4 Расчёт клиноремённой передачи 1-2

4.1 Схема передачи и исходные данные

Рисунок 4.1- Схема передачи

Таблица 4.1

Передача	1- 2
Передаточное отношение	2,8
Частота вращения вала 1, об/мин	2895
Частота вращения вала 2, об/мин	1033,9
Передаваемая мощность, кВт	7,918
Момент вращающий на ведущем шкиве, Н·м	26,13
Коэффициент перегрузки	1
Число рабочих смен в сутки	2

4.2 Критерии работоспособности и расчета Критериями работоспособности и расчета клиноременной передачи являются:

1. Тяговая способность, обусловленная силами трения между ремнем и шкивами. Она ограничивается проскальзыванием ремня.

2. Долговечность ремня, определяемая его выносливостью при действии переменного напряжения. Долговечность ограничивается усталостным разрушением ремня.

Поскольку ГОСТ 1284.1,2,3-80 предусматривает ограниченное количество типоразмеров сечений ремней – Z(О); A; B(Б); C(В); D(Г); Е(Д); ЕО(Е) – согласно ГОСТ 1284.3-80 (в скобках старые обозначения сечений), клиноременная передача рассчитывается по тяговой способности, определяемой мощностью, передаваемой одним ремнем каждого сечения при заданной частоте вращения n₁ меньшего шкива с учетом влияния геометрических параметров и условий работы передачи.

(Долговечность ремня по данной методике непосредственно не вычисляется, однако она обеспечивается в приемлемых пределах путем ограничения передаваемой мощности и силы натяжения передачи).

4.3 Сечение ремня

Типоразмер ремня выбираем в зависимости от мощности р передаваемой передачей и частоты вращения n1 меньшего шкива.

При P=7,918кВт и n₁=2895об/мин принимаем сечение ремня В табл.2 [4].

4.4 Диаметр меньшего шкива

Значение d₁ выбирается в зависимости от принятого сечения ремня. Наименьшее допустимое значение d_1min=125мм. Окончательно d₁ следует принимать, как правило, на 2…3 размера больше чем d_1min. Примем d₁=160мм.

4.5 Требуемое число ремней z

, (4.1)

где P – передаваемая мощность, кВт;

C_u – коэффициент передаточного отношения табл. 3[4]

C_p- коэффициент режима работы табл. 5[4]

C_α – коэффициент угла обхвата табл. 5[4]

C_z – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагруз- ки между ремнями табл. 6[4]

C_L - коэффициент длины ремня табл. 7[4]

P₀ – мощность, передаваемая одним ремнем при α=180⁰, u₁₂=1, L_p=L₀, где L₀-длина ремня, для которой C_L=1 табл. 8 [4]

Примем:

C_u=1,12; C_p=1,2 (К_пер=1, С_м=2 где К_пер – коэффициент перегрузки и С_м-число смен в сутки); C_α^’= 0,83; C_z^’=0,92; C_L=0,9; P₀= 4,89кВт (n₁=2895об/мин,

d = 160мм сечение В).

Примем z^/= 3. Это число ремней входит в рекомендованный диапазон.

4.6 Диаметр большего шкива

d₂=d₁·u₁₂·(1-ε), (4.2)

где ε – коэффициент относительного скольжения

ε ≈ 0.015

d₂=1602,8(1-0,015) = 441,28мм

Это значение округляется до ближайшего стандартного значения:

d₂=450мм

4.7 Уточненное значение передаточного отношения

(4.3)

4.8 Рекомендуемое межосевое расстояние

При отсутствии конструктивных ограничений значение a^’ определяется по эмпирической формуле:

a^’=С_а·d₂, (4.4)

где С_а – коэффициент, табл. 10 [4]

С_а=1,1

a^’=1,1· 450 = 495мм

4.9 Длина ремня

Длина ремня соответствующая такому межосевому расстоянию и диаметрам шкивов определяется по формуле:

(4.5)

мм

В качестве расчетного примем стандартную длину ремня L_Р=2000мм

4.10 Уточненное значение межосевого расстояния а, соответствующие стандартной длине ремня

, (4.6)

w=0.5·π·(d₁+d₂)

y=2·(d₂-d₁)²

w=0.5·π·(160 + 450)=957,7мм

y=2·(450 - 160)²=168200мм

мм

а_наим=а – 0,015·L_p, (4.7)

где, а_наим – наименьшее межосевое расстояние для надевания ремня.

а_наим= 500 – 0,015·2000 = 470мм (4.8)

а_наиб=а + 0,03·L_p,

где, а_наиб – наибольшее межосевое расстояние для компенсации вытяжки ремня.

а_наиб= 500 + 0,03· 2000 = 560мм

4.11 Угол обхвата, уточненные значения коэффициентов и число ремней

α=180⁰ – [(d₂ – d₁)·57.3⁰/a]

α=180⁰ – [(450 – 160)·57.3⁰/500]=147⁰

Уточняем значение коэффициентов:

α=147⁰ С_α=0,91

z=3 C_z=0,95

L_p=2000 C_L=0,98

Уточняем значение числа ремней:

Принимаем число ремней Z=3.

4.12 Сила предварительного натяжения одного ремня из комплекта ремней передачи.

, (4.9)

где, P – передаваемая мощность, кВт;

V – скорость ремня, м/с

– погонная масса ремня (масса 1 м длины ремня)

V=π·d₁·n₁/60 (4.10)

V=π·160·289510^-3/60=24,2м/c

=0,18 кг/м (так как сечение ремня - В)

Н

4.13 Сила предварительного натяжения одно ветви комплекта ремней передачи

F₀=F₀¹·z (4.11)

F₀ = 225  3 = 675Н

4.14 Натяжение ветвей комплекта ремней передачи, нагруженной номинальной мощностью P

F₁=F₀+(T₁/d₁), (4.12)

где F₁ - натяжение ведущей ветви комплекта ремней.

F₁= 675 + 26,13 / 0,16 = 838H

F₂= F₀ - (T₁/d₁), (4.13)

где, F₂ – натяжение ведомой ветви комплекта ремней.

F₂= 675 – 26,13 / 0,16= 512H

Равнодействующая и угол β определяется по рисунку 4.1

F_R = 1295H; β=12⁰

Наибольшая сила натяжений ветвей передачи, воспринимаемая валами, определяется по формуле:

F_max=1,5· F_R (4.14)

F_max=1,5 · 1295 = 1943H

Рисунок 4.2 - Графический расчет равнодействующей сил натяжения ветвей ремня