2 Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов, расчеты передач, соединений и валов

Предварительные мощности на валах:

Р₁ =7500 Вт

Р₂ = Р₁·_рем ·_под= 7500·0,95·0,995 = 7089 Вт

Р₃ = Р₂·_цил ·_под= 7089 ·0,97·0,995 = 6842 Вт

Р₄ = Р₃·_цил ·_под= 6842 ·0,97·0,995 = 6604 Вт

Определяем предварительно крутящие моменты на валах:

Т₁ = 9550·(Р₁/ n₁) = 9550·(7,5/960) = 75 Н·м

Т₂ = 9550·(Р₂/ n₂) = 9550·(7,089 /480) = 141 Н·м

Т₃ = 9550·(Р₃/ n₃) = 9550·(6,842 /155) = 422 Н·м

Т₄ = 9550·(Р₄/ n₄) = 9550·(6,604 /114,6) = 550 Н·м

Полученные результаты сводим в таблицу:

Таблица 1.1

№ вала	Частота вращения, n, мин-1	Мощность на валу, Р, кВт	Момент на валу, Т, Нм
1	960	7,5	75
2	480	7,089	141
3	155	6,842	422
4	114,6	6,604	550

2.1 Расчет клиноременной передачи

Выбирая сечение клинового ремня [6], предварительно определяем угловую скорость и номинальный вращающий момент ведущего вала:

рад/с

Нм

При таком значении в [6], рекомендуется выбрать сечения ремня – Б (В) с площадью поперечного сечения F=138 мм²

Размеры сечения , мм

Выбираем диаметр D₁=125 мм ведущего шкива по ГОСТ 20889-88

Передаточное отношение u = 2

Диаметр ведомого шкива D₂, мм

,

где - коэффициент упругого скольжения

Принимаем D₂=250 мм по ГОСТ 20889-88

Уточняем передаточное отношение

Определяем межосевое расстояние , мм

Принимаем значение

Расчетная длина ремня L_p, мм

Ближайшая по ГОСТ 1284.1-89 Lp = 1800 мм

Вычисляем

Определяем с учетом стандартной длины L

Угол обхвата меньшего шкива

Скорость ремня

Допускаемая мощность, кВт, которую может передать один ремень, определяется по формуле:

Где по диаграммам 8.3 [6] находим величину допускаемой мощности

Р₀ = 1,61 кВт, передаваемого одним ремнем при стандартных условиях, спокойной работе и угле обхвата 180:

по табл.8.7

где - поправка к моменту на быстроходном валу в зависимости от передаточного отношения ([6], табл.8,8):

Необходимое число ремней с учетом неравномерности распределения нагрузки между ремнями равно

где - коэффициент числа ремней

Принимаем число ремней – 4

Сила предварительного натяжения одного ремня, Н, рассчитывается по формуле:

Где - масса 1 м длины ремня

Долговечность ремня определяем по формуле:

где - базовое число циклов нагружения ( ), при котором определён временной интервал выносливости ;

i – число пробегов ремня

m=8 для клиновых ремней; ;

v₁ =1,7 - при передаточном отношении передачи u=2;

v₂ =1,8 – при переменной нагрузке;

Максимальное напряжение растяжения в ремне, МПа

Окружное усилие

напряжение от центробежных сил, МПа

где - плотность материала ремня, ; для клиновых ремней

.

Напряжение изгиба в ремне на меньшем шкиве, МПа

где - модуль упругости при изгибе; для прорезиненных ремней.

Нагрузка на валы передачи

Где =1,2 МПа; С₃=0,8 по табл.3,9.

По табл 3,11 площадь сечения ремня S₁=138 мм²