7. Уточняем передаточное отношение и частоту вращения ведомого вала:

i = D*J[D_x (1 — в)] = 450/[225 (1 —0,01)] =2,02; n₂ = nt/i = 980/2,02 = 485 мин-*.

8. Назначаем межосевое расстояние. Воспользовавшись соотношением (Дс + ^г)^ <a<2,5(D!+D₂) (см. занятие4), получаем (225+450)<а<2,5 (225+450).

Дальнейший расчет ведем в двух вариантах, принимая: а) а = 700 мм и б) а = 1000 мм.

9. По формуле (50) определяем угол обхвата:

а) при а = 700 мм

ф_а = 180°-°²~^Dl 60° = 180°—⁴⁵°₇"^₀²²⁵ 60° = 180° —19,3° = 160,7°;

б) при а =1000 мм

Фб - 180°—^D2-^Dl G0° = 180°—⁴⁵?~²²⁵ 60° = 180°-13,5° - 166,5°. ^т а 1000

10. Длину ремня вычисляем по формуле (51):

L_a = 2а+0,5л (D_x + D₂) + (D₂—DO²/^) = = 2.700 + 0,5л (225 + 450) + (450—225)²/(4 • 700) = 1400 + 1060 + 18,1 = 2478 мм; Ц = 2а + 0,5л (D₁+ D₂) + (D₂ - Di)²/(4a) = = 2-1000+0,5я (225 + 450)+(450—225)²/(4.1000) =2000+1060+12,3 « 3072 мм.

11. По формуле (53) проверяем частоту пробега ремней:

v_a = 0/L_a = И,6/2,48 = 4,68 * [v]=4 ... 5; v₆ = y/L₆ = l 1,6/3,07 = 3,77 < [v].

Так как при с =1000 мм частота пробега точки ремня в 1 с значительно меньше, а фб = 166,5° > ф_а= 160,7°, то целесообразно окончательно принять а =1000 мм и L_a = 3072 мм. (При требовании компактности передачи следует принять а = 700 мм.)

12. По формуле (55) вычисляем допускаемое полезное напряжение.

По табл. П11 для хлопчатобумажных ремней при рекомендованном 6/Z)_mi_n= =0,025 получаем

о>₀ = 2,06—14,76/Z>_min = 2,06—14,7-0,025 = 2,06—0,368 = 1,69 МПа.

Для плоских ремней по табл. П12, интерполируя, находим коэффициент угла обхвата при <р= 166,5° — С_ф = 0,965.

Скоростной коэффициент (см. занятие 5)

C_v = 1,04—0,0004а² = 1,04—0,0004 -11,6^=0,986;

С_р=1 (см. табл. П.13); C_v = 0,9 (см. табл. П14) при у = 60...80°. Итак,

[оу]=(^<А> C_vC_vC_y = 1,69.0,965-0,986.Ь0,9 = 1,44 МПа.

13. Определяем окружную силу:

F_t = 27VD! = 2-9,55P₁/(D₁n0 = 19,Ь7-10³/(0,225 ■ 980) = 607 Н.

14. По формуле (57) вычисляем требуемую площадь поперечного сечения ремня, определяем его толщину и ширину:

S = /y[oy] = 607/l,44 = 421 мм²;

по табл. П7 принимаем толщину ремня 6 = 4,5 мм и ширину ремня 6 = 100 мм; при этом 5 = 66 = 4,5.100 = 450 мм² > 421 мм². Так как 6/Z>i = 4,5/225 = = 0,02 < 0,025, то принятые размеры ремня и шкива обеспечивают нормальные условия эксплуатации передачи и соответствующую усталостную долговечность ремня.

15. При 6=100 мм по табл. П10 находим ширину шкива 5 = 125 мм.

16. По формуле (60) находим силу давления на опоры валов: F * З/⁷* = 3-607= 1821 Н = 1,82 кН.

