Продолжение таблицы 2.26

Ряды			Дополнит. размеры	Ряды			Дополнит. размеры	Ряды			Дополнит. размеры
Rа10	Rа20	Rа40		Rа10	Rа20	Rа40		Rа10	Rа20	Rа40
	18	18 19	18,5 19,5		90	90 95	92 98		450	450 480	460 490
20	20	20 21	20,5	100	100	100 105	102	500	500	500 530	515
	22	22 24	21,5 23		110	110 120	108 112 115 118		560	560 600	545 580
25	25	25 26		125	125	125 130		630	630	630 670	615 650
	28	28 30	27 29		140	140 150	135 145		710	710 750	690 730
32	32	32 34	31 33	160	160	160 170	155 165	800	800	800 850	775 825
	36	36 38	35 37 39		180	180 190	175 185 195		900	900 950	875 925 975

2.4. Расчет открытой передачи

2.4.1. Проектный расчет плоскоременной передачи

Рис. 7. Геометрические и силовые параметры ременной передачи

А. Определить диаметр ведущего шкива d₁, мм (см. рис.7).

Из условий долговечности d₁ > 0,76 б, где толщину ремня б, мм, выбрать по табл. 2.27 и округлить до ближайшего стандартного.

Расчетные параметры кордшнурового прорезиненного ремня

Таблица 2.27

б, мм	d1, мм	Go, Н/мм2	IkoI, Н/мм2
2.8 2.8 2.8	100 180 220	2 2 2	0.9 1.6 2.32

В. Определить диаметр ведомого шкива d₂, мм.

d₂ = ud₁ (1 – Е)

где

u - передаточное число открытой передачи;

Е = 0,01...0,02- коэффициент скольжения.

Полученное число округлить до ближайшего стандартного.

C. Определить фактическое передаточное число и_ф и проверить его отклонение u от заданного:

и_ф = d₂ / d₁ (1- Е); u = [и_ф- и] /и*100% < 3%

D. Определить ориентировочное межосевое расстояние а, мм:

а  1,5 (d₁ + d₂)

E. Определить расчетную длину ремня l, мм:

l = 2a + П/2(d₁ + d₂) + (d₂ – d₁)²/4a

Полученное значение l принять по стандарту из ряда чисел: 500; 550; 600; 650; 700; 750; 800; 850;900; 1000; 1050; 1150; 1200; 1250; 1300; 1400; 1450; 1500; 1600; 1700; 1800; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000.

F. Уточнить значение межосевого расстояния а по стандартной длине l:

а = 1/8{2l - n(d₁ + d₂) + _ [2l - n(d₁ + d₂)]² - 8(d₂ – d₁)²}

Для облегчения надевания ремня необходимо предусмотреть уменьшение а на 0,01l, а для увеличения натяжения - увеличение на 0,025l.

G. Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива, град.:

a₁ = 180⁰ - 57°(d₂-d₁) / a

Угол а₁ должен быть >150⁰.

Н. Определить скорость ремня v, м/с:

v = n d₁ n₁ / (60*10*) < IvI,

где

d₁ и n₁ - соответственно диаметр ведущего шкива и его частота вращения;

IvI =35м/с допускаемая скорость

К. Определить частоту пробегов ремня U, с^-1

U = l / v  [U]

где

[U] = 15 с^-1 - допускаемая частота пробега,

l - стандартная длина ремня, м.

L. Определить окружную силу F₁, H, предаваемую ремнем:

F₁ = P_ном * 10³ / v

где

Р_ном - номинальная мощность двигателя, кВт.

М. Определить допускаемую удельную окружную [к_п] силу Н/мм²,

[k_n] = [k_o] C_о C_а C_v C_p C_d C_F,

где:

[к_о] - допускаемая приведенная удельная окружная сила (см. табл. 2.28)

С - поправочные коэффициенты (см. табл. 2.29).

