6.2.2. Расчет клиноременной передачи
Исходными данными для расчета клиноременной передачи являются: передаваемая мощность Р, кВт; частота вращения ведущего (меньшего) шкива n1 = nдв, об/мин; передаточное отношение i1; коэффициент скольжения = 0,010,02; вращающий момент T1 ведущего вала.
Последовательность расчета
Выбор сечения ремня. Сечение ремня выбирают по величине вращающего момента на малом шкиве по ГОСТ 1284.68 – 89 (рис. 6.2, табл. 6.4 и 6.5).
Таблица 6.4
Обозначение сечения ремня |
Вращающий момент на малом шкиве, Н·м |
Минимальный диаметр малого шкива, мм |
Клиновые ремни по ГОСТ 1284.1 – 80 |
||
0 (Z) |
менее 30 |
63 |
А (A) |
15 … 60 |
90 |
Б (B) |
50 … 150 |
125 |
В (С) |
120 … 600 |
200 |
Г (D) |
450 …2400 |
355 |
Д (E) |
1600 … 6000 |
500 |
Таблица 6.5
Обозначение сечения ремня |
D1, мм, не менее |
lp, мм |
W, мм |
T0, мм |
A, мм2 |
Lр, мм |
L, мм |
Масса одного метра, кг |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 (Z) |
63 |
8,5 |
10 |
6 |
47 |
400-2500 |
25 |
0,06 |
A (A) |
90 |
11,0 |
13 |
8 |
81 |
500-4000 |
33 |
0,1 |
Б (B) |
125 |
14,0 |
17 |
17 |
133 |
800-6300 |
40 |
0,18 |
B (С) |
200 |
19,0 |
22 |
22 |
230 |
1800-10000 |
59 |
0,3 |
Г (D) |
315 |
27 |
32 |
19 |
476 |
3150-14000 |
76 |
0,6 |
Д (E) |
500 |
32 |
38 |
23,5 |
692 |
4500-18000 |
95 |
0,9 |
|
||||||||
Рис. 6.2. Схема клиноременной передачи
Расчет диаметров шкивов. Расчетный диаметр Dp1 малого шкива определяют по эмпирической формуле
,
где T1 дано в Hмм.
По найденному значению подбирают диаметр шкива D1, мм из стандартного ряда по ГОСТ 17383–73: 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000.
Расчетный диаметр ведомого шкива Dp2, мм, определяют с учетом относительного скольжения ремня :
Dp2 = D1 i1 (1–),
где i1 – принятое ранее передаточное отношение клиноременной передачи.
Для клиноременных передач рекомендуемое значение = 0,015.
Расчетный диаметр ведомого шкива Dp2 округляют до стандартного значения.
Уточнение передаточного отношения клиноременной передачи
i1ф = D2/[D1(1–)] ,
где i1ф – фактическое передаточное отношение клиноременной передачи.
При этом частота вращения ведомого вала n2 = n1 / i1ф. Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету,
∆n2 =[(n2 – n2)/n2]100%.
Допускается расхождение, ∆n2 не должно превышать 3 %.
Предварительное определение межосевого расстояния. Расчетное межосевое расстояние ap должно находиться в интервале:
amin ap amax.
Минимальное и максимальное значения межосевого расстояния ременной передачи:
amin = 0,55(D1 + D2) + T0; amax = 2(D1 + D2),
где T0 — высота сечения ремня (табл. 6.5).
Расчет и выбор длины ремня. Расчетная длина ремня
.
Расчетную длину ремня округляют до стандартного значения L.
Стандартные длины L, мм, клиновых ремней: 400; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1400; 1600; 1800; 2000; 2500; 2800; 3150; 4000; 4500; 5000; 5600; 6300; 7100; 8000; 9000; 10000; 11200; 12500; 14000; 16000; 18000.
Уточнение межосевого расстояния. Межосевое расстояние уточняют с выбранной из значений стандарта длиной ремня L по формуле
.
При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,01L для облегчения надевания ремня на шкивы и увеличения его на 0,025L для обеспечения натяжения ремней и компенсации их износа. Угол обхвата меньшего шкива
.
Коэффициент режима работы Cр, учитывающий условия эксплуатации передачи, выбирают по табл. 6.6.
Коэффициент С, учитывающий влияние угла обхвата
.
Коэффициент СZ, учитывающий число ремней в передаче, определяется следующим образом:
-
Число ремней Z
2 – 3
4 – 6
Свыше 6
Коэффициент CZ
0,95
0,9
0,85
Коэффициент CL для клиновых ремней, учитывающий влияние длины ремня, выбирают по табл. 6.7 (ГОСТ 1284.68 – 89).
