Расчет клиноременной передачи

Исходные данные

 

1. Передаваемая мощность Р₁ = 4, 59 кВт.

2. Частота вращения вала двигателя n₁ = 950 мин^–1.

3. Частота вращения вала II n₂ = 629, 14 мин^–1.

4. Передаточное число передачи u_рп = 1, 51.

По таблице 9.2 или по графику (рис. 9.2) при моменте на ведомом шкиве T₂ = 65, 86 Н × м выбираем ремень сечения В (Б), для которого площадь сечения А = 138 мм² (b_p = 14 мм; h = 10, 5 мм).

 

Таблица 9.2

Размеры клиновых ремней (по ГОСТ 1284.1–89)

 

Нормальное сечение ремня	Размеры сечения, мм	А, мм2	Диапазоны расчетных длин L, мм	Dmin = = dp, мм	Рекомендуемый диапа­зон моментов Т2, Н × м
bp	h	b0
Z (0) А В (Б) С (В) Д (Г) Е (Д) ЕО (Е)	8, 5 11, 0 14, 0 19, 0 27, 0 32, 0 42, 0	10, 5 13, 5 23, 5 30, 0			400–2500 560–4000 1000–6300 1800–10600 3150–15000 4500–18000 6300–14000		до 25 11–70 40–190 110–550 450–2000 1100–4500 Свыше 2200

 

Примечания

1. Стандартный ряд расчетных длин: 400; 425; 450; 475; 500; 530; 560; 600; 630; 670; 710; 750; 800; 850; 900; 950; 1000; 1060; 1120; 1180; 1250; 1320; 1400; 1500; 1600; 1700; 1800; 1900; 2000; 2120; 2240; 2360; 2500; 2650; 2800; 3000; 3150; 3350; 3550; 3750; 4000; 4250; 4500; 4750; 5000; 5300; 5600; 6000; 6300; 6700; 7100; 7500; 8000; 8400; 9000; 9500; 10000; 10600; 11200; 11800; 12500; 13200; 14000; 15000; 16000; 17000; 18000 мм.

2. Стандартный ряд диаметров шкивов: 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000 мм.

3. В скобках даны обозначения сечений ремней по ГОСТ 1284.1–80.

По таблице 9.3 при угле профиля канавок j = 36° определяем диаметр меньшего шкива.

 

 

Рис. 9.2. Рекомендуемые сечения ремней

 

Рекомендуется избегать применения шкивов с D_min (табл. 9.2). Для уменьшения величины напряжений изгиба, снижающих долговечность ремня, выбираются шкивы с диаметрами d_p > D_min. Принимаем d_p = D₁ = 180 мм.

Диаметр ведомого (большего) шкива

 

D₂ = D₁ × u_рп = 180 × 1, 51 = 271, 8 мм.

 

Стандартное значение D₂ = 280 мм.

 

Таблица 9.3

Размеры профиля канавок шкивов, мм, по ГОСТ 20889–88

(см. рис. 9.2)

 

Сечение ремня

lр

b

h, не менее

e

f

r

j = 34°

j = 36°

j = 38°

j = 40°

d

X

dр

b1

dр

b1

dр

b1

dр

b1

Z (0) A (0) B (Б) C (B) Д (Г) Е (Д) ЕО (Е)

8, 5 11, 0 14, 0 19, 0 27, 0 32, 0 42, 0

2, 5 3, 3 4, 2 5, 7 8, 1 9, 6 12, 5

7, 0 8, 7 10, 8 14, 3 19, 9 23, 4 30, 5

12, 0 15, 0 19, 0 25, 5 37, 0 44, 5 58, 0

8, 0 10, 0 12, 5 17, 0 24, 0 29, 0 38, 0

0, 5 1, 0 1, 0 1, 5 2, 0 2, 0 2, 5

63–71 90–112 125–160 – – – –

13, 1 17, 0 – – – –

80–100 125–160 160–224 200–15 315–450 500–560 –

10, 1 13, 3 17, 2 22, 9 32, 5 38, 5 –

112–160 180–400 250–500 355–630 500–900 650–1120 800–1400

10, 2 13, 4 17, 4 23, 1 32, 8 38, 9 50, 6

10, 3 13, 5 17, 6 23, 3 33, 2 39, 3 51, 1

9-0, 03 11, 6-0, 035 14, 7-0, 035 20-0, 045 28, 5-0, 045 33, 8-0, 035 44, 5-0, 05

6, 0 7, 6 9, 6 13, 1 18, 8 22, 3 29, 6

 

Примечание

1. Размеры b, b₁ и l_р не распространяются на шкивы сварные из листового материала и шкивы для полуперекрестных передач.

