2. Розрахунок геометричних розмірів, кінематичних і силових параметрів пасових передач

Розрахувати клинопасову передачу від асинхронного двигуна потужністю Рдв, частоти обертання вала двигуна n_дв і передаточним відношенням i. Робота однозмінна, навантаження спокійне. Передача горизонтальна.

Кінематична схема наведена на рис. 2.1

Рис. 2.1 Схема клинопасової передачі:

α – кут охоплення малого (ведучого) шківа;

β – кут між гілками паса;

а – міжосьова відстань;

F₁ – сила натягнення ведучої гілки паса;

F₂ – сила натягнення веденої гілки паса;

F₀ – сила попереднього натягнення паса;

d₁ – діаметр малого (ведучого) шківа;

d₂ – діаметр більшого (веденого) шківа.

Вихідні дані для розрахунків в табл. 2.1

Таблиця 2.1

Завдання для розрахунку пасових передач

Варіант	Потужність електродвигуна Рдв, кВт	Частота обертання електродвигуна n nдв, хв.-1.	Тип двигуна
1	0,75	2840	4А71A2
2	0,75	1390	4А71B4
3	0,75	915	4А80A6
4	0,75	700	4А90LA8
5	1,1	2810	4А71B2
6	1,1	1420	4А80A4
7	1,1	920	4А80B6
8	1,1	700	4А90LB8
9	1,5	2850	4А80A2
10	1,5	1415	4А80B4
11	1,5	935	4А90L6
12	1,5	700	4А100L8
13	2,2	2850	4А80B2
14	2,2	1425	4А90L4
15	2,2	950	4А100L6
16	2,2	700	4А112MA8
17	3,0	2840	4А90L2
18	3,0	1435	4А100S4
19	3,0	955	4А112MA6
20	3,0	700	4А112MB8
21	4,0	2880	4А100S2
22	4,0	1430	4А100L4
23	4,0	950	4А112MB6
24	4,0	720	4А132S8
25	5,5	2880	4А100L2
26	5,5	1445	4А112M4
27	5,5	965	4А132S6
28	5,5	720	4А132M8
29	7,5	2900	4А112M2
30	7,5	1455	4А132S4
31	7,5	970	4А132M6
32	7,5	730	4А160S8
33	11,0	2900	4А132M2
34	11,0	1460	4А132M4
35	11,0	975	4А160S6
36	11,0	730	4А160M8
37	15,0	2910	4А160S2
38	15,0	1470	4А160S4
39	15,0	980	4А160M6
40	15,0	735	4A180M8

Таблиця 2.2

Передаточне відношення пасових передач

1,2

1,5

1,75

2,0

2,5

2,75

3,0

3,5

3,75

4,0

Приклад рішення

Дано: Потужність електродвигуна P_дв = 0,75 кВт; частота обертання малого шківа n_дв = 1390 хв.^-1; передаточне відношення i = 3,15.

2.1. Приймаємо ККД клинопасової передачі h =0,96; коефіцієнт пружнього ковзання ε = 0,015.

2.2. Визначаємо обертальний момент:

, (2.1)

де ω_дв ─ кутова швидкість вала двигуна.

. (2.2)

2.3 Визначаємо переріз клинового паса і діаметр малого шківа.

Залежно від обертального моменту приймаємо переріз клинового паса О і діаметр малого шківа d₁ = 63 мм (табл. 2.3)

Таблиця 2.3

Вибір типу клинових пасів і мінімального діаметра шківа

Тип паса	Позначення перерізу паса	Момент на валу малого шківа Т1, Нм	d1 min, мм	Число пасів, Z
Клиновий нормального перерізу	О	<30	63	2 – 4
	А	15 – 60	90	2 – 5
	Б	45 – 150	125	2 – 6
	В	120 – 600	200	2 – 7
	Г	420 – 2400	315	2 – 7
	Д	1600 - 6000	500	2 – 7

Примітка:

1. Для підвищення терміну служби і ККД з можливих (при заданому значенні Т₁) переріз паса необхідно брати меншим.

