1.3. Розрахунок ремінних передач

Сучасний розрахунок ремінних передач базується на показниках тягової здатності і довговічності. В основу розрахунку покладене рівняння (17) кривої витривалості. У ньому тягова здатність визначається величиною , довговічність - ефективним числом циклів . З цього рівняння може бути знайдена допустиме корисне напруження, що допускається:

. (19)

або вводячи сюди вираз для N_E за формулою (16):

, (20)

де коефіцієнти:

З урахуванням необхідної довговічності:

, (21)

Коефіцієнт довговічності визначається за формулою:

,(22)

де - умовна довговічність;

- сумарний термін служби передачі

Вихідне корисне напруження встановлюється для двошкивної передачі з передаточним числом при визначеній для кожного перерізу довжині ременя й умовній довговічності годин.

Коефіцієнт тяги прийнятий , що відповідає.

Значення коефіцієнтів за цих умов для клинових ременів нормальних перерізів і поліклинових ременів наведені в таблиці 8. У цій же таблиці наведені значення вихідних довжин _L.

При розрахунку за формулою (21) швидкість ременя -м/с; діаметр -мм; напруження -МПа.

Корисне допустиме напруження для проектованої передачі:

, (23)

де - коефіцієнт, що враховує вплив на тяговуздатність кута обхвату, визначається за формулою:

, (24)

- коефіцієнт, що враховує характер режиму роботи машини і змінність. Вибирається з таблиці 7;

- коефіцієнт, що враховує вплив довжини ременя на його довговічність;

, (25)

де - розрахункова довжина ременя;

- вихідна довжина ременя;

a₅ =2,4 - для клинових ременів нормального перерізу;

a₅ =2 - для клинових вузьких і поліклинових ременів.

Зі збільшенням передаточного відношення вплив згину на більшому шківі зменшується і довговічність ременя підвищується, це дозволяє збільшити навантаження на передачу і враховується тим, що при розрахунку у формулу (21) замість d вводять еквівалентний діаметр:

, (26)

де K_u - коефіцієнт, обумовлений за формулою:

. (27)

Для вузьких клинових ременів вихідне корисне напруження визначається з залежності:

. (28)

значення, вихідних довжин для цих ременівнаведені в табл. 9.

Ціль розрахунку клиноремінної передачі - визначення необхідного числа ременів:

, (29)

де - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ременях, табл. 17.

Для поліклинової передачі визначають число ребер ременя:

. (30)

У викладеному методі розрахунку не можна задавати напруження , його при необхідності можна розрахувати за формулою (1).

Для розрахунку натягу гілок знаходять робочий коефіцієнт тяги:

, (31)

де - вихідний коефіцієнт тяги, що відповідає

- коефіцієнт режиму при однозмінній роботі.

Робочий коефіцієнт:

. (32)

2. Методика розрахунку ремінних передач

2.1. Передачі з клиновими і поліклиновими ременями

Порядок розрахунку наступний:

1. За моментом на ведучому валу згідно табл.1 встановлюємо переріз ременя. Якщо в табл.1 можливе застосування 2-х перерізів, то розрахунок варто вести для обох варіантів з вибором за результатами розрахунку найбільш доцільного з них.

2. Задаємося діаметром ведучого шківа з залежності:

(33)

де - коефіцієнт, що залежить від типа ремінної передачі.

Для клинових ременів нормального перерізу С = 38...42, для вузьких С = 20, для поліклинових ременів С = 30...32, для плоских ременів С = 53...65.

Доцільно в заданих габаритах призначати як можна більшим, тому що при цьому знижується напруження згину в ремені, підвищується к.к.д. передачі і ресурс роботи ременів, зменшується окружна силаі підвищується корисне напруженняі, у результаті чого число клинових ременів або число ребер поліклинового ременя зменшується. Діаметр заокруглюємо до стандартного значення по табл.3.

3. Визначаємо діаметр більшого шківа за формулою:

(34)

і округлюємо до стандартного значення:

4. Знаходимо дійсну кутову швидкість веденого шківа, рад/c:

. (35)

5. Визначаємо окружну швидкість ременя, м/с:

. (36)

6. Визначаємо фактичне передаточне відношення:

7. Задаємося міжосьовою відстанню за формулою:

і перевіряємо її за формулами:

(38)

8. Знаходимо довжину ременя:

. (39)

й заокруглюємо її до стандартного значення за табл. 5.

9. За стандартною довжиною визначаємо остаточну міжосьову відстань:

(40)

10. Визначаємо мінімальну міжосьову відстань, необхідну для натягування ременя і найбільшу міжосьову відстань, необхідну для натягування ременя а_н за формулами:

(41)

11. Знаходимо кут обхвату на меншому шківі α.

12. Визначаємо корисне напруження K_o за формулою (21), а для вузьких ременів - за формулою (28), визначивши за формулою (26) еквівалентний діаметр шківа.

13. Визначаємо допустиме корисне напруження [K] за формулою (23).

14. Визначаємо окружну силу F_t за формулою (4).

15. Визначаємо число ременів за формулою (29), а для поліклинової передачі число ребер за формулою (30) і округлюємо до більшого цілого числа.

16. Знаходимо робочий коефіцієнт тяги за формулою (31) і коефіцієнт т за формулою (32).

17. За формулами (5), (3), (6), (7) визначаємо сили, що діють у передачі F_ц, F₁ F₂, F_a, F_ao.

18. Розробляємо конструкцію шківів.