Задача 12. Рассчитать плоскоремениую передачу с натяжным роликом (см. рис. 24), предназначенную для передачи энергии от двигателя внутреннего сгорания к: а) поршневому насосу, б) фрезерному станку, если: а) Р₂=13кВт, /г₂ = 750 мин-¹, i « 3, v = 30°; б) Р₂ = 6 кВт, л₂ = 500 мин, / « 4, v = 70°.

Решение, а) 1. Определяем КПД передачи. КПД ременной передачи г] = 0,91 ...0,98 (см. занятие 4), принимаем г]₁ = 0,95. КПД натяжного ролика т]₂ = 0,99. Следовательно,

т) = r)iT]₂ = 0,95-0,99 = 0,94.

2. Мощность на ведущем валу передачи

р_{1 =} Р₂/г]= 13/0,94 = 13,85 кВт.

3. По формуле (49)' вычисляем частоту вращения ведущего вала:

лх = ш₂ = 3• 750 = 2250 мин"¹.

4. По формуле (56) определяем диаметр ведущего шкива:

D_x = (115 ... 135) j/P^h = (115 ... 135) у 13,85-10³/2250 = = (115 ... 135)^/6715 = 212 ... 248мм. По табл. ПЮ принимаем D_x = 225 мм.

5. По формуле (49) находим диаметр ведомого шкива при среднем значении коэффициента упругого скольжения 8 = 0,015 (см. занятие 4):

D₂ = Шх (1 —8) = 3-225 (1 —0,015) = 665 мм. По табл. ПЮ принимаем £>₂ = 630 мм.

6. Уточняем передаточное отношение и частоту вращения ведущего вала [см. (49)]:

* = D_a/[Di(l--в) J = 630/[225 (1—0,015)] =2,84 и я_{1 =} т₂ = 2,84-750 = 2130 мин-*.

7. Вычисляем скорость ремня и назначаем тип ремня:

v = nD_t п х/60 = я • 225 -10 - ³ - 2130/60 = 25,1 м/с

При скорости ремня v = 25,1 м/с можно применять кожаные и прорезиненные ремни (см. занятие 4).

Так как кожаные ремни дефицитны и дороги, то для проектируемой пере­дачи назначим прорезиненный ремень.

44. Диаметр натяжного ролика принимаем из соотношения Z>_p«0,8Dj = = 0,8-225=180 мм. По табл. ПЮ принимаем £>_р=180 мм.

45. Назначаем размер межосевого расстояния из соотношения (£>i+D₂)«^ ^ аг^2,5 (Di+D₂) (см. занятие 4).

Учитывая высокую скорость ремня при £>х = 225 мм и D₂ = 630 мм, прини­маем а — 1800 мм.

10. Определяем межосевое расстояние между натяжным роликом и ведущим шкивом:

l,5Di= 1,5-225 = 338 мм. Принимаем я_р = 340 мм.

46. В масштабе 1:10 вычерчиваем кинематическую схему плоскоременной передачи с натяжным роликом (см. рис. 24, б).

47. В передачах с натяжным роликом длину ремня L определяем графически. Используя кинематическую схему (см. рис. 24,6) и учитывая ее масштаб, получаем

L = 10/_Tp= 10-520 мм = 5200 мм.

13. По формуле (52) проверяем частоту пробега ремня:

v = y/L = 25,l/5,2 = 4,83 с~* < [v]_max.

14. По формуле (55) вычисляем размер допускаемого полезного напряжения [Of]. По табл. П11 для прорезиненных ремней при рекомендованном 8/D_m\_n = 0,025 получаем

a_F0 = 2,45—9,8l6/D_min = 2,45—9,81-0,025 = 2,2 МПа.

С помощью рис. 24, б графически определяем угол обхвата ведущего шкива <р & 180°. По табл. П12 С_ф = 1,00;

Q, = l,04—0,0004у? = 1,04—0,0004.25,12 = 1,04—0,253 = =0,787 (см. занятие 5);

С_р = 0,9—0,1 =0,8 (учтено примечание 2 к табл. П13);

Су = 1 (см. табл. П14) для автоматически регулируемых передач.

