8.2. Расчет зубчато ременной передачи

Приводится расчет ременной передачи по ОСТ 38 05227-81.

Рис. 8.2

1. Определяем расчетную мощность

_{Рр = Р1  Ср,}

где С_р – коэффициент, зависящий от типа приводимой рабочей машины, количества смен работы, величины перегрузки.

Для конвейеров С_р можно выбирать из промежутка С_р = 1,5 …1,9. Большие значения для трехсменной работы.

_{Рр = 7,298  1,7 = 12,4 кВт.}

2. По рис. 8.2 определяем модуль m = 7 мм. Модуль передачи можно рассчитывать по формуле

Полученная величина округляется в ближайшую сторону до стандартного значения (m = 1; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 7,0; 10,0 мм).

Число зубьев меньшего шкива определяется по таблице 8.1

_{zш1 = 22.}

Таблица 8.1

_{Число зубьев меньшего шкива в зависимости}

_{от частоты его вращения}

Модуль ремня m, мм	Частота вращения меньшего шкива ~ n1, мин-1	Число зубьев меньшего шкива zш1
1,0	1000 1500 3000	13 14 15
1,5 и 2,0	1000 1500 3000	10 11 12
3,0	1000 1500 3000	12 14 16
4,0 и 5,0	1000 1500 3000	16 18 20
7,0 и 10,0	750 1000 1500	22 24 26

Число зубьев большего шкива

_{zШ2 = zШ1  U = 22  2,296 = 50,512.}

Округляем до целого числа z_Ш2 = 50 и уточняем фактическое передаточное число.

U  3% – условие выполняется.

Диаметры делительных окружностей шкивов

О кружная скорость ремня

Р асчетная окружная сила, передаваемая ремнем:

Ч исло зубьев ремня, находящихся в зацеплении с малым шкивом:

где – угол охвата шкива ремнем.

а – межосевое расстояние, которое, если не задано, выбирается из рекомендуемого промежутка:

для ремней с 1  m  5 мм

_{аmin = 0,5  (d1 + d2) + 2m;}

для ремней с m = 7 мм и m = 10 мм

а_min = 0,5  (d₁ + d₂) + 3m = 0,5  (154 + 350) + 3  7 = 273 мм;

а_max = 2  (d₁ + d₂) = 2  (154 + 350) = 1008 мм.

Выбираем а = 800мм.

z₀  6 – условие выполняется.

Удельная окружная сила, передаваемая ремнем:

_{Fty = [F]0  Cu  Cz  Cu ,}

где [F]₀ – допускаемая удельная окружная сила, передаваемая ремнем шириной 1 мм; определяется по таблице 8.2;

C_u – коэффициент, учитывающий передаточное отношение (вводится только для ускоряющих передач);

С_z – коэффициент, учитывающий число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом; при z₀ 6 C_z = 1, при z₀ < 6 C_z = 1 - 0,2  (6 - Z₀);

С_н – коэффициент, учитывающий применение натяжного ролика; при одном ролике внутри контура передачи С_н = 0,9, при двух – С_н = 0,8; при наличии ролика снаружи контура передачи – С_н = 0,7.

_{Fty = 32  1  1  1 = 32 H/мм.}

Таблица 8.2

m, мм	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	7,0	10,0
[F]0, Н/мм	2,5	3,5	5,0	9,0	25	30	32	42

Ш ирина ремня

где q – масса 1 м ремня шириной 1 мм, определяется по таблице 8.3.

Таблица 8.3

m, мм	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	7,0	10,0
q  10-3, кг/(ммм)	2,0	2,5	3,0	4,0	6,0	7,0	8,0	11,0

Ш ирина ремня b с учетом коэффициента С_ш (табл. 8.4):

Полученное значение округляется до стандартного (большего расчетного) из таблицы 8.4.

Принимаем b = 63 мм.

Следует проверить условие b  d₁. 63 мм < 154 мм – условие выполняется.

