0842 / metod_ukazania_RGR

Рисунок 3.2 – Чертеж шкива клиноременной передачи

31

Долговечность ремня при пределе выносливости материала ремня при симметричном цикле –1 = 7,5 МПа, базовом числе циклов Nб = 107, показате-

ле кривой выносливости m = 6 и количестве шкивов х = 2

То = ( –1/ max)m ∙107/3600 ∙ И ∙ х .

Число пробегов ремня в секунду

И = V/L = 15,07/4,481 = 3,36 с−1 < [И] = 5 с−1.

То= (7,5/5,118)6 ·107/(3600 · 3,36 · 2) = 4050 часов.

Усилия, действующие на валы ременной передачи

Fв = 2F0 · sin 1/2 .

Усилие предварительного натяжения

F0 = 0 ∙ А0 = 0 ∙ ∙ b = 1,8 ∙ 150 = 270 Н,

Fв = 2 ∙ 270 ∙ sin( 165º45'/2) = 521,42 Н.

3.2.1 Расчет клиноременной передачи Рассчитать клиноременную передачу по данным предыдущего примера.

Решение. Диаметр меньшего шкива при γ1 = 3…4

d1 1 3T = (3…4) · 3 150,75 = (87,15…116,20) мм .

Выбран клиновый ремень сечения А, которому соответствует диаметр меньшего шкива d1 = 125 мм при ориентировочной скорости движения ремня

V ≈ 10 м/с .

Диаметр большого шкива при относительном скольжении = 0,01 и пере-

даточном числе и = 3

d2 = d1 и(1 – ) = 125 3(1 – 0,01) = 371,25 мм .

Принят диаметр d2 = 355 мм .

Минимальное межосевое расстояние при толщине ремня h = 8,0 мм

32

аmin = 0,55(d1 + d2) + h = 0,55(125 + 355) + 8 = 272 мм .

Максимальное межосевое расстояние

аmах = (d1 + d2) = (125 + 355) = 480 мм .

Принято а1 = 400 мм .

Длина ремня

L = 2а1 + 0,5 (d1 + d2) + (d2 – d1)2/4а1,

L = 2 ∙ 400 + 1,57(125 + 355) + (355 – 125)2/4 ∙ 400 = 1586,6 мм .

Ближайшая длина ремня по ГОСТ 1284.3-80 L = 1700 мм .

Этой длине соответствует межосевое расстояние

à1 2L (d1 d2 ) [2L (d1 d2 )]2 8(d2 d1 )2 / 8

= {(2 ∙ 1700 – 3,14(125 + 355) +

[2 1700 3,14(125 355)]2 8(355 125)2 /8 458,787 мм

Угол обхвата ремня меньшего шкива при 2 = 57º

1 = 180º – γ2(d2 – d1)/а1 = 180º – 57º(355 – 125)/458,787 = 151º 26'.

Скорость ремня

V = d1 n1/60 1000 = 3,14 125 1440/(60 1000) = 9,42 м/с .

Число ремней

z = P1/P0 · Cо · Cα · CV.

Принимаем значения корректирующие коэффициентов: Cо = Cα = CV =1,0.

При скорости ремня V = 9,42 м/с и диаметре меньшего шкива d1= 125мм

мощность, передаваемая одним клиновым ремнем сечения А, Р0= 1,69 кВт. z = 3,7/(1,69 · 1 · 1 · 1) = 2,18 ≈ 3 .

Суммарное напряжение в ремнях

max = 0 + F + и + ц .

33

Напряжение предварительного натяжения клинового ремня 0 = 1,4 МПа,

напряжение в ремне, возникающее при передаче окружного усилия

Ft = Р1/V = 3,7 ∙ 103/9,42 = 392,78 Н .

Площадь ремня сечением А1 = 81 мм2.

Напряжение, возникающее в ремне при изгибе на меньшем шкиве при мо-

дуле упругости материала ремня Е = 100 МПа и высоте ремня h = 8 мм

и = Е ∙ h /d1 = 100 ∙ 8/125 = 6,4 МПа .

Напряжения, возникающие от центробежных сил при плотности материала ремня = 1200 кг/м3

ц = ∙V2/(g ∙ 106) = 1200 ∙ 9,422/(9,81∙106) = 0,011 МПа .

max = 1,4 + 0,808 + 6,4 + 0,011 = 8,619 МПа .

