3Расчёт 1-й плоскоременной передачи

Рис. 3.1

3.1Проектный расчёт

1. Диаметр ведущего шкива из условия долговечности кордошнуровых ремней:

d₁ = (35...70) ·  = (35...70) · 2,8 = 98...196 мм. (3.1)

Здесь  = 2,8 мм - толщина ремня по табл. 5.1[3].

По табл. К40[3] принимаем d₁ = 125 мм.

2. Диаметр ведомого шкива:

d₂ = u₁ · d₁ · (1 - ) = 3 · 125 · (1 - 0,015) = 369,375 мм. (3.2)

По табл. К40[3] принимаем d₂ = 355 мм.

3. Фактическое значение передаточного числа u и его отклонение u от заданного u:

u_ф = 2,883 (3.3)

u = = = 3,9%  4%. (3.4)

4. Ориентировочное межосевое расстояние:

a_w  1,5 · (d₁ + d₂) = 1,5 · (125 + 355) = 720 мм. (3.5)

5. Расчётная длина ремня:

l = 2 · a_w + (3.6)

l = 2 · 720 + = 2212,448 мм.

По стандарту принимаем l = 2500 мм.

6. Уточнённое межосевое расстояние по стандартной длине l:

a_w = (3.7)

a_w =

= 865,368 мм

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения a_w на 0,01·l = 25 мм для того, чтобы облегчить надевание ремня на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения a_w на 0,025·l = 62,5 мм.

7. Угол обхвата ремнём ведущего шкива:

₁ (3.8)

₁ = 180^o - 57^o · = 164,85^o  150^o

8. Скорость ремня:

V = (3.9)

V = = 9,454 м/с.  [V] = 35 м/с.

Здесь n_(двиг.) = 1444,503 об/мин - частота вращения ведущего шкива, [V] = 35 м/c - допускаемая скорость.

9. Частота пробегов ремня:

U = 3,782 c^-1  [U] = 15 с^-1 (3.10)

Здесь [U] = 15 c^-1 - допускаемая частота пробегов ремня. Соотношение U  [U] условно выражает долговечность ремня и его соблюдение гарантирует срок службы 1000...5000 ч.

10. Окружная сила:

F_t = (3.11)

где:

P = T_{(ведущий шкив)} · 10³ · _(двиг.) = 33,054 · 10³ · 151,268 = 5 кВт - передаваемая через передачу мощность, здесь: _(двиг.) = 151,268 рад/с - угловая скорость на ведущем шкиве, V = 9,454 м/с - скорость ремня. T_{(ведущий шкив)} = T_(двиг.) = = = 33053,918 Н·мм.

Тогда:

F_t = 528,877 Н.

11. Допускаемая удельная окружная сила:

[k_п] = [k_o] · C_ · C_ · C_v · C_p · C_d · C_F (3.12)

где:

- [k_o] = 1,119Н/мм² - допускаемая приведённая удельная окружная сила, определяемая по табл. 5.1[3] интерполированием в зависимости от диаметра ведущего шкива d₁;

C_ = 1 - поправочный коэффициент угла наклона линии центров к горизонту (табл. 5.2[3]);

C_ = 0,97 - поправочный коэффициент угла обхвата ₁ на меньшем шкиве (табл. 5.2[3]);

C_v = 1 - поправочный коэффициент влияния натяжения от центробежной силы (табл. 5.2[3]);

C_p = 0,9 - поправочный коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы (табл. 5.2[3]);

C_d = 1,2 - поправочный коэффициент влияния диаметра меньшего шкива (табл. 5.2[3]);

C_F = 0,85 - поправочный коэффициент неравномерности распределения нагрузки между кордошнурами и уточными нитями плоского ремня (табл. 5.2[3]). Тогда:

[k_п] = · 1,119 · 1 · 0,97 · 1 · 0,9 · 1,2 · 0,85 = 0,996 Н/мм².

12. Ширина ремня:

b = 189,643 мм. (3.13)

Ширину ремня округляем до стандартного значения b = 100 мм (стр. 84[3]).

13. Площадь поперечного сечения ремня:

A =  · b = 2,8 · 100 = 280 мм². (3.14)

14. Сила предварительного натяжения ремня:

F_o = A · _o = 280 · 2 = 560 Н, (3.15)

где _o = 2 Н/мм² - предварительное напряжение (табл. 5.1[3]).

15. Натяжение ведущей F₁ и ведомой F₂ ветвей ремня:

F₁ = F_o + = 560 + = 824,438 Н; (3.16)

F₂ = F_o - = 560 - = 295,562 Н. (3.17)

16. Сила давления ремня на вал:

F_оп = 2 · F_o · sin = 2 · 560 · sin = 1110,226 Н. (3.18)