1.7. Особливості розрахунку плоскопасових передач

Розрахунок плоскопасової передачі базується на тяговій спроможності передачі, яка характеризується виконанням умови:

, (1.38)

де σ_t – розрахункове корисне напруження, МПа;

[σ_t] – допустиме корисне напруження (формула 1.35), МПа;

А – площа поперечного перерізу, мм²;

b – ширина паса, мм;

δ – товщина паса, мм;

F_t – колова (корисна) сила, що передається пасом, Н.

З умови 1.38 визначають площу поперечного перерізу паса А

. (1.39)

Знаючи діаметр меншого шківа d₁, орієнтовно визначають товщину паса δ із рекомендацій:

– для гумотканинних пасів;

– для бавовняних і шкіряних пасів;

– для синтетичних пасів.

Наприклад, якщо вибрати гумотканинний пас, то орієнтовна товщина паса визначається:

. (1.40)

За таблицею 1.4. приймають тип паса, число прокладок z, знаходять кінцеве значення товщини паса δ (рис. 1.11):

, (1.41)

де – товщина однієї прокладки, мм.

Визначають ширину паса b за формулою:

. (1.42)

Отримане значення ширини паса b узгоджують зі стандартом (примітка 2 таблиці 1.4).

Гумотканинні паси є досить розповсюдженими. Вони виготовляються трьох типів: А, Б, В. Характеристики прогумованих пасів наведені в таблиці 1.4 і рис. 1.11.

Таблиця 1.4. Основні технічні дані плоских гумотканинних пасів

Число прокладок, z	Тип пасу і допустима швидкість V, м/с
	Тип А, V до 30 м/с	Тип Б, V до 20 м/с	Тип В, V до 15 м/с
	Ширина пасу b, мм
3...5	20...71	-	20...71
3...6	80...112	-	80...112
4...6	125...250	150...250	125...250
4...8	280...355	280...355	280...355

Примітка: 1. Товщина однієї прокладки без прошарку ; товщина прокладки з гумовим прошарком ; при кількості прокладок z товщина пасу .

2. Ширину паса b приймають з ряду: 20; 25; 40; 50; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 160; 180; 200 мм.

Рис. 1.11. Плоский гумотканинний пас

1.8. Особливості розрахунку клинопасових і поліклинопасових передач

Клинопасові та поліклинопасові передачі можна застосо­вувати при малих міжосьових відстанях, відносно великих переда­точних відношеннях. Ними також можна передавати більше корисне навантаження ніж плоскопасовими передачами за рахунок клинової форми паса, що збільшує його зчеплення зі шківами. Розрахунок клинопасових та поліклинопасових передач виконують на тягову здатність за допустимою потужністю [P] для одного клинового паса або одного з десятьма клинами поліклинового паса:

, (1.43)

де P₀ – допустима потужність для одного клинового паса певного перерізу (таблиця 1.7) типової передачі (d₁=d₂; α₁=α₂=180°, базова довжини паса l₀, навантаження спокійне);

C_α – коефіцієнт кута обхвату пасом малого шківа (формула 1.36);

C_l – коефіцієнт фактичної довжини паса l:

; (1.44)

C_р – коефіцієнт режиму роботи, враховує характер навантаження і число змін роботи передачі; при спокійній роботі (стрічкові транспортери, лебідки і шліфувальні верстати) С_p=1; при помірних коливаннях навантаження (ланцюгові конвеєри, фрезерні верстати та інше) С_p=0,9; при значних коливаннях навантаження (скребкові транспортири, стругальні верстати) С_p=0,8; при ударних навантаженнях С_p=0,7. При двозмінній роботі значення С_p зменшується на 0,1; при трьохзмінній – на 0,2;

C_z – коефіцієнт кількості z пасів (C_z=0,95 при z=2…3; C_z =0,90 при z=4…6; C_z=0,85 при z ≥6).

