Экспериментальное исследование тяговых свойств трения без смазки гибких тел в ременных передачах

Abstract

Рассматривается актуальная задача определения предельных тяговых свойств трения изогнутых вокруг шкива гибких тел при их применении для надёжной передачи момента в условиях полного отсутствия смазки, возникающих при широкой эксплуатации ременных фрикционных передач в механических приводах машин (редукторы, вариаторы скорости, ленточные транспортёры и др.). Сложность решения данной задачи определяется тем, что на практике тяговые возможности предельного трения гибких тел в реальных ременных передачах зависят от многих конструктивных параметров ремня (например, от толщины, радиуса изгиба и упругости гибкой связи), которые вообще не учитываются классической формулой Эйлера. Для решения указанной задачи автором предложен прямой метод определения тяговых способностей изогнутых упругорастяжимых гибких тел при их трении без смазки в ременных фрикционных передачах для разных областей машиностроения, выполняемый на основе применения разработанного простого и компактного механического трибометра с установленным на его поворотном шкиве, испытуемым изогнутым гибким элементом с двумя открытыми и подпружиненными относительно корпуса концами. Трибометр позволяет экспериментально определить область тяговых ретяговых режимов устойчивой работы изогнутого гибкого ремня без пробуксовок клиноременной фрикционной передачи. По результатам выполненного на данном трибометре эксперимента получена и аппроксимирована новая и удобная для практических расчётов аналитическая экспоненциальная зависимость оптимального коэффициента тяги клиноременных фрикционных передач. Данная новая зависимость коэффициента тяги позволяет конструктору ременных передач точно рассчитать их предельные тяговые режимы работы в силовых приводах разнообразных машин (металлообрабатывающие станки, швейные машины, трикотажное оборудование и др.), обеспечивающие при минимальном усилии натяжения ремня и его наибольшей долговечности передачу момента на рабочий орган без вредных пробуксовок гибкой пары трения. Результаты данной работы позволят полностью реализовать в машиностроении предельные тяговые способности передачи вращающего момента гибкой парой трения и за счёт этого снизить габариты и повысить срок службы перспективных фрикционных механических приводов. Consider actual problem of determine of limiting traction properties by friction curved flexible driving belt in wedge belt drive applying to unlubricant drive mechanisms widely used in various branch of machinebuilding, for example in technological automatic machine as well as in various means of transport. The paper presents a new method graphic construction tractional friction dependence of curved elastic-extensible flexible bodies in the belt drive, which worked without lubricant with various coefficient of traction. Outlook in this papers a new simple and compact tribometer for measuring relative friction force of curved flexible body with given it selves thickness and curve radius, it is can be easy applied in mechanical engineering industry. The paper also contents determine the analytical dependences of hauling characteristic of elastic belt drive and define a new universal friction constants of flexible wedge body, which completely coordinate to experience and exactly define bound of rational friction mechanisms design. Moreover, on base elasticdeformation model and analysis of tribodynamics of curved friction pair was find analytical solution for specified task of define limiting hauling ability of flexible mechanical transmission links, which used fir belt drive optimization synthesis in machine-building and flexible bodies theory improvement in machinery. As a result was stated rational sphere for operated wedge belt drive without full sliding in the machine transmission rotor drive systems. With the optimal traction characteristics of the belt drive designers can to select the proper construction for a specified design task according to the function of machine. For certain the study of the paper is very helpful for the designers to come up with the effective friction drive transmission more easily and quickly on the conceptual design of various unlubricant friction drive mechanisms.