2. Із збільшенням d₁ при заданому перерізі паса підвищується ККД (зростає тягова здатність) і довговічність.

2.4 Визначаємо діаметр більшого шківа:

. (2.3)

Діаметр більшого шківа приймемо найближчим із стандартного ряду за ГОСТ 17383–73.

ГОСТ 17383–73: 40, 45, 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.

Приймаємо d₂ = 200 мм.

2.5. Уточнюємо фактичне передаточне відношення:

. (2.4)

6. Визначаємо відхилення від прийнятого:

. (2.5)

Остаточно приймаємо діаметри шківів: d₁=63мм, d₂=200мм.

2.7. Визначаємо міжосьову відстань:

a_min=0,55(d₁+d₂) +T₀=0,55(63+200) + 6 = 150 мм,

де T₀ – висота перерізу паса.

T₀ = 6 мм (табл. 2.4)

Таблиця 2.4

Клинові паси (за ГОСТ 1284.1–80)

Позначення перерізу паса	d1, не менше	ℓp	W	То	A	Lп	L	Маса одного метра, кг
О А Б В Г Д Е	63 90 125 200 315 500 800	8,5 11,0 14,0 19,0 27 32 42	10 13 17 22 32 38 50	6 8 10,5 13,5 19,0 23,5 30,0	47 81 133 230 476 692 1172	400-2500 560-4000 800-6300 1800-10000 3150-14000 4500-18000 6300-18000	25 33 40 59 76 95 20	0,06 0,10 0,18 0,30 0,60 0,90 1,52

Примітки:

1. У графі А вказана площа поперечного перетину паса, мм²; у графі L – різниця між розрахунковою L_п і внутрішньої L_вн довжиною паса.

2. Стандартний ряд довжин L_п: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1400; 1600; 1800; 2000; 2240: 2500; 2800; 3150; 3550; 4000; 4500; 5000; 5600; 6300; 7100; 8000; 9000; 10000; 11200; 12500; 14000; 16000; 18000.

3. У технічно обґрунтованих випадках допускаються проміжні значення L_п: 425; 475; 530; 600; 670; 750; 850; 950; 1060; 1180; 1320; 1500; 1700; 1900; 2120; 2360; 2650; 3000; 3350; 3750; 4250; 4750; 5300; 6000; 6700; 7500; 8500; 9500; 10600; 11800; 13200; 15000; 17000.

Приклад умовних позначень пасів:

пас перерізу В з розрахунковою довжиною L_п = 2500 мм, з кордовою тканиною в

несучому шарі: Пас В-2500 Т ГОСТ 1284 1-80;

те ж, з кордшнуром: Пас В-2500 Ш ГОСТ 1284.1-80.

a_max = d₁ + d₂ = 63 + 200 = 263мм. (2.6)

Орієнтовно приймаємо міжосьову відстань в межах а_min і а_max. а = 250мм.

2.8. Визначаємо довжину паса:

(2.7)

Приймаємо найближче більше значення зі стандартного ряду (табл. 2.4, примітка 2.3) L=1000мм.

2.9 Уточнюємо міжосьову відстань з урахуванням стандартної довжини паса:

, (2.8)

де, ; (2.9)

; (2.10)

.

2.10. Визначаємо кут обхвату малого шківа:

; (2.11)

де .

2.11. Визначаємо швидкість паса:

м/с. (2.12)

2.12. Визначаємо кількість пасів в передачі:

(2.13)

де Р₀ – потужність, яка передається одним клиновим пасом, кВт (табл. 2.5).