2. Шероховатость рабочих поверхностей канавок не должна быть более R_а = 2, 5 мкм.

3. Предельные отклонения угла j: 1° – для ремней сечений Z, A, B; 30¢ – для ремней сечений C, Д, Е, ЕО.

4. В скобках указаны обозначения сечений ремня в предыдущем стандарте.

Фактическое передаточное число с учетом коэффициента упругого скольжения ε = 0, 01:

 

 

Отклонение от заданного значения

 

 

что допустимо. Рекомендуют Δ u £ 4 %.

Скорость ремня

 

 

Выбираем межосевое расстояние из рекомендуемого промежутка (если оно задано, то проверяем, попадает ли заданное значение в указанный промежуток).

 

0, 7 × (D₁ + D₂) £ а £ 2 × (D₁ + D₂);

 

0, 7 × (180 + 280) £ а £ 2 × (180 + 280);

 

322 £ а £ 920.

 

Принимаем а = 600 мм.

Расчетная длина ремня

 

 

Стандартная ближайшая длина ремня по табл. 9.2 L_p = 1900 мм.

Уточняем межосевое расстояние для выбранной длины ремня:

 

 

где

 

 

= 0, 25 × (1177, 43 + 1168, 91) = 586, 585 мм.

 

Минимальное межосевое расстояние при надевании ремня

 

а_min = а – 0, 015L_p = 586, 585 – 0, 015 × 1900 = 558, 085 мм.

 

Максимальное межосевое расстояние для компенсации вытяжки ремня в процессе работы

 

а_max = а + 0, 03 × L_p = 586, 585 + 0, 03 × 1900 = 643, 585 мм.

 

Угол охвата на малом шкиве

 

 

Условие α ³ 120˚ выполняется.

Окружное усилие

 

Частота пробега ремня

Условие n £ 10 с^–1 выполняется.

Исходное удельное окружное усилие K₀ определяем из табл. 9.4 по значению касательного напряжения в ремне (при n = 5 c^–1 s₀ =
= 1, 5 МПа, при n = 5–10 c^–1 s₀ = 1, 2 МПа, n > 10 c^–1 s₀ = 0, 9 МПа); K₀ = 2, 05 МПа.

Таблица 9.4

Допускаемое исходное удельное

окружное усилие K₀ для ремней [9]

 

Диаметр малого шкива	Сечение ремня	K0, МПа
s0 = 0, 9 МПа	s0 = 1, 2 МПа	s0 = 1, 5 МПа
	Z (0)	1, 18	1, 45	1, 62
	1, 28	1, 57	1, 74
90 и более	–	1, 65	1, 86
	A (A)	1, 23	1, 51	1, 67
	1, 31	1, 61	1, 80
125 и более	–	1, 70	1, 91
	В (Б)	1, 23	1, 51	1, 67
	1, 36	1, 67	1, 88
180 и более	–	1, 74	2, 05
	С (В)	1, 23	1, 51	1, 67
	1, 38	1, 69	1, 89
	–	1, 84	2, 07
280 и более	–	1, 91	2, 24
	Д (Г)	1, 23	1, 51	1, 67
	1, 40	1, 72	1, 93
	–	1, 91	2, 16
450 и более	–	1, 92	2, 24
	Е (Д)	1, 23	1, 51	1, 67
	1, 40	1, 72	1, 93
630 и более	–	1, 92	2, 24
	ЕО (Е)	1, 23	1, 51	1, 67
	–	1, 73	1, 95
1000 и более	–	1, 92	2, 24

Допускаемое удельное окружное усилие

 

K = K₀ × С₁ × С₂ × С₃,

 

где С₁, С₂, С₃ – поправочные коэффициенты:

С₁ – коэффициент угла обхвата (табл. 9.5);

С₂ – коэффициент скорости (табл. 9.6);

С₃ – коэффициент режима работы (табл. 9.7).

 

K = 2, 05 × 0, 98 × 1, 04 × 1, 0 = 2, 089 МПа.