Итак, при 6/D_mi_n = 0,025 получаем

[о>] =<^C<pСуСуСу = 2,2*1.0,787*0,8.1 = 1,385 МПа.

15. Вычисляем окружную силу:

/r_f Pj/y = 13,85.10³/25,1 = 552 Н.

16. По формуле (57) находим площадь поперечного сечения и определяем толщину и ширину ремня:

5=/у[о>] =552/1,385 = 398 мм².

По табл. П6 для прорезиненного ремня принимаем число прокладок f_n=3 и толщину ремня (с резиновой прослойкой) 6=4,5 мм. Итак, ширина ремня

6 = 5/6 = 398/4,5 = 88,4 мм.

По табл. П6 принимаем 6 = 90 мм.

17. Силу предварительного натяжения ремня Q₀ определим по формуле (38). Напряжение растяжения от предварительного натяжения для плоского ремня (см. занятие 4) а₀ = 1,57 ... 1,96 МПа.

Принимая ао=1,8 МПа, получаем Q₀=a₀S=a₀66 = 1,8«90.4,5 = 730 Н.

18. По формулам (39) и (40) вычисляем силы натяжения ветвей ремня: для ведущей (верхней—см. рис. 24, б) ветви ремня

Qi = Q₀+0,5Ft = 730+0,5.552 = 1006 Н;

для ведомой ветви ремня

Q_a = Qo~0,5F_f = 730—0,5.552 = 454 Н.

19. Силы, действующие на валы и подшипники, без учета сил тяжести дета- лей передачи определяем графически (см. рис. 24, б).

Принимая коэффицент масштаба сил }Xq = 20 Н/мм и геометрически складывая векторы Qi и Q₂ (см. параллелограмм сил), получаем: для ведущего вала

F₁ = ^O₁Vq = 70.20=1400 Н;

для ведомого вала

F₂ = B02\i_Q = 65.20 = 1300 Н.

20. С помощью транспортира на рис. 24, б измеряем угол 20 «150° и вы- числяем силу давления на ролик:

/^r_p = 2Q₂cosP = 2.454.cos75° = 235 Н.

21. Вычисляем силу тяжести груза G натяжного ролика. Пренебрегая силой тяжести стержня рычага (см. рис. 24, б), получаем

2]M₀ = FpCOS (90°—Р) flp+Gpflp—G/ = 0 и G = [F_pcos(90° —P) + G_p]flp//=...,

где G = mg—сила тяжести ролика, плечо я_р+100 ... 200 мм.

Задача 13. Рассчитать клиноременную передачу от электродвигателя к: а) поршневому компрессору, б) элеватору, если: а) Р_х = 20 кВт, = 1460 мин*"¹, «2 = 700 мин-*; б) Р_х=28 кВт, л_х = 730 мин-*, л₂ = 145 мин-*,

Решение, а) 1. Вычерчиваем кинематическую схему передачи (см. рис. 39, а).

48. При Р = 20 кВт и ориентировочном значении v > 10 м/с по табл. П15 рекомендованы ремни типов В и Г.

49. Определяем диаметр ведущего шкива и скорость ремня. По табл. П8 при­нимаем: а) для ремня типа В c?_pi=200 мм, б) для ремня типа Г rfpi = 315 мм,

Скорости ремней:

t,_B=jic?ptni/60 = Ji-0,2-1460/60 = 15 мс < [v] = 30 м/с; t>_r = nG(pi7ii/60 = Jt.0,315.1460/60 = 24 м/с < [v],

4. Вычисляем передаточное отношение по формуле (48) и диаметр ведомого шкива:

i = щ/П2 = 1460/700 = 2,09;

8=0,01 ... 0,02 (см. занятие 4), принимая е = 0,015, получаем: тип В с/_р2 = a=zid_Pi (1-е) = 2,09-200 (1—0,015) = 413 мм, по табл. П8 (см. первую графу таблицы) принимаем cU = 400 мм; тип Г d_p2 = '*d_Pi (1 —е) =2,09-315 (1 —0,015) =» = 648 MM| по табл. П8 принимаем d_p2 = 630 мм.