4 Расчет внешней поликлиноременной передачи

4.1 Проектный расчет [4]

Выбор сечения ремня производим по монограмме в зависимости от мощности, передаваемой ведущим шкивом, P₁, кВт, равной номинальной мощности двигателя, Р_ном, кВт, и его частоты вращения n₁, об/мин, равной номинальной частоте вращения двигателя n_ном.

Выбираем ремень нормального сечения А.

Определим минимально допустимый диаметр ведущего шкива в зависимости от вращающего момента на валу двигателя Т_I=26,72 Н·м и выбранного сечения ремня (А)

d_min=80 мм.

Задаемся расчетным диаметром ведущего шкива

d₁=90 мм.

Определим диаметр ведомого шкива

d₂=d₁·u(1-ξ), (4.1)

где ξ -коэффициент скольжения, ξ=0,01,

d₂=90·2· (1-0,01)=178,2 мм.

Округляем полученное значение до ближайшего по стандартному ряду,

примем d₂=180 мм.

Определим фактическое передаточное число

(4.2)

Проверим отклонение Δu фактического передаточного числа от заданного

u_ф= (4.3)

Определим ориентировочное межосевое расстояние

а≥0,55(d₁+d₂)+H, (4.4)

где H-высота сечения поликлинового ремня, H=9,5 мм,

а≥0,55(90+180)+9,5=158 мм.

Определим расчетную длину ремня l

. (4.5)

Подставим значения

Значение l округлим до ближайшего стандартного, примем l=800 мм.

Уточним межосевое расстояние по стандартной длине

(4.6)

Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива

; (4.7)

.

Определим скорость ремня

, (4.8)

где [v]-допускаемая скорость поликлиноременной передачи, [v]=40 м/с,

Определим частоту пробегов ремня

, (4.9)

где [U]=30 c^-1-допускаемая частота пробегов.

U=

Соотношение U ≤ [U] условно выражает долговечность ремня и его соблюдение гарантирует срок службы 1000…5000 ч.

Определим допускаемую мощность, передаваемую одним клиновым ремнем

, (4.10)

где [P₀]-допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним поликлиновым ремнем с десятью клиньями, кВт. [P₀]=5,5;

C_p –коэффициент динамичности нагрузки, C_p=0,9;

Cα–коэффициент угла обхвата, Cα=0,92;

C_l–коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня к базовой C_l=1.

Определим количество клиньев поликлинового ремня

(4.11)

Определим силу предварительного натяжения ремня

(4.12)

подставим числовые значения

Определим окружную силу, передаваемую поликлиновым ремнем

; (4.13)

Определим силы натяжения ведущей F₁ и ведомой F₂ ветвей

; (4.14)

; (4.15)

Определим силу давления ремней на вал

; (4.16)

4.2.Проверочный расчет поликлиноременной передачи

Проверим прочность ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви

σ_max=σ₁+σ_и + σ_v ≤ [σ]_p, (4.17)

где σ₁-напряжение растяжения;

σ_и- напряжение изгиба;

σ_υ-напряжение центробежных сил;

[σ]_p-допускаемое напряжение растяжения, [σ]_p=10 Н/мм².

Найдем напряжение растяжения

, (4.18)

где А -площадь сечения ремня.

Определим допускаемую удельную окружную силу [k_п]

(4.19)

где - допускаемая приведенная удельная окружная сила;

- поправочные коэффициенты.

Подставим значения

Определим ширину ремня

(4.20)

Примем ширину ремня по стандартному ряду чисел b=280 мм.

Определим площадь поперечного сечения

(4.21)

Подставим значения в 4.18

Найдем напряжение изгиба

, (4.22)

где Е_и=80…100 Н/мм²-модуль упругости при изгибе для прорезиненных ремней.

Найдем напряжение центробежных сил

, (4.23)

где ρ - плотность материала ремня, ρ=1250…1400 кг/м³.

Проверим выполнение условия прочности

9,6 Н/мм² < 10 H/мм².

Условие прочности (4.17) выполняется.

Проверка на прочность поликлинового ремня по максимальным напряжениям в сечение ведущей ветви сходится.