Методика расчета клиноременных передач

1.Выбираем сечение ремня по заданной передаваемой мощности и частоте вращения малого шкива с помощью графиков (рис. 10)

Рис.10

2. Определяется расчетный диаметр малого шкива. Минимально допустимые значения расчетных диаметров малого шкива следующие:

Сечение

ремня…….Z A B C D Е УО УА УБ УВ

,мм… 63 90 125 200 355 500 63 90 140 224

3. Определяют диаметр большого шкива по формуле

,

полученное значение округляют до ближайшего стандартного размера.

Стандартный ряд (мм) диаметров шкивов клиноременных передач: 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 315; 355; 400; 450; 500 и т. д.

4. Фактическое передаточное число проектируемой передачи

Допускается отклонение до ± 4%.

5.Предварительно определяют межосевое расстояние по условию

(25)

6.Устанавливается расчетная длина ремня

и округляют до большего ближайшего значения из ряда длин.

Ряд длин ,мм: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250 и т. д.

Уточняем межосевое расстояние по формуле

7.Определяем угол обхвата на малом шкиве по формуле

8. Устанавливаем скорость ремня, м/с

9.Число пробегов ремня в единицу времени, с^-1

10. Определяют по графикам рис.12.24…12.26 [1] номинальную мощность Р₀, передаваемую одним ремнем в условиях типовой передачи.

11Мощность Р_р, передаваемая одним ремнем в условиях эксплуатации рассчитываемой передачи определяется по формуле

, (26)

где коэффициент угла обхвата (см. стр.289 [1] ) ;

- коэффициент длины ремня по графикам рис 12.27[1] или таблицы ГОСТ 1284.3 –80.

- коэффициент передаточного отношения (рис.12.28 [1]).

- коэффициент режима нагрузки; при умеренных колебаниях нагрузки = 1,1…1,3; при значительных - = 1,3… 1,5.

7.Определяем число ремней

(27)

где Р – мощность на ведущем валу передачи; С_z – коэффициент числа ремней

z 1 2…3 4…6 > 6

C_z 1 0,95 0,9 0,85

Рекомендуют

(28)

8.Определяют силу предварительного натяжения одного ремня:

(29)

9.Определяем нагрузку на вал

(30)

14.Цепные передачи Общие сведения и детали передач

Цепная передача – это механизм, служащий для преобразования вращательного движения между параллельными валами при помощи цепи 1 и звездочек 2 (рис. 1).

Рис.1

Достоинства цепных передач: 1) возможность применения в значительном диапазоне межосевых расстояний; 2) меньшие, чем у ременных передач, габариты; 3) отсутствие проскальзывания; 4) высокий КПД; 5) относительно малые силы, действующие на валы; 6) возможность передачи движения нескольким звездочкам; 7) возможность легкой замены цепи.

Недостатки цепных передач: 1) неизбежность износа шарниров цепи из – за отсутствия условий для жидкостного трения; 2) шум и дополнительные динамические нагрузки; 3) необходимость организации системы смазки.

Цепные передачи широко применяют в нефтяном, горном, транспортном машиностроении и др. отраслях.

Основными типами приводных цепей являются шарнирные роликовые, втулочные и зубчатые цепи. Они стандартизованы и изготовляются специализированными заводами. Главными характеристиками цепи являются шаг, ширина и разрушающая нагрузка.

Роликовая цепь изображена на рис.2 – однорядная, на рис.3 – двухрядная.

Рис.2 Однорядная роликовая цепь Рис.3 Двухрядная роликовая цепь

Здесь валик 3 запрессован в звено 2, а втулка 4 – в отверстие внутреннего звена 1. Втулка на валике и ролик 5 на втулке могут свободно поворачиваться. Зацепление цепи с зубом звездочки 6 происходит через ролик, применение втулки позволяет уменьшить износ шарниров. Перекатывание ролика по зубу частично заменяет трение скольжения трением качения, что снижает износ зубьев.