Значения поправочных коэффициентов С

Таблица 2.28

Коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы Ср
Характер нагрузки		Спокойная		С умеренными колебаниями			Со значительными колебаниями			Ударная и резко неравномерная
Ср		1		0,9			0,8			0,7
Коэффициент угла обхвата а1 на меньшем шкиве Са
Угол обхвата а1, град.			180		170	160		150	140		130	120
Са	Для плоских ремней		1		0,97	0,94		0,91	-		-	-
	Для клиновых и поликлиновых		1		0,98	0,95		0,92	0,89		0,86	0,83

Продолжение таблицы 2.28

Коэффициент влияния натяжения от центробежной силы Сv
Скорость ремня v, м/с				1	5			10		15			20			25			30
Сv	Для плоских ремней			1,04	1,03			1		0,95			0,88			0,79			0,68
	Для клиновых и поликлиновых			1,05	1,04			1		0,94			0,85			0,74			0,60
Коэффициент угла наклона линии центров к горизонту Со
Угол наклона 0, град													0...60			60...80			80...90
Со													1			0,9			0,8
Коэффициент Сl влияния отношения расчетной длины ремня lv к базовой l0
Отношение lv / l0							0,4		0,6		0,8			1,0			1,2		1,4
Сl		Для клинового ремня нормального сечения					0,82		0,89		0,95			1			1,04		1,07
Сl		Для клинового узкого ремня и поликлинового ремня.				0,85			0,91		0,96			1			1,03		1,06
Коэффициент влияния диаметра меньшего шкива Cd
Диаметр шкива						15			20		40			60			90		120 и >
Сd						0,6			0,8		0,95			1,0			1,1		1,2
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между кордшнурами и уточными нитями плоского ремня CF = 0,85
Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи Сz
Ожидаемое число ремней, Z												2...3			4...5			6
Cz												0,95			0,90			0,85

N. Определить ширину ремня b, мм:

b = F₁ / б [k_n]

Значения б, мм; _F1j, H; [к_п], Н/мм².

Ширину ремня округлить до стандартного значения:

Ширина ремня b, мм	32	40	50	63	71	80	90	100
Стандартная ширина шкива В, м	40	50	63	71	80	90	100	112

О. Определить площадь поперечного сечения ремня А, мм²:

А = б * b

Р. Определить силу предварительного натяжения ремня F_o, H:

F_o = A * G_o

где

G_o, Н/мм²- предварительное натяжение.

Q. Определить силы натяжения ведущей F₁ и ведомой F₂ ветвей ремня, Н:

F₁ = F₀ +F_t /2; F₂ = F₀ -F_t /2;

R. Определить силу давления на вал:

F_оп= 2F_o sin (a₁ /2)

где

a₁ - угол обхвата ремнем ведущего шкива.

S. Составить таблицу параметров плоскоременной передачи.

Параметры плоскоременной передачи, мм.

Таблица 2.29

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Тип ремня		Число пробегов ремня U,с-1
Межосевое расстояние а		Диаметр ведущего шкива d1
Толщина ремня б		Диаметр ведомого шкива d2
Ширина ремня b		Максимальное напряжение [Gmax], Н/мм2
Длина ремня l		Начальное натяжение ремня Fo,H
Угол обхвата ремнем ведущего шкива а1, град.		Сила давления ремня на вал Fоп,, Н

2.4.1. Проектный расчет клиноременной и поликлиноременной передачи

А. Выбрать сечение ремня:

Сечение выбирается по номограммам (рис. 8, 9 и 10 ) в зависимости от мощности, передаваемой ведущим шкивом Р₁, кВт (номинальная мощность двигателя Р_ном) и его частоты вращения n₁, об/мин (номинальная частота вращения п_ном).

3150 2000 1250 800 500 315 200 n1, об/мин
		А
		Б
			В
					Г
	2 3,15 5 8 12,5 Р1, кВт

Рис.8 Номограмма для выбора клиновых ремней нормального сечения

B. Определить минимально допустимый диаметр ведущего шкива d_1min, мм по табл. 2.30. в зависимости от вращающего момента на валу двигателя и выбранного сечения ремня.

