2. Розрахунок пасової передачі

У нашому випадку пасова передача складається з ведучого та веденого шківів і поліклинового паса. Навантаження від електрорушія передається за допомогою сил тертя, що виникають між шківами та пасом внаслідок натяжіння останнього.

2.1. Вибір електрорушія.

2.1.1. Розраховуємо потрібну потужність на швидкохідному валу пасової передачі (який одночасово є валом електрорушія ) за формулою:

Рnас.1 = ; кВт,

де Р_ред.2 – потужність (кВт) на вихідному валу редуктора (беремо із завдання),

η_ред. – коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) редуктора,

η_пас. - к.к.д. пасової передачі, який дорівнює 0,96..

Значення η_ред розраховуємо за формулою:

η_{ред =} η_м ·η_з·(η_п)ⁿ,

де η_м - к.к.д., який враховує згублення енергії на перемішування мастила у редукторі і дорівнює 0,998;

η_з - к.к.д., який враховує згублення енергії на процес зачеплення зубців колес, який дорівнює 0,96 для циліндричних, 0,95 для конічних колес і 0,8 для черв'ячних колес з однозаходним черв'яком;

η_п - к.к.д. підшипників кочення, який дорівнює 0,999;

n - число пар підшипників у редукторі, яке приймаємо рівним 2.

2.1.2. Згідно данних таблиці 2.1 добираємо тип електрорушія, номінальна потужність якого має бути не менше потрібної потужності Р_nас.1.. При цьому знаходимо також

асинхронну частоту обертання n_е.р. ( хвил.^-1 ) за синхронною частотою, яка вказана у завданні. Знайдена асинхронна частота обертання електрорушія є одночасно частотою обертання ведучого вала пасової передачі.

Таблиця 2.1 – Синхронна та асинхронна частота обертання електрорушіїв у хвил.^-1

Номі-нальна потуж-ність елек-трору-шія, кВт	Синхронна частота обертання ( хвил.-1)
	3000		1500		1000
	асинхронна час-тота	тип електрорушія	асин-хрон-на часто-та	тип електрору-шія	асин-хрон-на час-тота	тип електрору-шія
1,5 2,2 3 4 5,5 7,5 11 15	2860 2850 2880 2880 2880 2300 2900 2940	4A80A 2У3 4A80В 2У3 4A90L2У3 4A100S2У3 4A100L2У3 4A112M2У3 4A132M2У3 4A160S2У3	1415 1425 1435 1430 1455 1455 1460 1465	4A80В4 У3 4A90L4 У3 4А100S 4У3 4А100L4 У3 4A112M4У3 4A132S4 У3 4A132M4У3 4A160S4 У3	935 950 955 960 965 970 975 975	4A90L6 У3 4А100L6 У3 4А112МА6У3 4А112МB6У3 4A132S6 У3 4A132M6 У3 4A160 6 У3 4A160M6 У3

2.2. Попередній вибір передаточного числа редуктора та пасової передачі.

2.2.1. Знаходимо загальне передаточне число за формулою:

u_{заг. =}

де n_е.р - асинхронна частота обертання електрорушія;

n_ред.2 - частота обертання веденого вала редуктора (беремо із завдання)

2.2.2. Назначаємо величину передаточного числа u^*_пас.=2. Тоді передаточне число редуктора знайдемо за формулою:

u^*_ред. =

2.3. Вибір діаметрів шківів пасової передачі та уточнення передаточних чисел.

2.3.1. Визначаємо обертальний момент на ведучому валу пасової передачі за формулою:

М_пас.1 = ; Н·м.

2.3.2. Розрахункове значення діаметра меншого шківа (якщо М_пас.1 ≤ 250 Н·м) визначаємо за формулою:

d^*_шк..1 = 30 ; мм,

Знайдену величину d^*_шк..1 округляємо до ближчого стандартного значення із слідуючого ряду чисел: 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500 мм (ГОСТ 20889-75…ГОСТ 20898-75) і позначаємо d_шк..1.

2.3.3. Діаметр більшого шківа визначаємо за формулою:

d^*_шк..2 = d^*_шк..1 ·u^*_пас.·(1-µ); мм,

де µ - коефіцієнт ковзання, який у даному випадку (гума - чавун) дорівнює 0,015. Знайдену величину d^*_шк..2 округлюємо до ближчого стандартного значення і позначаємо d_шк..2.

2.3.4. Уточнюємо передаточне число пасової передачі за формулою:

u_пас. = ,

а тоді уточнюємо передаточне число редуктора за формулою:

u_ред. =

2.4. Визначення міжосьової відстані пасової передачі та довжини паса.

2.4.1. Розрахункове значення міжосьової відстані знаходимо за формулою:

α^* = ; мм.

Відповідна довжина паса тоді дорівнює:

L = 2α^*+1,57(d_шк..2. + d_шк..1)+ ; мм

Знайдене розрахункове значення збільшуємо до ближчого стандартного значення із слідуючого ряду чисел: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000 мм і позначаємо через L. При цьому пам’ятаємо, що L ≥ 400 мм. Знаходимо міжосьову відстань, α, яка відповідає довжині пасу L за формулою:

α = 0,25(В + ); мм,

де В = L-1,57(d_шк..2. + d_шк..1);

С = 2(d_шк..2. - d_шк..1)².

2.5. Визначення кількості клинів поліклинового паса.

2.5.1. Визначаємо колову швидкість паса за формулою:

, м/с.

2.5.2. Визначаємо поздовжнє зусилля у витках паса від дії момента на ведучому валу за формулою:

F = ; Н.

