности зубьев ремня из-за повышения скорости их изнашивания и частоты нагружения. Износ зубьев ремня определяется [5] мощностью входного трения
W
-рсо
, где /х - коэффициент трения, F и р - текущее значение нагрузки и радиуса входной траектории, со - у г л о вая скорость шкива. Интенсивность изнашивания, как установлено в [5] , пропорциональна мощности трения в степени 1,2, Поэтому зависимость коэффициента Су, отражающего влияние скорости на изнашивание зубьев ремня, примем линейной.
Предварительное натяжение ремня должно быть таким, чтобы при на
гружении передачи сохранялось натяжение ведомой ветви для обеспечения нормального входа зубьев ремня в зацепление с ведомым шкивом [3, 4—6] . При испытаниях ремней различной длины установлено, что это условие выпол
няется за счет предварительного натяжения ремня, соответствующего полови
не окружающего усилия
F
[4 —6] := (0,4...0,6)F .
Большее значение натяжения соответствует большей длине ремня.
Рекомендуемое как для обычных, так и для реверсивных передач натяже
ние подтверждено испытаниями и близко к предлагаемому в каталогах ино
странных фирм.
В механизмах подач станков, приводах поворотных устройств роботов пе
редачи зубчатым ремнем работают при частых включениях или в реверсивном режиме. Особенностью таких передач является наличие динамического окруж
ного усилия F ^ , максимального в момент изменения направления вращения ремня.
Разрушение зубчатых ремней в реверсивных передачах происходит за счет смещения ремня относительно шкивов на величину, равную сумме бокового зазора и деформации зубьев ремня от действия динамической нагрузки. Ос
новными видами разрушения ремней в реверсивных передачах является изна
шивание поверхности впадин с последующим повреждением корда, а также изнашивание и разрушение зубьев. Д ля ремней с металлокордом возможно повреждение поверхности, выступов шкивов кордом из-за изнашивания впа
дин ремня.
Ширина ремня, обеспечивающая, по данным испытаний, нормальную д о л говечность реверсивной передачи,
F = F ^ / ( ^ [ F ] ) ,
где [ F^] - принятая допускаемая нагрузка для зубчатых ремней; к - к о э ф фициент: А = При 2^ = 8...15.
Ширина впадины шкивов должна быть уменьшена по сравнению с приня
той в [7 ] до значения, при котором обеспечивается минимальный боковой за
зор между зубьями ремня и шкива, раный, например, сумме накопленных по
грешностей по шагу зубьев шкива и ремня [5 ] . Боковой зазор следует при
нять равным 0,06...0,12 от м одуля передачи (больш ее значение относится к пе
редачам с ремнями максимальной д л и н ы ). Например, боковой зазор в зацеп
лении с шагом 9,525 мм фирмы ’Т уд еа р ” (СШ А) составляет 0,33 мм, что позволяет использовать передачу в реверсивном режиме.
Д ля реверсивных передач с повышенной точностью поворота валов воз
можно уменьшение бокового зазора в зацеплении до нуля. Рационально также использование передач с полукруглы м профилем зубьев, где устранен радиаль
ный зазор между зубьями ремня и шкивом.
ЛИ ТЕ РА ТУ РА
1 . В о р о б ь е в И.И. Ременные передачи. - М., 1979. - 127 с. 2. ОСТ 3805227-81.
Передачи зубчатым ремнем. Методы расчета. S . M e t z n e r D.Belastbaikeitvon Zahnriemen//
Maschinen-Bautechnik. - 1983. - Vol. 32. № 2. - P. 69 -71 . 4. H a т a л e в и ч A.H., К у з ь- | м и н А.В. К расчету зубчато-ременных передач // Машиностроение. - Мн., 1985. - Вып.
10. - С. 6 5 -67 . 5. Н а т а л е в и ч А.Н. Исследование условий повышения работоспособ
ности зубчато-ременных передач: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Мн., 1982. - 22 с.
6. Ш и ш к и н Б.В. Исследование работоспособности зубчато-ременной передачи; Авто
реф. дис. ... канд. техн. наук. - М., 1980. - 18 с. 7. ОСТ 3805114—76. Ремни зубчатые и шкивы. Основные размеры.