Визначають потрібне число z клинових пасів:

, (1.45)

де P₁ – потужність на ведучому валу передачі.

Для поліклинових пасів кількість ребер визначають за формулою

, (1.46)

де [Р] – допустима потужність, яка передається пасом з десятьма клинами.

Для клинових пасів рекомендують кількість пасів z<8 через відхилення пасів у довжині та нерівномірність навантаження. При ретельному доборі пасів за довжиною можна брати z=10…12. Для зменшення z беруть клинові паси більшого перерізу.

Силу попереднього натягу F₀, Н, одного паса визначають за формулою:

(2.47)

. (1.47)

Для поліклинових пасів з десятьма ребрами:

, (1.48)

де q – маса 1 м довжини паса, кг/м;

P₁ – потужність на ведучому валу передачі, кВт;

V – швидкість, м/с.

Попередній вибір перерізу та розмірів клинового та поліклинового пасів можна зробити залежно від обертового моменту Т₁ на ведучому шківі за таблицями 1.5 та 1.6.

У зв’язку з обмеженою кількістю стандартних перерізів клинових пасів ГОСТ 1284.3–80 дає значення Р₀ для цих пасів залежно від швидкості паса V та діаметра d₁ меншого шківа. У таблиці 1.7 наведено значення Р₀ для деяких перерізів клинових пасів.

Силу, що діє на вал і опори F_в, визначають за формулою:

(2.49)

. (1.49)

Використання клинових пасів замість плоских дозволяє зменшити їхній попередній натяг при передаванні одного і того ж корисного навантаження та відповідно зменшити навантаження на вали передачі та їхні опори.

Таблиця 1.5. Розміри клинових пасів

Позначення перерізу паса	dmin, мм	bр, мм	b, мм	h, мм	A, мм2	Lmax, мм	Обертовий момент Т1, Нм	Маса 1 м довжини, q, кг/м
О	63	8,5	10	6	47	2500	≤ 10	0,06
А	90	11,0	13	8	81	4000	10…30	0,105
Б	125	14,0	17	10,5	133	6300	30…120	0,18
В	200	19,0	22	13,5	230	10000	120…350	0,30
Г	315	27,0	32	19,0	476	15000	350…1600	0,62
Д	500	32.0	38	23,5	692	18000	>1600	0,90
Е	800	42,0	50	30,0	1172	18000	≥ 4000	1,50
УО	63	8,5	10	8	56	3550	< 150	0,07
УА	90	11	13	10	95	4500	150…500	0,12
УБ	140	14	17	13	458	8000	500…1700	0,20
УВ	224	19	22	18	278	8000	> 1700	0,37

Примітка:

1. А – площина поперечного перерізу, мм².

2. d_min – мінімальне значення діаметра шківа, мм.

3. L_max – максимальне значення довжини пасів, мм.

4. Стандартний ряд довжин пасів, мм: 400, 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.

Таблиця 1.6. Основні параметри поліклинових пасів

Переріз пасу	Розміри, мм					Рекомендована кількість ребер	Діапазон довжин, мм	Мінімальний діаметр шківів dmin, мм	Маса 1 м довжини з десятьма ребрами q, кг/м	Обертовий момент Т1, Нм
	t	H	h	r1	r2
К	2,4	4,0	2,35	0,1	0,4	2...36	400...2000	40	0,09	< 40
Л	4,8	9,5	4,85	0,2	0,7	4...20	1250..4000	80	0,45	18..400
М	9,5	16,7	10,35	0,4	1,0	4...20	2000..6000	180	1,6	> 130

Таблиця 1.7. Потужність P₀ , кВт, що передається одним клиновим пасом.