2.5.3. Визначаємо допустиме зусилля в пасу (з 10 клинами-ребрами) пасової передачі за формулою:

[F₀] = (F₀·K ·K_ℓ + )·K_p; Н,

де F₀ - допустиме зусилля (Н) в пасу еталонної передачі, яке визначаємо за таблицею 2.2, в залежності від колової швидкості . При цьому вибираємо тип паса (K, Л, M), в залежності від значення d_шк..1. Якщо значення d_шк..1 попадає в два типи, то перевагу віддаємо типу паса з більшою величиною F₀.

Таблиця 2.2 - Величина допустимого зусилля в пасу еталонної передачі в Н

Тип паса	dшк1. (мм)	При коловій швидкості (м/с)
		5	10	15	20	25
К	40 50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160	280 330 355 380 400 410 430 440 450 460 470 480	240 290 315 340 360 370 390 400 410 420 430 440	214 266 286 307 326 346 358 373 386 400 412 412	185 240 262 285 300 320 335 345 360 375 380 386	154 212 234 256 276 292 308 320 328 348 352 360

Л		80 90 100 112 125 140 160 180 200 224 250 280 315 355		780 890 1000 1100 1180 1260 1340 1400 1440 1500 1540 1580 1600 1640		640 750 860 960 1040 1100 1200 1260 1300 1350 1400 1430 1470 1500		527 636 746 846 925 1000 1076 1130 1190 1240 1280 1310 1350 1380	415 525 635 735 815 890 970 1030 1080 1130 1170 1200 1240 1280	300 410 520 612 690 770 850 910 960 1010 1050 1090 1120 1160
М	180 200 224 250 280 315 355 400 450 500		2900 2160 3600 3940 4200 4300 4740 4960 5140 5300		2400 2770 3130 3440 3740 4000 4240 4460 4650 4780		2010 2380 2740 3050 3350 3620 3870 4070 4270 4400		1640 2015 2375 2690 2990 3250 3500 3700 3900 4050	1270 1616 1980 2280 2600 2840 3120 3320 3480 3540

К_р - коефіцієнт, який враховує умови експлуатації передачі і дорівнює 0,9 для прийнятого помірного характера навантаження;

K - коефіцієнт, який враховує кут обхвату пасом меншого шківа і визначається за формулою:

K = 1 – 0,003·(180⁰ - ⁰).

Значення кута обхвату меншого шківа визначається за

формулою:

⁰ = 180⁰ - ·60⁰. град.,

K_ℓ - коефіцієнт, який враховує число пробігів паса, що визначають за формулою:

K_ℓ = 0,9 + 0,1

Значення ℓ_е, тобто еталонної довжини паса, визначається в залежності від типу паса за таблицею 2.3.

Таблиця 2.3 - Значення еталонної довжини ℓ_е, маси 1м довжини паса з 10 ребрами q_m, допустимого та рекомендує мого числа клинів (ребер).

Тип паса	К	Л	М
ℓе, мм	710	1600	2240
qm. кг/м	0.09	0.45	1.6
допустиме zmax	36	20	20
Рекомендуєме число ребер (клинів)	2-36	4-20	4-20

М₀ - момент згину(Н м), який виникає у пасу при його обертанні за допомогою шківів. Величина М₀ залежить від передаточного числа u і визначається за таблицею 2.4, з урахуванням вибраного типу паса.

Таблиця 2.4-Величина моменту згину М_о для типів пасу

в Н·м.

Тип паса	Передаточне число u
	1,5	2,0	2,5
К Л М	0,5 4,5 34,5	0,6 5,0 38,0	0,7 5,4 41,4

2.5.4. Число клинів (ребер) паса визначається за формулою:

z =

Якщо знайдене число клинів перевищує z_max (див. таблицю 2.3) то необхідно перейти до слідуючого типу паса або збільшити значення d_шк1 і виконати новий розрахунок.

2.6. Визначення зусилля в пасі від початкового (попереднього) натягнення.

Для забезпечення необхідної сили тертя, яка виникає між пасом і шківом, треба створити початковий натяг у пасі. Від початкового натягнення не повинні спричинятись залишкові деформації. Знаходять зусилля F_n за формулою:

F_n = 0,78F + · ²; Н.

де q_m - маса одного метра довжини паса ( погонна маса ) з 10-ма ребрами

( визначається за таблицею 2.3).

2.7 Визначення ширини ободів шківів та паса.

2.7.1. Ширину ободів шківів визначаємо за формулою:

В_шк. = 2С_шк. + z · Т_шк.; мм

де С_шк і Т_шк параметри шківів, якізалежать від типу паса

і знаходять за таблицею 2.5.

Таблиця 2.5-Параметри шківів в міліметрах

Параметри шківа	Тип паса
	К	Л	М
Сшк Тшк	3,5 2,4	3,5 4,8	10,0 9,5

2.7.2. Ширина паса визначається за формулою:

В_пас. = z · Т_шк ; мм.

2.7.3.Матеріал шківів - чавун марки СЧ15 (застосовується при швидкостях ≤30м·с^-1).

Матеріал паса - прогумована тканина.

2.8. Визначення сил, які діють на вали пасової передачі.

2.8.1.Радіальну силу, яка діє на вали пасової передачі за рахунок натяжіння паса, розраховують за формулою:

F_r=2F_n · sin( ); Н.

Умовно приймаємо, що сила діє горизонтально. Силу F_п. необхідно враховувати при розрахунку ведучого вала редуктора тому, що він є водночас веденим валом пасової передачі. Ведений вал редуктора не має аналогічного навантаження за заданими умовами.

Ніяких креслень, пов'язаних з розрахунком пасової передачі студенти не виконують.