Роликовые цепи применяют при окружных скоростях до 20 м/с. Многорядные цепи позволяют увеличивать нагрузку почти пропорционально числу рядов.

Втулочные цепи по конструкции аналогичны роликовым, но у них нет ролика 5. Вследствие этого износ цепи и звездочек увеличивается, но снижается масса и стоимость цепи.

Зубчатые цепи (рис.4, а, б) состоят из набора пластин с двумя зубообразными выступами. Пластины цепи зацепляются с зубьями звездочки своими торцовыми плоскостями. Угол вклинивания принят равным 60⁰. Конструкция зубчатых цепей позволяет изготовлять их широкими и передавать большие нагрузки.. Зубчатые цепи работают плавно, с меньшим шумом. В настоящее время зубчатые цепи вытесняются более дешевыми и технологичными прецезионными роликовыми цепями.

а)

б)

Рис. 4 Зубчатые цепи

В обозначении приводных цепей указывают число рядов цепи (если оно больше одного), тип цепи, ее шаг и разрушающую силу. Пример обозначения в соответствии с ГОСТ 13568 –75 – 2ПР –25,4 – 114000 – двухрядная приводная роликовая цепь с шагом р =25,4мм и разрушающей силой F_Р =114000 Н.

Звездочки приводных цепей профилируют и изготовляют в соответствии с государственными стандартами. Делительная окружность звездочки проходит через центры шарниров цепи (рис.5). Диаметр этой окружности определяется равенством

(1)

Рис.5

Основные параметры цепных передач

Мощность

(2)

Мощности, для передачи которых применяют цепные передачи, изменяются в пределах до 100 кВт.

Частоты вращения звездочек и скорость цепи ограничиваются силой удара в зацеплении, износом шарниров и шумом передачи.

Средняя скорость цепи, м/с,

(3)

где – число зубьев малой звездочки; – частота вращения малой звездочки, мин ^–1; – шаг цепи, мм.

Скорость цепи в основном до 15 м/с, частота вращения звездочки до500 мин ^–1, хотя встречаются передачи с до 3000 мин ^–1.

Передаточное отношение

(4)

Распространенные значения до 6.

Числа зубьев звездочек. Число зубьев звездочек ограничивается износом шарниров, динамическими нагрузками и шумом передачи.

Минимальное число зубьев малой звездочки для силовых передач общего назначения выбирают по эмпирической формуле

(5)

При низких частотах вращения z_1min может быть уменьшено до 13. Для высокоскоростных передач с v > 20 м/с принимают z_1min > 35.

Число зубьев ведомой звездочки

(6)

В результате изнашивания шарниров шаг цепи увеличивается и может произойти соскакивание или разрыв цепи. Этот процесс резче проявляется на звездочках с большим числом зубьев, поэтому максимальное число зубьев большой звездочки

Следует отметить, что при нечетном числе зубьев хотя бы одной из звездочек и четном числе звеньев цепи изнашивание зубьев и шарниров более равномерно.

Межосевое расстояние и длина цепи. Минимальное межосевое расстояние определяют из условий:

1. размещения звездочек

где и - наружные диаметры звездочек;

2. ,

где - угол обхвата цепью малой звездочки.

Оптимальное межосевое расстояние по долговечности цепи

(7)

Меньшие значения при малых передаточных отношениях.

Длина цепи, выраженная в шагах или числом звеньев цепи,

(8)

Полученное значение округляют до ближайшего большего четного числа, чтобы не применять специальных соединительных звеньев.

Межосевое расстояние (без учета провисания цепи) определяют из (8)

(9)

Для обеспечения необходимого провисания цепи межосевое

расстояние уменьшают на (0,002_…0,004) . Длина цепи увеличивается по мере износа шарниров, поэтому в конструкции должны быть предусмотрены устройства для регулирования провисания цепи.

Окружная сила на звездочках, Н,

(10)

где - вращающий момент на ведущей звездочке; Нм; - делительный диаметр ведущей звездочки, мм;