C. Задаться расчетным диаметром ведущего шкива d₁ (в целях повышения срока службы рекомендуется применять ведущие шкивы с диаметром на 1...2 порядка выше d_1min)

2500 2000 1500 1250 1000 800 630 n1, об/мин 500 400 315 250 200
										d1 = 63…100 мм
										d1  180 мм
										d1  180 мм
										d1  250 мм
	1,8 2,3 3 3,7 4,6 5,8 7,5 9 12 15 16 Р1, кВт

Рис. 9. Номограмма для выбора клиновых ремней узкого сечения

D. Определить диаметр ведомого шкива d₂, мм.

d₂ = ud₁ (1 – Е)

где

и - передаточное число открытой передачи;

Е - 0,01...0,02 - коэффициент скольжения.

Полученное число округлить до ближайшего стандартного.

E. Определить фактическое передаточное число и_ф и проверить его отклонение  и от заданного и:

и_ф = d₂/d₁ (1 - Е); и = [и_ф- и] /и*100% < 3%

F. Определить ориентировочное межосевое расстояние а, мм:

a > 0,55 (d₁ + d₂) + h(H)

где

h(H) - высота сечения клинового (поликлинового) ремня.

Определить расчетную длину ремня l, мм:

l = 2a + п / 2(d₁ + d₂) + (d₂ – d₁)² / 4a

G. Уточнить значение межосевого расстояния а по стандартной длине l:

а = 1/8{2l – п (d₁ + d₂) + V[2l – п (d₁ + d₂)]² - 8(d₂ – d₁)²}

Для облегчения надевания ремня необходимо предусмотреть уменьшение а на 0,01l, а для увеличения натяжения - увеличение на 0,025l.

Н. Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива, град.:

а₁ = 180⁰ – 57⁰ (d₂ – d₁) / а

Угол a₁ должен быть >120⁰.

I. Определить скорость ремня v, м/с:

v = п d₁ n₁ / (60*10³) < [v],

где

d₁ и n₁ - соответственно диаметр ведущего шкива и его частота вращения;

[v] = 25м/с -допускаемая скорость для клиновых ремней;

[v] = 40 м/с - допускаемая скорость для узких клиновых и поликлиновых ремней.

3000 n1, об/мин 2000 1500 1000 700 500 400 300 200 100

К

d1 = 20…80 мм

d1 = 80…100 мм

d1 =100…180 мм

К или Л

d1 =180…315 мм

Л или М

М

0,2 0,5 1 2 3 4 5 6 8 10 20 Р1, кВт

Рис. 10 Номограмма для выбора поликлиновых ремней

Минимальные значения диаметра меньших шкивов для передачи больших моментов

Таблица 2.30

Обозначение сечения ремня	Нормального сечения			Узкого сечения			Поликлиновые
	О	А	Б	УО	УА	УБ	К	Л	М
Вращающий момент, Нм	<30	15...60	50...150	<150	90... 400	300... 2000	<40	18...400	>130
d1min, мм	63	90	125	63	90	140	40	80	180

J. Определить частоту пробегов ремня U, c^-1

U = l / v  [U]

где

[U] = 30 с ^-1 - допускаемая частота пробега,

l - стандартная длина ремня, м.

Допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем или поликлиновым ремнем с десятью клиньями

Таблица 2.31.

