Расчет открытой плоскоременной передачи

Расчет открытой плоскоременной передачи

Выбор ремня.

Принимаем кордошнуровой ремень, толщиной  = 2,8 мм.

Диаметр малого шкива при [k₀]=1,60 МПа

d₁ > 50δ = 50·2,8 = 140 мм.

принимаем по ГОСТ 17383-73 [1c. 424] d₁ = 180 мм

Диаметр большого шкива:

d₂ = d₁u(1-) = 1803,50(1–0,01) = 624 мм,

примем d₂ = 630 мм.

Уточняем передаточное отношение:

u = d₂/d₁(1–) = 630/180(1–0,01) = 3,53.

Межосевое расстояние:

a > 1,5(d₁+d₂) = 1,5(180+630) = 1215 мм.

Длина ремня:

L = 2a+0,5(d₁+d₂)+(d₂–d₁)²/(4a) =

= 21215+0,5(180+630)+(630–180)²/(41215) = 3744 мм.

принимаем L = 4000 мм

Уточняем межосевое расстояние

a = 0,125{2L-0,5(d₂+d₁)+[(2L-(d₂+d₁))² – 8(d₂-d₁₎)²]^0,5} =

= 0,125{24000-0,5(630+180)+{[(24000-(630+180)]² – 8(630-180)²]^0,5} =

=1504 мм

Угол обхвата малого шкива:

₁ = 180–57(d₂–d₁)/a = 180–57(630–180)/1504 = 163

Скорость ремня:

V = d₁n₁/60000 = 180700/60000 = 6,6 м/с.

Условие v < [v] = 35 м/с выполняется

Частота пробегов ремня

U = L/v = 4,00/6,6 = 0,6 с^-1 < [U] = 15 c^-1

Окружная сила:

F_t = P/V = 2,4810³/6,6 = 376 Н.

Допускаемая удельная окружная сила

[k_п] = [k_o]C_αC_θС_рС_vC_FC_d .

Коэффициент угла обхвата: C_α = 0,96.

Коэффициент, учитывающий влияние центробежной силы: C_v = 1,0.

Коэффициент угла наклона передачи С_θ = 1,0.

Коэффициент режима работы С_р = 0,9 – при постоянной нагрузке.

Коэффициент диаметра малого шкива C_d = 1,2

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки С_F = 0,85

[k_п] = 1,60·0,961.01.00.91,2·0,85 = 1.41 Н/мм.

Ширина ремня

b = F_t/[k_п] = 376/2,81,41 = 95 мм

принимаем b =100 мм, ширина шкива В =112 мм.

Площадь поперечного сечения ремня

A = bδ =100·2,8 = 280 мм²

Предварительное натяжение ремня:

F₀ = ₀А = 2,0280 = 560 Н,

где ₀ = 2,0 МПа – для резинотканевых ремней,

Силы натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня

F₁ = F₀ + F_t/2 = 560 + 376/2 = 748 H

F₂ = F₀ – F_t/2 = 560 – 376/2 = 372 H

Нагрузка на вал:

F_в = 2F₀sin₁/2 = 2560sin163/2 =1108 Н.

Прочность ремня по максимальным напряжениям в сечении

ведущей ветви ремня

σ_max = σ₁ + σ_и+ σ_v < [σ]_p = 8 Н/мм²,

где σ₁ – напряжение растяжения,

σ₁ = F₀/A + F_t/2A = 560/280 + 376/(2·280) = 2,67 Н/мм²,

σ_и – напряжение изгиба.

σ_и = E_иδ/d₁ = 100∙2,8/180 = 1,55 Н/мм²,

где E_и = 100 Н/мм² – модуль упругости.

σ_v = ρv²10^-6 = 1100∙6,6²∙10^-6 = 0,05 Н/мм²,

где ρ = 1100 кг/м³ – плотность ремня.

σ_max = 2,67+1,55+0,05 = 4,27 Н/мм²

Так как условие σ_max < [σ]_p выполняется, то можно утверждать, что данная передача выдержит передаваемую нагрузку и будет стабильно работать в нормальных условиях весь срок службы.