 

Таблица 9.5

Значения коэффициента С₁

 

Угол обхвата a, град	Коэффициент С1	Угол обхвата a, град	Коэффициент С1
плоские ремни	клиновые ремни	плоские ремни	клиновые ремни
	–	0, 52		0, 85	0, 87
	–	0, 62		0, 88	0, 90
	–	0, 68		0, 91	0, 93
	–	0, 74		0, 94	0, 96
	0, 79	0, 79		0, 97	0, 98
	0, 82	0, 83		1, 0	1, 0

 

Таблица 9.6

Значения коэффициента С₂

 

Коэффициент С2	Скорости ремня u, м/с
Для ремней плоских	1, 04	1, 03	1, 00	0, 95	0, 88	0, 79	0, 68	–	–	–	–
клиновых	1, 05	1, 04	1, 00	0, 94	0, 85	0, 74	0, 60	–	–	–	–

 

Таблица 9.6

Значения коэффициента С₃

 

Характер нагрузки	Тип машины	Коэффициент С3
Спокойная нагрузка. Пусковая нагрузка до 120 % номинальной	Электрические генераторы, вентиляторы, компрессоры, ленточные конвейеры, токарные, сверлильные, шлифовальные станки	1, 0
Умеренные колебания нагрузки. Пусковая нагрузка до 150 % номинальной	Поршневые насосы и компрессоры с тремя и более цилиндрами. Пластинчатые конвейеры. Станки-автома-ты. Фрезерные станки	0, 9
Значительные колебания нагрузки. Пусковая нагрузка до 200 % номинальной	Реверсивные приводы. Элеваторы, винтовые прессы. Строгальные и долбежные станки	0, 8

 

Необходимое число ремней

 

 

Принимаем z = 2.

Сила, действующая на валы:

 

F_n = 2s₀ × A × Z × sin (a / 2) =

= 2 × 1, 5 × 138 × 2 × sin (170°16¢ 57² / 2) = 825, 023 H.

 

Силу F_n считаем направленной по межосевой линии.

Расчетная долговечность ремня

 

 

где s_N – временной предел выносливости (для клиновых ремней принимаем s_N = 9 МПа);

k₁ – коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа u на долговечность ремня в зависимости от напряжения изгиба (при u =
= 1; 1, 26; 1, 41; 2; 4 k₁ = 1; 1, 3; 1, 4; 1, 7; 1, 9 соответственно);

k₂ – коэффициент, учитывающий режим работы передачи (при постоянной нагрузке k₂ = 1; при переменной нагрузке k₂ = 1, 8).

s_max – максимальное напряжение в цикле для ремней;

 

s_max = s₀ + s_t / 2 + s_и + s_ц,

 

где s₀ – напряжение в ремне от силы предварительного натяжения (см. выше);

s_t / 2 = F_t / 2A – напряжение от окружного усилия;

s_и = E_и × d / D_min – напряжение изгиба (d = h – толщина или высота ремня; E_и – модуль упругости ремня при изгибе: Е_и = 80 – 140 МПа для прорезиненных ремней; D_min – диаметр меньшего шкива;

s_ц = r × u² × 10^–6 – напряжение от центробежных сил (r = 1250–1500 кг/м³ для прорезиненных ремней; r = 600–1200 кг/м³ для синтетических ремней);

m – показатель степени (для клиновых ремней m » 8).

Определяем максимальное напряжение в ремне

 

 

= 1, 5 + 1, 858 + 4, 7 +0, 096 = 8, 156 МПа;

 

 

Рекомендуемая средняя долговечность ремней

 

L_h = 1000 – 5000 ч.

 

Для ремня сечения В условия долговечности соблюдаются.

Ширина обода шкива

 

M = (Z_n – 1) e + 2f = (2 – 1) 19 + 2 · 12, 5 = 44 мм.

 

Наружный диаметр шкива

 

d_ei = D_i + 2b.

 

Предыдущая234567891011121314151617Следующая

Поделиться:

Популярное:

1. Асинхронная и синхронная передачи
2. ВОПРОС: 79. Механизм нервно-мышечной передачи и его особенности.
3. Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.
4. Зубчатые передачи и их классификация. Основные геометрические и кинематические характеристики зубчатых передач.
5. Зубчатые передачи. Виды и классификация
6. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА
7. Механические передачи. Особенности и классификация передач.
8. Нагрузка на детали ремённой передачи.
9. О НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ПРАВ НА ОХРАНЯЕМЫЕ
10. Общие сведения. Ременные передачи.
11. Определение геометрических параметров передачи и колес
12. Определение опытного коэффициента теплопередачи