Таблица 6.6
Режим работы, кратковременная нагрузка, в процентах от номинальной |
Типы машин |
Cp при числе смен |
||
1 |
2 |
3 |
||
Легкий, 120 |
Конвейеры ленточные, насосы и компрессоры центробежные, токарные и шлифовальные станки |
1,0 |
1,1 |
1,4 |
Средний, 150 |
Конвейеры цепные, элеваторы, компрессоры и насосы поршневые, станки фрезерные, пилы дисковые |
1,1 |
1,2 |
1,5 |
Тяжелый, 200 |
Конвейеры скребковые, шнеки, станки строгальные и долбежные, высадочные прессы, машины для брекетирования кормов, деревообрабатывающие станки |
1,2 |
1,3 |
1,6 |
Очень тяжелый, 300 |
Подъемники, элеваторы, молоты, дробилки, лесопильные рамы |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
Таблица 6.7
Lp, мм |
Сечение ремня |
|||||
0 (Z) |
А (A) |
Б (В) |
В (С) |
Г (D) |
Д (E) |
|
Коэффициент CL |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
400 |
0,79 |
|
|
|
|
|
500 |
0,81 |
|
|
|
|
|
560 |
0,82 |
0,79 |
|
|
|
|
710 |
0,86 |
0,83 |
|
|
|
|
900 |
0,92 |
0,87 |
0,82 |
|
|
|
1000 |
0,95 |
0,90 |
0,85 |
|
|
|
1250 |
0,98 |
0,93 |
0,88 |
|
|
|
1500 |
1,03 |
0,98 |
0,92 |
|
|
|
1800 |
1,06 |
1,01 |
0,95 |
0,86 |
|
|
2000 |
1,08 |
1,03 |
0,98 |
0,88 |
|
|
2240 |
1,10 |
1,06 |
1,00 |
0,91 |
|
|
2500 |
1,30 |
1,09 |
1,03 |
0,93 |
|
|
2800 |
- |
1,11 |
1,05 |
0,95 |
|
|
3150 |
- |
1,13 |
1,07 |
0,97 |
0,86 |
|
4000 |
- |
1,2 |
1,13 |
1,02 |
0,91 |
|
4250 |
- |
- |
1,17 |
1,06 |
0,95 |
|
5300 |
- |
- |
1,19 |
1,08 |
0,97 |
0,96 |
6300 |
- |
- |
1,23 |
1,12 |
1,01 |
0,97 |
Число ремней в передаче
где P
= P
– передаваемая мощность передачи, кВт;
P0
— номинальная мощность, кВт, передаваемая
одним клиновым ремнем, по ГОСТ 1284.3-96
(табл. 6.8) в зависимости от окружной
скорости, определяем из выражения
.
Натяжение ветви клинового ремня
где – коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, Нс2 / м2, значения которого приведены в табл. 6.9.
Давление на валы 
.
Ширина шкива Вш = (Z – 1) e + 2f, где размеры e и f приведены в табл. 6.10.
Таблица 6.8
Допустимая мощность Р0, которую передаёт один клиновой ремень нормального сечения
Сечение ремня |
|
|
||||||
3 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
О(Z) |
63 |
0,31 |
0,49 |
0,82 |
1,03 |
1,11 |
– |
– |
71 |
0,37 |
9,56 |
0,95 |
1,22 |
1,37 |
1,40 |
– |
|
80 |
0,40 |
0,62 |
1,07 |
1,41 |
1,60 |
1,65 |
– |
|
90 |
0,44 |
0,67 |
1,16 |
1,56 |
1,73 |
1,90 |
1,85 |
|
100 |
0,46 |
0,70 |
1,24 |
1,67 |
1,97 |
2,10 |
2,04 |
|
112 |
0,48 |
0,78 |
1,32 |
1,80 |
2,12 |
2,30 |
2,28 |
|
А(А) |
90 |
0,56 |
0,84 |
1,39 |
1,75 |
1,88 |
– |
– |
100 |
0,62 |
0,95 |