Переріз та базова довжина l0 , мм	Діаметр меншого шківа d1 ,мм	Швидкість паса V, м/с
		5	10	15	20	25	30
О 1320	63	0,49	0,82	1,03	1,11	––	––
	71	0,56	0,95	1,22	1,37	1,40	—
	80	0,62	1,07	1,41	1,60	1,65	—
	90	0,67	1,16	1,56	1,73	1,90	1,85
	100	0,75	1,25	1,69	1,94	2,11	2,08
	112	0,80	1,33	1,79	2,11	2,28	2,2
А 1700	90	0,84	1,39	1.75	1,88	––	––
	100	0,95	1,60	2,07	2,31	2,29	—
	112	1,05	1,82	2,39	2,74	2,82	2,50
	125	1,15	2,00	2,66	3,10	3,27	3,14
	140	1,26	2,17	2,91	3,42	3,67	3,64
Б 2240	160	1,37	2,34	3,20	3,78	4,11	4,17
	125	1,39	2,26	2,80	––	––	––
	140	1,61	2,70	3,45	3,83	—	—
	160	1,83	3,15	4,13	4,73	4,88	4,47
	180	2,01	3,51	4.66	5,44	5,76	5,53
	200	2,10	3,73	4,95	5,95	6,32	6,23
	224	2,2	4,00	5,29	6,57	7,00	7,07
В 3750	200	2,77	4,59	5,80	6,33	—	—
	224	3,15	5,35	6,95	7,86	7,95	7,06
	280	3,48	6,02	7,94	9,18	9,60	9,05
	315	3,78	6,63	8,86	10,4	11,1	10,9
Г 6000	355	6,74	11,4	14,8	16,8	17,1	15,4
	400	7,54	13,0	17,2	20	21,1	20,2
	450	8,24	14,4	19,3	22,8	24,6	245,5
УО 1600	63	0,95	1,50	1,80	1,85	-	-
	71	1,18	1,95	2,46	2,73	2,65	-
	80	1,38	2,34	3,06	3,50	3,66	-
	90	1,55	2,65	3,57	4,20	4,50	4,55
	100	1,66	2,92	3,95	4,72	5,20	5,35
	112	1,80	3,20	4,35	5,25	5,85	6,15
	125	1,90	3,40	4,70	5,70	6,48	6,85
УА 2500	90	1,56	2,57	-	-	-	-
	100	1,89	3,15	4,04	4,46	-	-
	112	2,17	3,72	4,88	5,61	5,84	-
	125	2,41	4,23	5,67	6,0	7,12	7,10
	140	2,64	4,70	6,3	7,56	8,25	8,43
УБ 3550	160	2,88	5,17	7,03	8,54	9,51	9,94
	140	2,95	5,00	6,37	-	-	-
	160	3,45	5,98	7,88	9,10	9,49	-
	180	3,80	6,70	9,05	10,60	11,40	11,5
	200	4,12	7,3	10,00	11,90	13,10	13,80
	224	4,26	7,88	10,70	13,00	14,60	15,10

Таблиця 1.8. Потужність P₀, кВт, що передається полікліновим пасом з десятьма ребрами

Переріз та базова довжина l0 , мм	Діаметр шківа d1, мм	Швидкість паса V, м/с
		5	15	25	35
К 710	40	1,40	3,2	-	-
	45	1,55	3,6	4,9	—
	50	1,65	4,0	5,3	—
	56	1,80	4,3	5,9	—
	63	1,90	4,6	6,4	—
	71	2,00	4,9	6,9	7,6
Л 1600	80	3,9	7,9	—	—
	90	4,5	9,7	—	—
	100	5,0	11,2	13,0	—
	112	5,5	12,7	15,3	—
	125	5,9	13,9	17,4	—
	140	6,3	15,0	19,2	17,2
	160	6,7	16,2	21,2	20,0
М 2240	180	14,5	30,2	31,8	—
	200	16,3	35,8	40,4	—
	224	18,0	41,2	49,5	37
	250	19,7	45,0	57,0	48
	280	21,0	50,3	65,0	58
	315	22,5	54,3	71,0	68