Таблица 8.4

b/	до 8	св. 8 до 16 вкл.	св. 16 до 25	25	св. 25 до 40 вкл.	св. 40 до 65 вкл.	св.65 до 100 вкл.	св. 100
CШ	0,70	0,85	0,95	1,00	1,05	1,10	1,15	1,20

Ширина шкива без бортов (рис. 8.3)

_{B = b + m = 63 + 7 = 70 мм.}

Диаметры вершин зубьев шкивов:

_{da1 = d1 – 2 + K1; da2 = d2 – 2 – K2,}

где  – расстояние от впадины зуба до средней линии несущего слоя ремня по ОСТ 3805114-76:

для m = 1,0; 1,5; 2 мм  = 0,4 мм;

для m = 3,0 и 4,0 мм  = 0,6 мм;

для m = 5,0; 7,0; 10,0 мм  = 0,8 мм;

К₁ и К₂ – поправки, учитывающие нагрузку и податливость витков металлокорда, мм:

где  – податливость витков металлокорда ремня; определяется по табл. 8.6.

Таблица 8.5

_{Стандартные значения ширины зубчатых ремней}

Ширина ремня, мм	Модули ремня, мм
	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	7,0	10,0
3,0	х	х	-	-	-	-	-	-
4,0	х	х	-	-	-	-	-	-
5,0	х	х	х	-	-	-	-	-
8,0	х	х	х	-	-	-	-	-
10,0	х	х	х	-	-	-	-	-
12,5	х	х	х	х	-	-	-	-
16,0	-	х	х	х	-	-	-	-
20,0	-	х	х	х	х	-	-	--
25,0	-	-	-	х	х	х	-	-
32,0	-	-	-	х	х	х	-	-
40,0	-	-	-	х	х	х	х	-
50,0	-	-	-	х	х	х	х	-
63,0	-	-	-	-	х	х	х	х
80,0	-	-	-	-	х	х	х	х
100,0	-	-	-	-	х	х	х	х
125,0	-	-	-	-	-	-	х	х
160,0	-	-	-	-	-	-	-	х
200,0	-	-	-	-	-	-	-	х

Рис. 8.3. Основные элементы зубчато-ременной передачи

 = 11  10^-4 мм²/Н;

d_a1 = 154 - 2  0,8 + 0,16 = 152,56 мм;

d_a2 = 350 – 2  0,8 - 0,367 = 348,033 мм.

Таблица 8.6

m, мм	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	7,0	10,0
  10-4 мм2/Н	7	8	9	14	6	8	11	16

13. Длина ремня расчетная

По ОСТ 3805114-76 принимаем L_p = 2462,88 мм (см. примечание к расчету).

14. Межосевое расстояние при принятой длине ремня

Сила, действующая на валы передачи:

где F_ = q  ² – натяжение ремня шириной в 1 мм от центробежных сил, учитывается при   20 м/с.

ПРИМЕЧАНИЕ.

1. Стандартную длину ремня можно определить, зная число зубьев и шаг ремня р, которые указаны в ГОСТ 3805114-76 (таблицы 8.7 и 8.8):

_{Lp = zp  p.}

Число зубьев ремня должно быть целым числом. Расчетное число зубьев округляется в большую сторону по стандарту до z_р.

Таблица 8.7

m, мм	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	7,0	10,0
P, мм	3,14	4,71	6,28	9,42	12,57	15,71	21,99	31,42

Таблица 8.8

m, мм	zP
1,0...3,0	40;42;45;48;50;53;56;60;63;67;71;75;80;85; 90;100;105;112;115;125;130;140;150;160
4,0	48;50;53;56;60;63;67;71;75;80;85;90;95;100;105;112;115; 125;130;140;150;160;170;180;190;200;210;220;235;250
5,0	48...200
7,0	56...140
10,0	56...100

2. Сила предварительного натяжения ремня зависит от величины модуля и характера нагрузок на передачу.

При динамическом режиме работы натяжение ремня рекомендуется

_{2Q = (0,6...0,8)  Ft.}