3. Расчет клиноременной передачи

Определим крутящий момент на ведущем шкиве:

Выбор ремня

По величине крутящего момента выбираем ремень С нормального сечения ([1], табл. 1.3, с.75). Для того ремня d_1min = 200 мм, ширина нейтрального слоя b_p = 14 мм, площадь поперечного сечения одного ремня В = 138 мм², масса одного погонного метра q_m = 0,18 кг/м.

Определение геометрических размеров передачи

Диаметр ведущего шкива:

Округлим до ближайшего стандартного значения

Диаметр ведомого шкива:

Округлим до ближайшего стандартного значения

Межосевое расстояние и длина ремня

Межосевое расстояния:

Для определения длины ремня используем зависимость:

Принятое значение L удовлетворяет ограничениям:

([1], табл. 1.3, с.75).

Угол обхвата на ведущем шкиве:

Скорость ремня:

где – частота вращения ведущего шкива в мин^-1.

Окружное усилие:

Частота пробегов ремня:

Допускаемое полезное напряжение:

где – приведенное полезное напряжение;

– коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата;

– коэффициент режима работы.

Здесь – число смен работы передачи в течение суток;

– коэффициент нагружения, при постоянной нагрузке.

Приведенное полезное напряжение для нормальных ремней:

где – коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа на

напряжение изгиба.

В результате расчета получим:

Число ремней

Определим расчетное число ремней:

где – окружное усилие,

А – площадь поперечного сечения одного ремня, А = 138 мм²;

– коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки между ремнями,

= 0,9.

Подставим в формулу и в результате расчета получим:

Окончательно принимаем Z = 4.

Сила предварительного натяжения одного ремня:

Сила, действующая на валы передачи:

4. Расчет и проектирование валов

4.1. Проектный расчет валов

Предварительный расчет валов проводим на кручение, принимая пониженные допускаемые напряжения.

Проектирование тихоходного вала

Для размещения на валу деталей он имеет ступенчатую форму и состоит из семи участков. Участок вала с номером 1 называется хвостовиком. На нем устанавливают деталь, которая передает крутящий момент с тихоходного вала редуктора на исполнительный механизм. Диаметр хвостовика определяем из расчета на кручение по пониженным допускаемым напряжениям:

([1],с.9)

где – крутящий момент на тихоходном валу,

– пониженные допускаемые напряжения на кручение, для вала из стали 45.

Округляем по ряду нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-63([1], с.108), принимаем

Участок вала с номером 2 предназначен для взаимодействия с уплотнением.

где – расстояние от торца подшипника до внутренней стенки корпуса,

ширина подшипника тихоходного вала

– величина, зависящая от толщины опорной поверхности крышки подшипника, шайбы пружинной и высоты головки болта крепления крышки к корпусу; при наружном диаметре подшипника тихоходного вала

– ширина фланцев у подшипников,

где высота бобышки;

толщина стенки корпуса редуктора;

определяется в зависимости от диаметра болта,

([2], табл. 5, с.7).

расстояние от головки болта крепления крышки подшипника до границы хвостовика вала,

Тогда:

На 3-ем участке устанавливаем шарикоподшипники радиальные однорядные.

Принимаем

Участок с номером 4 предназначен для установки зубчатого колеса.

Участок 5 является буртиком для осевой фиксации зубчатого колеса.

где фаска посадочного отверстия зубчатого колеса,

([1], табл. 1, с.4).

Для удобства установки зубчатых колес на валу целесообразно предусмотреть буртик, размеры которого:

Принимаем

Принимаем

Участок 6 является буртиком для осевой фиксации подшипника.

где диаметр засечки подшипника, ([2], табл. 7, с.13).

Принимаем

На 7-ом участке устанавливают шарикоподшипники радиальные однорядные.

где ширина подшипника тихоходного вала,

Проектирование быстроходного вала

Для размещения на валу деталей он имеет ступенчатую форму и состоит из семи участков. При передаточном числе зубчатой передачи быстроходный вал выполняют в виде вал-шестерни. Формирование изображения быстроходного вала начинаем с зубчатого венца, основные размеры которого определены при расчете зубчатой передачи.

Конструктивное выполнение зубчатого венца зависит от соотношения диаметров заплечика подшипника и окружности впадин шестерни.

Предпочтительным является вариант, при котором При этом условии принимаем:

Тогда:

Диаметр хвостовика вала определяем из расчета вала на кручение по пониженным допускаемым напряжениям:

где крутящий момент на быстроходном валу,

пониженные допускаемые напряжения на кручение, на валу из стали 45.

Длину хвостовика рассчитываем по формуле:

Участок вала с номером 2 предназначен для взаимодействия с уплотнением:

На 3-ем участке устанавливаются шарикоподшипники радиальные однорядные средней серии.

На 3-ем участке используем маслоудерживающее кольцо. Отсюда, длина этого участка равна:

Участок 4 является буртиком, предназначенным для осевой фиксации подшипников. Диаметр этого участка равен диаметру заплечиков для подшипников: ([2], табл. 7, с.13).

Длина 4-го участка определяется из условия примерного совпадения внутренних границ подшипников быстроходного и тихоходного валов, расположенных по одну сторону от зубчатой передачи:

Шестой участок является буртиком, предназначенным для осевой фиксации подшипников. Диаметр этого участка равен диаметру заплечиков для подшипников и определяется по ([2], табл. 7, с.13).