Долговечность ремня при переделе выносливости материала ремня при симметричном цикле −1 = 9,0 МПа, базовом числе циклов Nб =107, показателе кривой выносливости m = 8 и количестве шкивов х = 2

То = ( −1/ max)m ∙107/3600 ∙ И ∙ х .

Число пробегов ремня в секунду

И = V/L = 9,42/1,7 = 5,54 ≤ [И] = 10 c−1.

То = (9/11,179)8·107/3600 · 5,54 · 2 = 354,5 часов.

Усилия, действующие на валы временной передачи

Fв = 2F0 · sin 1 / 2 .

Усилие предварительного натяжения

F0 = 0 · А1 · z = 1,4 · 81 · 3 = 340,2 Н.

Fв = 2 · 340,2 · sin 151º26 = 657,27 Н. 2

34

3.3 Конструирование шкива ременной передачи В зависимости от габаритов, нагружения и скорости шкивы изготавливают

из дерева, алюминиевых сплавов, чугуна и стали. Шкивы малого диаметра из-

готавливаются из стального проката, а большого – из чугунных или стальных отливок. При небольшом количестве шкивы большого диаметра изготавливают сварными или разъемными.

Чаще всего шкивы состоят из обода, ступицы и спиц или дисков, соеди-

няющих обод со ступицей. Для облегчения конструкции в ободе выполняют отверстия, равномерно расположенные по окружности. Спицы изготавливают эллепстического сечения, большую ось эллипса располагают в плоскости вра-

щения шкива.

Для повышения центрирования ремня один из шкивов делают слегка вы-

пуклым. Обод клинового ремня выполняют с канавками, размеры которых

должны соответствовать стандарту (таблица 3.1).

Критерием работоспособности ременных передач является износостойкость ремня. Поэтому рабочая поверхность обода шкива или канавки для клинового

ремня должны быть тщательно обработаны со значением шероховатости

Ra1,25 или Ra2,5. Рабочие поверхности канавок в некоторых случаях по-

лируют. Шкивы высокоскоростных передач подвергают статической и динами-

ческой балансировкам для уменьшения давления на валы, а допуск радиально-

го биения рабочей поверхности обода не должен превышать половины допуска

Ширина шкива клиноременной передачи зависит от количества ремней

35

t − шаг расположения канавок.

Пример оформления рабочего чертежа шкива клиноременной передачи представлен на рис. 3.2.

4 Цепные передачи

4.1 Расчет цепных передач

4.1.1 Устанавливают исходные данные для расчета передачи: крутящий мо-

мент на ведущей звездочке Т1 , ее частоту вращения: п1 , передаточное число

и, характер нагрузки, расположение передачи и вид смазки.

4.1.2 Выбирают тип цепи: втулочную (ПВ), роликовую (ПР), зубчатую (ПЗ).

желательно провести расчет одновременно этих трех цепей, чтобы затем вы-

брать оптимальную конструкцию.

4.1.3 По передаточному числу и типу цепи находят число зубьев меньшей звездочки из таблицы 4.1.

Таблица 4.1 – Число зубьев ведущей звездочки

36

где kЭ – коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации переда-

чи:

kСМ – коэффициент, учитывающий смазку цепи;

[p] – допускаемое удельное давление цепи, при предварительном расчете

принимают [p] = (20…25) МПа;

m – число рядов цепи.

Знак в выражении (4.2) указывает на приблизительное значение расчетно-

го шага. Поэтому в расчетах следует выбирать 2…3 значения шага и расчет пе-

редач произвести параллельно. Шаг цепи округляют до стандартного значения:

37

где А – проекция опорной поверхности шарнира, выбирают по типу и шагу цепи (таблица 4.2);

[p] – допускаемое удельное давление (таблица 4.3 ). 4.1.12 Общее усилие, действующее на цепь:

тальном расположении цепи; kf = 1,5 при наклонном расположении под углом

где Q и S] – разрушающая нагрузка и допускаемый запас прочности цепи, ко-

торые выбираются по типу цепи и ее шагу (таблица 4.2).

38