Таблиця 2.5

Номінальна потужність Р_о, кВт, яка передається одним клиновим пасом (частковий витяг за ГОСТ 1284.3-80)

Переріз і довжина паса, мм	d1, мм	Швидкість шківа, м/с
		2	3	5	10	15	20	25	30
О L=1320	63	-	0.33	0.49	0.82	1.03	1.11	-	-
	71	-	0.37	0.56	0.95	1.22	1.37	1.40	-
	80	-	0.43	0.62	1.07	1.41	1.60	1.65	-
	90	-	0.49	0.67	1.16	1.56	1.73	1.90	1.85
	100	-	0.51	0.75	1.25	1.69	1.94	2.11	2.08
	112	-	0.54	0.80	1.33	1.79	2.11	2.28	2.27
А L=1700	90	-	0.71	0.84	1.39	1.75	1.88	-	-
	100	-	0.72	0.95	1.60	2.07	2.31	2.29	-
	112	-	0.74	1.05	1.82	2.39	2.74	2.82	2.50
	125	-	0.80	1.15	2.00	2.66	3.10	3.27	3.14
	140	-	0.87	1.26	2.17	2.91	3.42	3.67	3.64
	160	-	0.97	1.37	2.34	3.20	3.78	4.11	4.17
Б L=2240	125	-	0.95	1.39	2.26	2.80	-	-	-
	140	-	1.04	1.61	2.70	3.45	3.83	-	-
	160	-	1.16	1.83	3.15	4.13	4.73	4.88	4.47
	180	-	1.28	2.01	3.51	4.66	5.44	5.76	5.53
	200	-	1.40	2.10	3.73	4.95	5.95	6.32	6.23
	224	-	1.55	2.21	4.00	5.29	6.57	7.00	7.07

Приймаємо Р₀=0,43кВт

– коефіцієнт, який враховує довжину паса (табл. 2.6).

Таблиця 2.6

Значення коефіцієнта С_L , для клинових пасів (за ГОСТ 1284.3-80), з скороченням

Lр, мм	Перетин паса
	О	А	Б	В	Г	Д
400	0,79
500	0,81
560	0,82	0,79
710	0,86	0,83
900	0,92	0,87	0,82
1000	0,95	0,90	0,85
1250	0,98	0,93	0,88
1500	1,03	0,98	0,92
1800	1,06	1,01	0,95	0,86
2000	1,08	1,03	0,98	0,88
2240	1,10	1,06	1,00	0,91
2500	1,30	1,09	1,03	0,93
2800	—	1,11	1,05	0,95
3150	—	1,13	1,07	0,97	0,86
4000	—	1,17	1,13	1,02	0,91
4750	—	—	1,17	1,06	0,95	0,91
5300	—	—	1,19	1,08	0,97	0,94
6300	—	—	1,23	1 12	1,01	0,97
7500	_	—	—	1,16	1,05	1,01
9000	—	—	—	1,21	1,09	1,05
10000	—	—	—	1,23	1,11	1,07

Для паса перерізу О – =0,95.

– коефіцієнт, який враховує кут обхвату.

При  = 180  170  160  150  140  120 80

= 1,0 0,98 0,95 0,92 0,89 0,83 0,62

Приймаємо =0,93.

– коефіцієнт, який враховує умови експлуатації передачі. При роботі в одну зміну приймаємо =1,0.

– коефіцієнт, який враховує число пасів в передачі

при Z = 2 – 3 4 – 6 6 – 8

=0,95 0,90 0,85

Враховуючи, що число пасів в передачі буде 2-3.

08.03.2025Приймаємо =0,95.

.

Приймаємо Z=2.

2.13. Визначаємо попередній натяг клинового паса:

(2.14)

де – коефіцієнт, який враховує дію відцентрових сил

для перерізу паса О А Б В Г Д

= 0,06 0,1 0,18 0,3 0,6 0,9

Приймаємо для перетину О.

14. Визначаємо колову силу, яка передається комплектом клинових пасів:

(2.15)

2.15. Визначимо сили натягнення ведучої і веденої гілок одного клинового паса:

;

(2.17)

.

2.16. Визначимо сили, які діють на вали:

^. (2.16)