Тип ремня	Сечение l0, мм	Диаметр меньш. шкива d1, мм	Скорость ремня V, м/с
			2	3	5	10	15	20		25		30
Клино­вой	О1320	63 71 80 90 100 112	-	033 0,37 0,43 0,49 0,51 054	0,49 0,56 0,62 0,67 0,75 0,80	0,82 0,95 1,07 1,16 1,25 133	1,03 1,22 1,41 1,56 1,69 1,79	1,11 137 1,60 1,73 1,94 2,11		- 1,40 1,65 1,90 2,11 2,28		- - - 1,85 2,08 2,27
	А1700	90 100 112 125 140 160	-	0,71 0,72 0,74 0,80 0,87 0,97	0,84 0,95 1,05 1,15 1,26 137	139 1,60 1,82 2,00 2,17 234	1,75 2,07 239 2,66 2,91 3,20	1,88 231 2,74 3,10 3,42 3,78		- 2,29 2,82 3,27 3,67 4,11		- - 2,50 3,14 3,64 4,17
	Б2240	125 140 160 180 200 224	-	0,95 1,04 1,16 1,28 1,40 1,55	139 1,61 1,83 2,01 2,10 2,21	2,26 2,70 3,15 3,51 3,73 4,00	2,80 3,45 4,13 4,66 4,95 5,29	- 3,83 4,73 5,44 5,95 6,57		- - 4,88 5,76 632 7,00		- - 4,47 5,53 6,23 7,07
Клино­вой узкий	УО1600	63 71 80 90 100 112 125	-	0,68 0,78 0,90 0,92 1,07 1,15 1,22	0,95 1,18 1,38 1,55 1,66 1,80 1,90	1,50 1,95 234 2,65 2,92 3,20 3,40	1,80 2,46 3,06 3,57 3,95 435 4,70	1,85 2,73 3,50 4,20 4,72 5,25 5,7		- 2,65 3,66 4,50 5,20 5,85 6,42		- - - 4,55 535 6,15 6,85
	УА2500	90 100 112 125 140 160	-	1,08 1,26 1,41 1,53 1,72 1,84	1,56 1,89 2,17 2,41 2,64 2,88	2,57 3,15 3,72 4,23 4,70 5,17	- 4,04 4,88 5,67 630 7,03	- 4,46 5,61 6,00 7,56 8,54		- - 5,84 7,12 8,25 9,51		- - - 7,10 8,43 9,94
	УБ3550	140 160	-	1,96 2,24	2,95 3,45	5,00 5,98	637 7,88	- 9,10		- 9,49		- -
		180	-	2,46	3,80	6,70	9,05		10,6		11,4		11,5
		200	-	2,64	4,12	7,30	10,0		11,9		13,1		133
		224	-	2,81	4,26	7,88	10,7		13,0		14,6		15,1
Поли- клино- вой	К710	40	0,65	0,90	1,40	2,4	3,2		3,7		-		-
		45	0,7	0,98	1,55	2,7	3,6		4,3		4,9		-
		50	0,76	1,06	1,65	2,9	4,0		4,8		53		-
		63	0,85	1,18	1,86	3,4	4,6		5,7		6,4		6,8
		71	0,88	1,25	2,00	3,6	4,9		6,0		6,9		7,4
		80	0,92	1,30	2,05	3,7	5,2		6,4		7,3		7,9
		90	0,95	1,35	2,15	3,9	5,4		6,7		8,0		8,7
		100	0,97	138	2,20	4,0	5,6		6,9		9,2		9,1
	Л1600	80	1,9	2,57	3,9	6,4	7,9		83		-		-
		90	2,2	2,96	4,5	7,6	9,7		10,8		-		-
		100	2,3	3,20	5,0	8,6	11,2		12,7		13,0		-
		112	2,54	3,53	5,5	9,6	12,7		14,7		153		-
		125	2,7	3,76	5,9	10,4	13,9		163		17,4		17,0
		140	2,9	4,04	63	11,0	15,0		17,8		19,2		19,0
		180	7,1	9,57	14,5	24,0	30,2		32,8		31,8		24,2
	M2240	200	7,7	10,56	16,3	27,7	35,8		363		40,4		35,4
		224	8,5	11,67	18,0	313	41,2		47,5		49,5		463

Основные параметры клиновых и поликлиновых ремней

Таблица 2.32

Основные размеры, мм
	Обозначение сечения ремня
	Нормальное сечение по ГОСТ 1284-80			Узкое сечение по ТУ 38-40534-75			Поликлиновое сечение по РТМ -40528-74
	О	А	Б	УО	УА	УБ	К	Л	м
bp	8,5	11	14	8,5	11	14	-	-	-
bp	10	13	17	10	13	17	-	-	-
h	6	8	10,5	8	1	13	235	4,85	10,35
yо	2,1	2,8	4,0	2,0	2,8	3,5	-	-	-
Площадь сечения А мм2	47	81	138	0,56	0,95	1,58	0,5b (2H - h)
Предельное значение l мм	400... 2500	560... 4000	800... 6300	630... 3550	800... 4500	1250... 8000	400... 2000	1250... 6000	2000... 6000
р	-	-	-	-	-	-	2,4	4,8	9,5
Н	-	-	-	-	-	-	4	9,5	16,7
Масса 1м длины q кг/м	0,06	0,105	0,18	0,07	0,12	0,20	0,09	0,45	1,6

