Ременные передачи

Расчет ременных передач проводится в два этапа: первый – проектный расчет с целью определения геометрических параметров передачи; второй – проверочный расчет ремней на прочность.

2. Прочностной расчет плоскоременных передач

2.1. Проектировочный расчет

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Р_{дв ,} Р₁, кВт; n_дв, n₁, мин‾¹; u = u_оп; Т_дв , Т₁, Н·м.

(см. табл. 1.4.5).

Конструкция и материал ремня (п. 2.3).

Условия работы и расположение передачи (п. 1.2).

В данной главе курсовой работы конструируются ременные передачи открытого типа (оси валов параллельны, вращение шкивов в одном направлении) с прорезиненными ремнями плоского сечения. Схема и основные размеры плоскоременной передачи приведены на рисунке 2.1.1.

Определяются:

2.1.1. Диаметр ведущего шкива, мм:

— для резинотканевых и капроновых с полиамидным покрытием ремней:

;

1. для полиамидных кордленточных ремней

kd = 28,8 при n1 ≤ 2000 мин‾¹

kd = 31,0 при n1 > 2000 мин‾¹.

Выбрать расчетный диаметр ведущего шкива, мм:

d ₁ > d _{1 min} (первый больший)

из стандартного ряда (ГОСТ 17383—73): ...40, 45, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200,224,250,280,315,355, 400, 450, 500, 630, 710, 800, 900, 1000...

2.1.2. Диаметр ведомого шкива, мм d' ₂ = d₁ ∙ u. Действительный диаметр, мм

d ₂ ≤ d' ₂ (первый меньший) (ГОСТ 17383—73).

3. Действительное передаточное отношение передачи:

,

где ε = (0,015…0,020) – коэффициент упругого скольжения.

Проверить отклонение действительного передаточного отношения ∆u от заданного u:

Если изменилось u передачи (см. Исходные данные) необходимо уточнить передаточное число последующей рассчитываемой ступени привода и значения n и Т (табл.1.4.5).

2.1.4. В зависимости от компоновки машины назначают размер межосевого расстояния. Для открытой плоскоременной передачи рекомендуемое межосевое расстояние а, мм:

(d₁ + d₂) ≤ a ≤ 2,5(d₁ + d₂).

5. Расчетная длина ремня L'p, мм:

Полученное значение L'_р (мм) принять по стандарту из ря­да чисел: 500, 550, 600, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1050, 1150, 1200, 1250, 1300, 1400, 1450, 1500, 1600, 1700, 1800, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000.

2.1.6. Уточнить значение межосевого расстояния а по стандартной длине L_р:

.

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения а на 0,01L для того, чтобы облегчить надевание ремня на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения а на 0,025L. Следовательно, действительное значение межосевого расстоя­ния а_д лежит в интервале:

а_min < a_д < а_max.

Окончательно для расчета а принять равным округленному значению а_д.

7. Угол обхвата ремнем ведущего шкива α°1, град:

.

Угол α°1 должен быть ≥ 150°. Если α < 150º, то следует увеличить межосевое расстояние или применить натяжной ролик. Так как натяжной ролик усложняет и удорожает конст­рукцию, снижает долговечность ремня, то применение его может быть оправдано малогабаритностью передачи или не­обходимостью автоматического регулирования силы натяже­ния ремня.

Значение коэффициента, учитывающего влияние угла обхвата на ведущем шкиве:

(или табл. 2.1.1).

7. Скорость ремня V, м/с:

,

где d₁ и n_дв — соответственно диаметр ведущего шкива (см. п. 2.1.1) и частота его вращения (см. Исходные данные); [V] = 35 м/с — допускаемая скорость. Если V получится меньше 10 м/с, то рекомендуется увеличить диаметр шкивов.

Значение коэффициента, учитывающего влияние центро­бежных сил:

(или табл. 2.1.1).

7. Число пробегов ремня ν, с‾¹:

ν = V/ Lp ≤ [ ν ].

где [ ν ] = 15 с‾¹ — допускаемая частота пробега; L_p — стан­дартная длина ремня.

Соотношение ν ≤ [ ν ] условно выражает долговечность ремня и гарантирует срок службы 1000…5000 ч.

Если для плоских ремней ν > 15 сˉ¹, то необходимо увели­чить межосевое расстояние.

7. Окружное усилие Ft, Н:

или ,

где Т_дв — вращающий момент, Нм; Р_дв — мощность двигателя, кВт (см. табл. 1.4.5); d₁ — диаметр ведущего шкива, мм (см. п. 2.1.1); V — скорость ремня, м/с (см. п. 2.1.8).

2.1.11. Допускаемое полезное напряжение (удельное ок­ружное усилие на единицу площади поперечного сечения ремня):

[σ] = k_o с_α с_V с_θ с_p,,

где k_o — номинальное полезное напряжение;

с_α — коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на ведущем шкиве;

с_V — коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил;

с_θ — коэффициент, учитывающий вид передачи и угол на­клона межосевой линии к горизонту;

с_р — коэффициент, учитывающий динамичность нагруже­ния передачи и режим ее работы.

Значения поправочных коэффициентов с представлены в таблице 2.1.1.

Таблица 2.1.1