§ 3. Геометрия передачи

кинематические соотношения и КПД

плоскоременной передачи

6.11. Основные геометрические параметры (см. рис. 6.1): D₁ и D₂ - диаметры ведущего и ведомого шкивов; а - межосевое расстояние; В - ширина шкива; L - длина ремня; а - угол обхвата; β - угол между ветвями ремня.

Углы a₁ и a_2, соответствующие дугам, по которым

происходит касание ремня и обода шкива, называют углами обхвата. Перечисленные геометрические параметры являются общими для всех типов ременных передач.

По рис. 6.1 перечислите наименование параметров D₁; D₂;

а; β; L a₁; a₂.

6.12. Расчет геометрических параметров.

1. Межосевое расстояние

(6.1)

где L - расчетная длина ремня; D₁ и D₂ - диаметры ве­дущего и ведомого шкивов.

Для нормальной работы' плоскоременной передачи должно соблюдаться условие:

a_min = D₁ +D₂; (6.2)

при этом а должно быть не более 15 м.

2. Расчетная длина ремня

L ≈ 2а + π/2 (D₁ + ₂D) ; (6.3)

на сшивку добавляют еще 100 - 300 мм.

3. Диаметр ведущего шкива (малого), мм

D₁ = (520 ÷ 610) ] , (6.4)

где P₁ - мощность на ведущем валу, кВт; w₁ - угловая ско­рость ведущего вала, рад/с.

4. Диаметр ведомого шкива

D₂ = uD₁ (I - ε) « uD₁ (6.5)

где u - передаточное число; ε - коэффициент скольжения (см. шаг 6.28).

5. Толщина обода чугунных шкивов (см. рис. 6.6, а)

δ = 0,005D + 3; (6.6)

диаметр ступицы

d_ст = (l.7÷2)d. (6.7)

6. Длина ступицы

lcт = (1,5÷2)d<В, (6.8)

где d - диаметр вала, определяется по формуле (8.7); В - шири­на обода шкива.

7. Число спиц

(6.9)

При диаметре D > 300 мм шкивы изготовляют с четырьмя- шестью спицами. Для шкивов, имеющих отклонения от стандартных размеров, производят расчет на прочность. Обод рассчитывают на прочность как свободно вращающееся кольцо под действием сил инерции; спицы рассчитывают на изгиб.

Определить максимальное межосевое расстояние, если D₁ = 300 мм; u = 2.

6.13. Допускаемые углы обхвата ременных передач. Вслед­ствие вытяжки и провисания ремня при эксплуатации углы обхвата ос измеряются приближенно:

а ≈ 180° - (D₂-D₁)/a 57°. (6.10)

В формуле (6.10) выражение

(D₂-D₁)/a 57°=β , (6.11)

где β - угол между ветвями ремня (для плоскоременной передачи β < 30°).

Угол β между ветвями ремня влияет на величину углов обхвата (a₂ и a₁). Рекомендуется принимать также значение диаметров шкивов (D₁ и D₂), чтобы соблюдалось условие

a₁ = (180 - β) > [а], (6.12)

где для плоскоременной передачи [а] = 150°, для клиноременной - [а] = 120°.

Почему по формуле (6.12) проверяют угол a₁ а не угол a₂?

6.14. Передаточное число. В ременной передаче, как и во фрикционной, в результате упругого скольжения ремня окруж­ные скорости не одинаковые (v₁ > v₂). Отсюда передаточное число

w₁/w₂=n₁/n₂=D₂/(D₁(1-ε)) (6.13)

где w₁, n₁ - угловая скорость и частота вращения ведущего шкива; w₂, n₂ - то же, ведомого шкива; D₁ D₂ - диаметры ведущего и ведомого шкивов; ε - коэффициент скольжения. Относительная потеря скорости на шкивах характеризуется коэффициентом скольжения (подробнее см. шаг 6.28); при незначительном значении этого коэффициента (Е < 0,02) прибли­женно имеем

u=D₂/D₁. (6.14)

Дайте определение передаточного числа ремённой передачи, если известны угловые скорости и частота вращения. Можно ли определить передаточное число ременной передачи по отношению диаметров ведущего и ведомого шкивов. 6.15. КПД ременных передач. Учитывая потери при работе, КПД передачи определяют из выражения

η = l-(ψ_y + ψ_nn + ψ_св), (6.15)

где ψ_в - относительные потери, связанные со скольжением на шкивах и вследствие упругости ремня; ψ_пп - относи­тельные потери в опорах; ψ_св - относительные потери от сопротивления воздуха (учитываются лишь при больших шкивах со спицами). Если известная мощность P₁ на ведущем шкиве и мощность Р₂ на ведомом (уменьшенная за счет потерь), то КПД передачи

η=P₂/P₁ (6.16)

Контрольная карточка 6.1

Вопрос	Ответы	Код
К передачам какого типа от­носится ременная передача (см. рис. 6.1, кроме д)?	... к передачам непосредст­венного касания за счет сил трения ... к передачам гибкой связью зацеплением ... к передачам гибкой связью за счет сил трения	1 2 3
Можно ли с помощью ремен­ной передачи осуществить вращение между валами, оси которых пересекаются?	Можно Нельзя	4 5
Какой вид ременных передач получил наибольшее распро­странение в современных машинах?	Плоскоременные Клиноременные С плоским ремнем и натяж­ным роликом	6 7 8
Дайте определение для угла а в ременных передачах	Угол, соответствующий ду­гам, по которым происходит касание ремня и обода шкива Угол между ветвями ремня	9 10
Какая ременная передача име­ет больший КПД?	Плоскоременная Клиноременная С натяжным роликом	11 12 13

для плоскоременной открытой передачи среднее значение КПД 0,96-0,98; для клиноременной передачи 0,95-0,96; для передачи с натяжным роликом 0,95.

Определите КПД ременной передачи, если мощность на ведущем валу Р₁ = 12,5 кВт, на ведомом Р₂ = 12,0 кВт.

6.16. Контрольная карточка 6.1.