Temat: Przekładnie cierne.

1. Przekładnie cierne – to przekładnie składające się z dwóch (lub więcej kół), które przekazują ruch i moment

obrotowy z koła czynnego na koło bierne za pomocą tarcia.

2. Koła stosowane w przekładni ciernej mogą być:

ƒ walcowe
ƒ stożkowe

ƒ tarczowe (o powierzchniach gładkich)
ƒ o zarysie krzywoliniowym

3. Osie kół są:

- równoległe,
- przecinające się (w kołach stożkowych)

4. Klasyfikacja przekładni ciernych.

a) o stałym przełożeniu (rys. a-f)
b) bezstopniowe (umożliwiające zmianę przełożenia) – zwane wariatorami lub chyżozmianami. W tych

przekładniach stosowane są również elementy pośredniczące w przekazywaniu momentu. Są to (krążki,
rolki, pierścienie, pasy).
ƒ zwykłe bez elementu pośredniczącego (rys. g-k),
ƒ zwykłe z elementem pośredniczącym (rys. l-o) ,

Przekładnie cierne pracują na sucho (prędkość obwodowa nie większa niż 7m/s i moc nie przekraczająca
10kW).

5. Wybrane schematy przekładni ciernych.

6. Zalety przekładni ciernych

• prosta konstrukcja, proste kształty elementów ciernych,

• cichobieżność (wynikająca z rodzaju stosowanych materiałów),
• płynność pracy (przy niewielkich obciążeniach i dużych prędkościach),

• łatwość uzyskania zmiany kierunku obrotów (zawrotność),

• możliwość stosowania przekładni obciążonych

7. Wady przekładni ciernych

ƒ znaczne naciski na wały i łożyska (powodują zwiększenie wymiarów i ciężarów przekładni),
ƒ szybsze i nierównomierne zużycie współpracujących elementów,
ƒ możliwość przenoszenia niedużych sił (do 15 kW),
ƒ niemożliwość zapewnienia stałego przełożenia ze względu na występowanie poślizgu,
ƒ mała sprawność,
ƒ konieczność stosowania specjalnych elementów dociskowych,

8. Rodzaje poślizgu

a) poślizg sprężysty – wynikający ze sprężystych odkształceń powierzchni kół w miejscu styku,
b) poślizg geometryczny – występujący wzdłuż linii styku koła czynnego i biernego wskutek różnych

prędkości obwodowych,

c) poślizg trwały – (przeciążeniowy) powstaje wskutek zbyt małego docisku kół, przeciążenia przekładni

zwiększającego ugięcia wałów, zużycia przekładni.

9. Sprawność przekładni wynosi 0,75 – 0,98, która zależy od występującego poślizgu oraz zmienności

przełożenia.

10. Materiały cierne powinny się charakteryzować:

ƒ Małym tarciem tocznym,
ƒ Dużym tarciem poślizgu,
ƒ Wysoką wytrzymałością,
ƒ Dużą odpornością na zużycie,
ƒ Dużym odprowadzeniem ciepła.

11. Stosowane pary materiałów na przekładnie cierne

- stal hartowana – stal hartowana,
- stal (żeliwo) – guma, skóra, tworzywo sztuczne, drewno,

Stal hartowana

η≤7msi N≥10 kW-na sucho

Stal matowa

η≤15÷20msi N≥20 kW-smarowanie olejem

Żeliwo-stal, żeliwo-żeliwo Dobra

współpraca elementów z uwagi na odporność elementów na zatarcie

Tworzywa sztuczne-stal,
tworzywa sztuczne-żeliwo

Większy współczynnik tarcia, mniejszy wymagany docisk, mniejsze obciążenia
wałów i łożysk, większa cichobieżność. Mniejsza sprawność, większe wymiar
przekładni

Guma-stal, guma-żeliwo Duży współczynnik tarcia ślizgowego µ≤0,8 w napędach małej mocy gdzie

wymagana jest cichobieżność

* bardziej narażone na użycie jest koło mniejsze, wykonane ze stali (żeliwa)

12. Zastosowanie przekładni ciernych

o

były stosowane do magnetofonów i dyktafonów,

a) przekładnie o zmiennym przełożeniu (wariatory) – są wykonywane częściej. Występuje wiele

rozwiązań polegających na przesuwaniu elementów względem siebie w celu zmiany promienia.

b) przekładnie o stałym przełożeniu stosowane są do:

ƒ prądnicy w rowerze (dynamo),
ƒ podawanie materiału w hucie,
ƒ mechanizm wałka w maszynie do pisania,
ƒ podajniki papieru w drukarkach,
ƒ podajniki folii, taśm, płyt

13. Zasady obliczania przekładni ciernych

1) przekładnie walcowe z kołami gładkimi

- przełożenie

)

1

(

1

2

2

1

ε

−

=

=

D

D

n

n

i

gdzie:

D

1

, D

2

– średnice kół ciernych,

ε – wartość poślizgu, wynosząca 0,2-3%, zależnie od stosowanych
materiałów, który można pominąć ze względu na trudność dobrania
- rozstawienie osi kół

2

1

2

*

2

1

1

1

2

1

i

D

i

D

D

D

D

a

+

=

+

=

+

=

a po przekształceniu:

- średnice kół

i

a

D

+

=

1

2

1

i

i

a

i

D

D

+

=

=

1

*

2

*

1

2

2) przekładnie walcowe z kołami rowkowymi

- siła docisku F

n

α

sin

*

*

1

n

n

F

z

F

=

- rozstawienie osi kół

t

D

D

a

z

z

−

+

=

2

2

1

- średnice kół

t

D

D

z

6

,

1

1

1

−

=

t

D

D

z

4

,

0

2

2

−

=

3) przekładnie stożkowe

- przełożenie

1

2

1

2

δ

δ

ctg

tg

D

D

i

=

=

=

- długość tworzącej

1

2

2

1

2

1

2

2

2

1

+

=

+

=

i

D

D

D

l

- średnice kół

1

2

1

sin

*

2

1

2

δ

l

i

l

D

=

+

=

2

2

2

sin

*

2

1

*

2

δ

l

i

i

l

D

=

+

=

14. Przekładnie cierne odciążone

o

wadą jest duże obciążenie łożysk

o

zaletą jest odciążenie łożysk, uzyskanie
małych gabarytów i dużych przełożeń (8-
12)

o

wg tego schematu budowano przekładnie
obiegowe (planetarne)

o

przełożenie obliczamy

1

3

1

D

D

i

+

=

15. Przekładnie cierne o zmiennym przełożeniu.

- zakres regulacji

min

max

min

max

i

i

n

n

k

=

=

- dla wariatora tarczowego k=3-4
- stosowany jest do przenoszenia mocy między wałami o osiach prostopadłych,
- koło czynne jest wąskie ale wypukłe,
- koło czynne ma nakładki z gumy, skóry, tworzywa
sztucznego,
- koła wykonuje się ze stali, żeliwa,
- do przenoszenia większych mocy stosuje się wariatory
wielotarczowe (rys. i)