1,60 |
2,07 |
2,31 |
2,29 |
– |
|
112 |
0,70 |
1,05 |
1,82 |
2,39 |
2,74 |
2,82 |
2,50 |
|
125 |
0,74 |
1,15 |
2,00 |
2,66 |
3,10 |
3,27 |
3,14 |
|
140 |
0,80 |
1,23 |
2,18 |
2,91 |
3,44 |
3,70 |
3,64 |
|
160 |
0,85 |
1,32 |
2,35 |
3,20 |
3,80 |
4,12 |
4,16 |
|
180 |
0,88 |
1,38 |
2,47 |
3,39 |
4,05 |
4,47 |
4,56 |
|
Б(В) |
125 |
0,82 |
1,39 |
2,26 |
2,80 |
– |
– |
– |
140 |
1,07 |
1,61 |
2,70 |
3,45 |
3,83 |
– |
– |
|
160 |
1,20 |
1,83 |
3,15 |
4,13 |
4,74 |
4,88 |
4,47 |
|
180 |
1,30 |
2,01 |
3,51 |
4,66 |
5,44 |
5,76 |
5,53 |
|
200 |
1,40 |
2,15 |
3,79 |
5,08 |
6,00 |
6,43 |
6,38 |
|
224 |
1,47 |
2,26 |
4,05 |
5,45 |
6,50 |
7,05 |
7,15 |
|
250 |
1,54 |
2,39 |
4,29 |
5,85 |
7,00 |
7,70 |
7,90 |
|
280 |
1,57 |
2,50 |
4,50 |
6,15 |
7,40 |
8,20 |
8,50 |
|
В(С) |
200 |
3 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
224 |
1,85 |
2,77 |
4,59 |
5,80 |
6,33 |
– |
|
|
250 |
2,08 |
3,15 |
5,25 |
6,95 |
7,86 |
7,95 |
|
|
280 |
2,28 |
3,48 |
6,02 |
7,94 |
9,18 |
9,60 |
|
|
315 |
2,46 |
3,78 |
6,63 |
8,86 |
10,4 |
11,1 |
|
|
355 |
2,63 |
4,07 |
7,19 |
9,71 |
11,5 |
12,5 |
|
|
400 |
2,76 |
4,32 |
7,70 |
10,5 |
12,6 |
13,8 |
|
|
450 |
2,89 |
4,54 |
8,10 |
11,1 |
13,3 |
15,0 |
|
|
355 |
3,00 |
4,70 |
8,50 |
11,7 |
14,2 |
15,9 |
|
|
,
мм
при скорости ремня
,
м/сПродолжение табл. 6.8
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Г(D) |
400 |
4,46 |
6,74 |
11,4 |
14,8 |
16,8 |
17,1 |
|
450 |
4,94 |
7,54 |
13,0 |
17,2 |
20,0 |
21,1 |
|
|
500 |
5,36 |
8,24 |
14,4 |
19,3 |
22,8 |
24,6 |
|
|
560 |
5,70 |
8,80 |
15,5 |
21,0 |
25,0 |
27,5 |
|
|
630 |
5,90 |
9,24 |
16,6 |
22,5 |
27,0 |
29,8 |
|
|
710 |
6,30 |
9,75 |
17,9 |
24,1 |
29,2 |
32,5 |
|
|
|
800 |
6,56 |
10,3 |
18,6 |
25,5 |
31,0 |
34,9 |
|
500 |
6,82 |
10,7 |
19,4 |
26,8 |
32,6 |
37,0 |
|
|
Д(Е) |
560 |
6,84 |
10,4 |
17,2 |
23,5 |
27,1 |
28,2 |
|
630 |
7,45 |
11,4 |
19,9 |
26,5 |
31,1 |
33,3 |
|
|
710 |
8,02 |
12,4 |
21,8 |
29,4 |
34,9 |
38,0 |
|
|
800 |
8,53 |
13,2 |
23,5 |
31,9 |
38,3 |
43,2 |
|
|
900 |
9,00 |
14,0 |
25,0 |
34,2 |
41,3 |
46,1 |
|
|
|
9,30 |
14,6 |
26,0 |
36,2 |
43,8 |
48,4 |
|
Таблица 6.9
Сечение ремня |
0 (Z) |
А (A) |
Б (B) |
В (С) |
Г (D) |
Д (E) |
Коэффициент |
0,06 |
0,1 |
0,18 |
0,3 |
0,6 |
0,9 |
Таблица 6.10
Сечение ремня |
Размеры канавок, мм |
||||
lp |
h |
h0 |
f |
e |
|
0 (Z) |
8,5 |
7,0 |
2,5 |
8,0 |
12,0 |
А (A) |
11,0 |
8,7 |
3,3 |
10,0 |
15,0 |
Б (B) |
14,0 |
10,8 |
4,2 |
12,5 |
19,0 |
В (С) |
19,0 |
14,3 |
5,7 |
17,0 |
25,5 |
Г (D) |
27,0 |
19,0 |
8,1 |
24,0 |
37,0 |
Д (E) |
32,0 |
23,4 |
9,6 |
29,0 |
41,5 |
|
|||||