Размеры профиля канавок шкивов для клиновых и поликлиновых ремней

Таблица 2.33

Тип ремня	Сечение ремня	l	lр	p	f	h	Значения а, град
							34	36	38	40
		Размеры, мм					Расчетные диаметры шкивов dp, мм
Клиновой	О А Б	2,5 33 4,2	8,5 11 14	12 15 19	8 10 12,5	7 8,7 10,8	63...71 90...112 125... 160	80...100 125...160 180...224	112...160 180... 400 250... 500	>180 >450 >560
Узкий клиновой	УО УА УБ	2,5 3,0 4,0	8 11 14	12 15 19	8 10 12,5	10 13 17	63...80 90...118 140...190	- - -	>80 >118 >190	- - -
Поли­клиновой	К Л м	1,0 2,4 3,5	-	2,4 4,8 9,5	3,5 5,5 10	235 4,85 1035	- - -	- - -	- - -	40...500 80...800 180... 1000

Определить допускаемую мощность, передаваемую одним клиновым ремнем или поликлиновым ремнем с десятью клиньями [Р_п], кВт; [Р_п] = [Р_о] С_р С_а C_l С_z - клиновым ремнем; [Р_п] = [Р_о] С_р C_aC_l - поликлиновым ремнем ,

где:

[Ро] - допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем или поликлиновым ремнем с десятью клиньями (см. табл.2.31),

С - поправочные коэффициенты (см. табл. 2.28).

К. Определить количество клиновых ремней или число клиньев поликлинового ремня z:

комплект клиновых ремней число клиньев поликлинового ремня

z = Р_ном / [Р_п]; z = 10 Р_ном / [Р_п];

где

Р_ном - номинальная мощность двигателя, кВт,

[Р_п] - допускаемая мощность, передаваемая ремнями, кВт.

L. Определить силу предварительного натяжения ремня Fo, H:

одного клинового ремня поликлинового ремня

F_o = 850 Р_ном С_l /z v C_a C_p F_o = 850 Р_ном С_l /v C_a C_p

где

v, м/с; Р_ном , кВт; z; С_l; C_a;C_p - см. табл.2.28.

М. Определить окружную силу F₁, H, предаваемую ремнем:

F₁ = P_ном * 10³ / v,

где

Р_нам - номинальная мощность двигателя, кВт.

N. Определить силы натяжения ведущей F₁ и ведомой F₂ ветвей ремня, Н:

одного клинового ремня поликлинового ремня

F₁ = F_o + F_t /2; F₁ = F_o + F_t /2;

F₂ = F_o - F_t /2; F₂ = F_o - F_t /2;

О. Определить силу давления на вал:

комплект клиновых ремней поликлинового ремня

F_on= 2F_о z sin (a₁ /2) F_on= 2F_о sin (a₁ /2)

где

a₁ - угол обхвата ремнем ведущего шкива.

Р. Составить таблицу параметров клиноременной (поликлиноременной) передачи.

Параметры клиноременной (поликлиноременной) передачи, мм.

Таблица 2.34

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Тип ремня		Число пробегов ремня U,c-1
Сечение ремня		Диаметр ведущего шкива d1
Количество ремней (число клиньев) z		Диаметр ведомого шкива d2
Межосевое расстояние а		Максимальное напряжение Gmax, Н/мм2
Длина ремня l		Начальное натяжение ремня Fо,H
Угол обхвата ремнем малого шкива а, град.		Сила давления ремня на вал Fоп, H

2.4.1. Проектный расчет открытых (цилиндрических и конических) зубчатых передач

Расчет открытых (цилиндрических и конических) зубчатых передач производится аналогично расчету закрытых передач.