2 Расчет клиноременной передачи

2.1 Проектный расчет

Для клиноременной передачи выбираем резинотканевый (кордшнуро-вый) приводной клиновый ремень.

Сечение ремня выбираем в зависимости от мощности Р₁ = 4,605 кВт, передаваемой ведущим шкивом, и его частоты вращения n₁= 361,3 об/мин по номограмме [1, рис. 5.2, с. 86] – сечение Б.

Определяем минимально допустимый диаметр ведущего шкива d_1min в

зависимости от выбранного сечения ремня. Принимаем d_1min = 125 мм [1, таб. 5.4, с. 87].

Задаемся расчетным диаметром ведущего шкива d₁. В целях повышения

срока службы ремня выбираем ведущий шкив с диаметром d₁ несколько больше d_1min [1, таб. К40,с. 449]. Принимаем d₁ = 160 мм[1, таб. К40,с. 449].

Определяем диаметр ведомого шкива d₂ [1, с.87]

= 2,92 ∙160 ∙(1- 0,01) = 462,528 (мм), _(2.1)

где u – передаточное число клиноременной передачи, u = u_о.п. = 2,92;

 – коэффициент скольжения, ε = 0,01…0,02 [1, с.81]; принимаем ε = 0,01 .

Полученное значение d₂ округляем до ближайшего стандартного, при-нимаем d₂ = 450 мм [1, таб. К40,с. 449].

Определяем фактическое передаточное число u_ф и проверяем его откло- нение ∆u от заданного u [1, с. 88]

(2.2)

(2.3)

Условие ∆u 3 % выполняется.

Определяем рекомендуемое межцентровое расстояние а [1, с.81]

a 0,55d₁ d ₂ h = 0,55 ∙(160+450)+ 10,5 = 346 (мм), (2.4)

где h – высота сечения клинового ремня, h = 10,5 мм [1, таб. К31, с. 440].

Принимаем а = 480 мм.

Определяем расчетную длину ремня l [1, с. 88]

(мм). (2.5)

Округляем значение l до ближайшего стандартного, принимаем l = 2000 мм [1, таб. К31, с. 440].

Уточняем значение межцентрового расстояния а по стандартной длине ремня [1, с. 88]

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьше- ния а на 0,01l для того, чтобы облегчить надевание ремня на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения а на 0,025l [1, с.88].

Таким образом, минимальное и максимальное значения межосевого рас- стояния а при монтаже передачи равны

(2.7)

(2.8)

Определяем угол обхвата ремнем ведущего шкива α₁ [1, с.88]

(2.9)

Условие α₁ 120° выполняется.

Определяем скорость ремня [1, с.88]

(2.10)

где d₁ – диаметр ведущего шкива, d₁ = 160 мм;

п₁ – частота вращения ведущего шкива, n₁= 361,3 об/мин;

[] – допускаемая скорость, для клиновых ремней [] = 25 м/с [1, с.88].

(м/с).

Условие

  []

выполняется, так как  = 3,03 м/с < [] = 25 м/с.

Определяем частоту пробегов ремня U [1, с.88]

(2.11)

где l – длина ремня, l = 2000 мм = 2 м;

– допускаемая частота пробегов, [U] = 30 с^-1 [1, с.88].

( с^-1).

Условие

U  [U ]

выполняется, так как U = 1,52 с^-1 < [U] = 30 с^-1.

Соотношение U  [U] условно выражает долговечность ремня и его соблюдение гарантирует срок службы 1000...5000 ч.

Определяем допускаемую мощность [P_п ], передаваемую одним клиновым ремнем [1, с. 90]

(кВт), (2.12)

где [P₀ ] – допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, выбирается интерполированием в зависимости от сечения ремня, его скорости  и диаметра ведущего шкива d₁; для клинового ремня сечения Б при диаметре ведущего шкива d₁ = 160 мм и скорости  = 3,03 м/с рассчитываем [P₀ ] с учетом табличных значений [1, таб. 5.5, с. 89],

где – допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клино- вым ремнем, при скорости ремня ′ = 3 м/с;

– допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клино- вым ремнем, при скорости ремня ″ = 5 м/с;

С_p – коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы, учитывая характер нагрузки шнека - смесителя двухсменный режим работы принимаем C_p  0,9 [1, таб. 5.2, с.82];

C_ – коэффициент угла обхвата α₁ на меньшем шкиве, при угле обхвата α₁ = 146°57' значение коэффициента C_ определяем интерполированием с учетом табличных значений [1, таб. 5.2, с. 82],

где – коэффициент угла обхвата α₁ на меньшем шкиве, при угле обхвата = 140°;

– коэффициент угла обхвата α₁ на меньшем шкиве, при угле обхвата = 150°;

C_l – коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня l к базовой l₀, при расчетной длине ремня l = 2000 мм и базовой длине ремня l₀ = 2240 мм [1, таб. 5.5, с.89] отношение l/l₀ = 2000/2240 = 0,89, тогда с учётом табличных значений [1, таб. 5.2, с. 82],

где – коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня l к базовой l₀, при = 0,8;

– коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня l к базовой l₀, при = 1;

C_z – коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи, при ожидаемом числе ремней z = 4…5 значение коэффициента C_z  0,9 [1, таб. 5.2, с. 82].

Определяем требуемое количество клиновых ремней z [1, с. 90]

(2.13)

где Р₁ – мощность, передаваемая ведущим шкивом, Р₁ = 4,605 кВт.

Принимаем число ремней z = 5 .

Определяем силу предварительного натяжения F₀ ветви одного клинового ремня [1, с. 91]

(Н). (2.14)

Определяем окружную силу F_t, передаваемую комплектом клиновых ремней [1, с. 91]

(Н), (2.15)

где Р₁ – мощность на валу ведущего шкива, Р₁ = 4,605 кВт;

 – скорость ремня,  = 3,03 м/с.

Определяем силу натяжения ведущей ветви F₁ [1, с. 91]

(Н). (2.16)

Определяем силу натяжения ведомой ветви F₂ [1, с. 91]

(Н). (2.17)

Определяем силу давления комплекта клиновых ремней на вал F_оп

[1, с. 91]

(Н), (2.18)

где ₁ – угол обхвата ремнем ведущего шкива, ₁ = 146,95° .