202Equation Section (Next)2 Расчет открытой передачи

Выполним расчет клиноременной передачи с узким сечением ремня по методике, изложенной в [2, с.7-12].

Предварительно по значению крутящего момента T₁=T_I=122,42 Н·м назначаем клиновой кордшнуровый ремень сечения УА (узкое сечение по ТУ 38-40534).

Диаметр ведущего шкива, мм

21221\* MERGEFORMAT (.)

где C – коэффициент пропорциональности, для ремней узкого сечения C = 20

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего значения из ряда стандартных значений и принимаем D₁=100 мм.

Диаметр ведомого шкива, мм

22222\* MERGEFORMAT (.)

где ε – коэффициент упругого скольжения ε = 0,01…0,015

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего значения из ряда стандартных значений и принимаем D₂ = 280 мм.

Фактическое передаточное число передачи

23223\* MERGEFORMAT (.)

Отклонение от расчетного значения

24224\* MERGEFORMAT (.)

Межосевое расстояние, мм

25225\* MERGEFORMAT (.)

где h – высота ремня, h = 10 мм

За расчетное примем значение из полученного диапазона a=490 мм.

Длина ремня, мм

26226\* MERGEFORMAT (.)

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного по ГОСТ 1284.1-80 и принимаем окончательно l = 1600 мм или 1,6 м.

По принятой длине уточняем межосевое расстояние, мм

27227\* MERGEFORMAT (.)

Правильность выбора межосевого расстояния проверим расчетом угла обхвата ремнем малого шкива по условию

28228\* MERGEFORMAT (.)

Условие выполняется, значит межосевое расстояние определено верно.

Скорость ремня, м/с

29229\* MERGEFORMAT (.)

где n₁ – частота вращения ведущего шкива, n₁ = 163,28 об/мин

Скорость ремня не превышает допустимое значение [v] = 40 м/с.

Требуемое количество ремней

30230\* MERGEFORMAT (.)

где P₁ – мощность на ведущем валу передачи, P₁ =  P_III = 2,093 кВт;

K_д – коэффициент динамической нагрузки, K_д = 1,10;

K_α – коэффициент угла обхвата на малом шкиве, K_α = 0,948;

P₀ – допускаемая мощность на один ремень, P₀ = 0,177 кВт

Полученное значение z округляем в большую сторону до целого и принимаем z = 14. Данное значение не соответствует допускаемому z < 8, поэтому выберем большее сечение ремня.

Назначаем клиновой кордшнуровый ремень сечения УБ (узкое сечение по ТУ 38-40534). Принимаем диаметр ведущего шкива согласно рекомендациям для данного сечения D₁ = 140 мм.

Диаметр ведомого шкива по формуле (2.2), мм

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего значения из ряда стандартных значений и принимаем D₂ = 400 мм.

Фактическое передаточное число передачи по формуле (2.3)

Отклонение от расчетного значения по формуле (2.4)

Полученное значение погрешности не превышает допускаемые 4%.

Межосевое расстояние по формуле (2.5), мм

За расчетное примем значение из полученного диапазона a = 700 мм.

Длина ремня по формуле (2.6), мм

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного по ГОСТ 1284.1-80 и принимаем окончательно l = 2240 мм или 2,24 м.

Уточненное межосевое расстояние по формуле (2.7), мм

Правильность выбора межосевого расстояния расчетом угла обхвата ремнем малого шкива по условию (2.8)

Условие выполняется, значит межосевое расстояние определено верно.

Скорость ремня по формуле (2.9), м/с

Скорость ремня не превышает допустимое значение [v] = 40 м/с.

Требуемое количество ремней по формуле (2.10), при K_α=0,945 и P₀=0,247 кВт

Полученное значение z округляем в большую сторону до целого и окончательно принимаем z = 10.

Проверим ремень на долговечность по числу пробегов за 1 с по условию

31231\* MERGEFORMAT (.)

где v – скорость ремня, м/с;

l – длина ремня, м

Условие выполняется.

Проверка по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви по условию, МПа

32232\* MERGEFORMAT (.)

где σ₀ – начальное напряжение ремня, σ₀=1,6 МПа;

F_t – окружная сила передаваемая ремнем, Н

33233\* MERGEFORMAT (.)

F – площадь поперечного сечения ремня, F = 159 мм²;

E_и – модуль продольной упругости при изгибе, E_и = 80 МПа;

h – высота поперечного сечения ремня, h = 13 мм;

D₁ – диаметр шкива, D₁ = 140 мм;

ρ – плотность материала ремня, ρ = 1250 кг/м³;

v – скорость ремня, определенная по формуле (2.9)

Условие (2.14) соблюдается.

Усилие, действующее на вал, Н

34234\* MERGEFORMAT (.)

Размеры шкивов клиноременной передачи определим в зависимости от сечения ремня, [2, с.19-23].

Ширина канавки на наружном диаметре, мм

35235\* MERGEFORMAT (.)

где a_p – ширина канавки по нейтральной линии ремня, a_p = 14 мм;

С = 4,5 мм;

φ – угол профиля канавки, φ₁ = 34° (ведущего шкива) и φ₂ = 40° (ведомого шкива)

Наружный диаметр, мм

36236\* MERGEFORMAT (.)

Ширина шкива, мм

37237\* MERGEFORMAT (.)

где t = 19 мм;

δ = 12 мм

Внутренний диаметр, мм

38238\* MERGEFORMAT (.)

где e – глубина канавки шкива, e = 21 мм

Толщина диска, мм

39239\* MERGEFORMAT (.)

где d – диаметр вала, на который устанавливается шкив, d₁ = 30 мм (ведущего шкива) и d₂ = 53 мм (ведомого шкива)

Диаметр ступицы чугунного шкива, мм

40240\* MERGEFORMAT (.)

Длина ступицы, мм

41241\* MERGEFORMAT (.)