roti cu frictiune

8/3/2019 roti cu frictiune

http://slidepdf.com/reader/full/roti-cu-frictiune 1/5

ORGANE DE MASINI PENTRU PROFIL ENERGETIC - TEORIE

- 193 -

Capitolul 13

TRANSMISII PRIN

ROTI CU FRICTIUNE

/1, 8, 10, 17/




- 194 -

13.1. GENERALITATI

Transmisiile prin roti cu frictiune sunt transmisii mecanice care transmitputere si turatie (deci moment de torsiune) prin frecare, fara element intermediar.

Observatie - Functionarea unei astfel de transmisii necesita realizarea unei forte deapasare a unei roti catre cealalta.

a) Clasificare

q Dupa raportul de transmitere i, transmisiile sunt:• cu raport constant (i = ct);

- reductoare (daca i > 1);- multiplicatoare (daca i < 1);

• variatoare (i este variabil în mod continuu).q Dupa pozitia relativa a axelor, transmisiile sunt:

• cu axe paralele;• cu axe concurente.

q Dupa forma rotilor, acestea sunt:• cilindrice;• conice.

b) Avantaje si dezavantaje

q Avantaje:• simplitate constructiva;• cost redus;• silentiozitate;• asigura protectia transmisiei din care fac parte;• variatoarele asigura variatia continua a turatiei.

q Dezavantaje:• raportul de transmitere nu este riguros constant (datorita alunecarilor elastice);

• randamentul este relativ mic;• durabilitatea este relativ mica;• gabaritul este relativ mare.

c) Moduri de deteriorare

q La transmisiile unse:• oboseala superficiala de contact (pittingul);• gripajul.

q La transmisiile neunse:• abraziunea;• gripajul.




- 195 -

d) Materiale

Trebuie sa asigure rezistenta mare la uzare si coeficeint de frecare dealunecare mare.q La transmisiile unse:

• otel durificat / otel durificat;• fonta / fonta.q La transmisiile neunse:

• otel durificat / fonta;• nemetal / otel durificat;• nemetal / fonta.

Observatie - Nemetalele cele mai utilizate sunt textolitul si cauciucul.

13.2. TRANSMISIA PRIN ROTI CU FRICTIUNE CILINDRICE

Fig.13.1. Roti cu frictiune cilindrice.

O astfel de transmisie reductoareeste reprezentata schematizat în figura13.1. Roata conducatoare are diametrulD1 si turatia n1. Distanta dintre axe a =(D1 + D2)/2. Latimea celor doua roti, careeste si lungimea contactului, este b.

Pentru realizarea fortei de apasareQ, una dintre cele doua roti trebuie sa

aiba lagarele mobile în directie radiala.În varianta schitata în figura 13.1, roataconduatoare este cea tensionata prinintermediul unui arc.

Pornind de la conditia defunctionare, Mf ≥ Mt1, prin intermediulcoeficientului supraunitar β (utilizat si laasamblarile arbore-butuc prin frecare), seajunge la egalitatea:

1tf MM β= (13.1)Daca forta normala, necesara pentru transmiterea momentului Mt, cu care

roata condusa încarca roata conducatoare este Fn1 si coeficientul de frecare dealunecare dintre roti este µ, atunci:

2

DFM 1

1nf ⋅µ= (13.2)

Rezulta:

µ

β=

1

1t1n

D

M2F (13.3)

si evident:




- 196 -

1nFQ = (13.4)

În timpul functionarii transmisiei se produce fenomenul de “alunecareelastica”, datorita caruia viteza periferica a rotii conduse (v2) este mai mica decât ceaa rotii conducatoare (v1). Daca se defineste coeficientul alunecarii elastice:

99,0...95,0v

v

1

2

≈=ξ (13.5)

atunci raportul de transmitere este:

ξ==

ωω

==1

2

22

11

2

1

2

1

D

D

D / v2

D / v2

n

ni (13.6)

Tensiunea de contact se determina cu relatia lui Hertz pentru contactul a doicilindri cu axe paralele:

Har

r1n

H

E

b

F418,0

σ≤ρ⋅=σ(13.7)

În relatia 13.7, Er este modulul de elasticitate echivalent (redus) al contactului, caretine cont de modulele de elasticitate ale materialelor celor doua roti:

21r E

1

E

1

E

2 += (13.8)

iar ρr este raza de curbura echivalenta (redusa) a contactului, care depinde de razelerotilor:

21r D

2

D

21+=ρ (13.9)

13.3. TRANSMISIA PRIN ROTI CU FRICTIUNE CONICE

Schita unei astfel de transmisii ortogonale (δ1 + δ2 = 900), reductoare, estereprezentata în figura 13.2.a. Rotile sunt tronconice, fiind caraterizate desemiunghiurile δ1 si δ2, diametrele medii Dm1 si Dm2, turatiile n1 si n2. Lungimeacontactului dintre roti este b.

Forta normala pe linia de contact Fn1, necesara pentru transmitereamomentului de torsiune Mt, se determina ca la rotile cilindrice, dar pentru diametrulmediu Dm1:

µβ

=1m

1t1n D

M2F (13.10)

Pentru determinarea fortei de apasare necesare pentru tensionare, fortanormala Fn1 trebuie descompusa dupa directiile corespunzatare axelor celor doua roti(v.fig. 13.2.b). Astfel, daca se tensioneaza roata conducatoare forta de apasarenecesara este:

11n1 sinFQ δ= (13.11)

Daca se tensioneaza roata condusa, atunci trebuie realizata forta:




- 197 -

Fig.13.2. Roti cu frictiune conice.

11n22n2 cosFsinFQ δ=δ= (13.12)

La o trasmisie reductoare δ1 < δ2, deci Q1 < Q2. Rezulta ca este rationalatensionarea rotii conducatoare, ca în figura 13.2.Definind coeficientul alunecarii elastice ca raport al vitezelor periferice medii:

99,0...95,0v

v

1m

2m ≈=ξ (13.13)

raportul de transmitere este:

ξ==

ωω==

1m

2m

2m2m

1m1m

2

1

2

1

D

D

D / v2

D / v2

n

ni (13.14)

La transmisiile prin roti cu frictiune conice ortogonale, raportul de transmiterese poate exprima si în functie de semiunghiurile δ1, respectiv δ2:

ξδ

=ξδ

=ξ

= 21

1m

2m tgctg

D

Di (13.15)

Verificarea tensiunii hertziene de contact se face tot cu relatia (13.7) în care Er

se determina tot cu (13.8). În schimb raza de curbura echivalenta ρr se stabileste înfunctie de cotele ρ1 si ρ2 (v.fig. 13.2) cu relatia:

ξ+ξ

δ

=

δ

+

δ

=ρ+ρ=ρ i

1

iD

sin2

D

cos2

D

cos2111

1m

1

2m

2

1m

1

21r (13.16)

roti cu frictiune

Documents