дулевич
.pdf
95, 100, 105, 112, 115, 125, 130, 140, 150, 160
48, 50, 52, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 4,0 112, 115, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 200, 210, 220,
232, 250
Окончание табл. 5.3
Модуль
Длины ремней, выраженные в числе зубьев Zp
m, мм
48, 50, 52, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 5,0 112, 115, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 200, 210, 220,
232, 250
7,0
56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 112, 115, 125, 130, 140, 150
10,0 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 112
7. Вычисляют действительную длину ремня L, мм, по формуле
L = Zptp . (5.7)
8. Уточняют межосевое расстояние aутч, мм, для принятой длины ремня по следующей формуле:
|
2L - p(D1 + D2 )+ |
|
|
|
|
aутч = |
[2L - p(D1 + D2 )]2 - 8(D2 |
- D1 )2 |
. (5.8) |
||
|
8 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Расчет выполняют с точностью до 0,01 мм.
9. Определяют число зубьев, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом, по формуле
Z0 |
= |
Z1α1 |
³ [6], |
(5.9) |
|
||||
|
360° |
|
|
|
где Z1 – число зубьев на ведущем шкиве; α1 – угол обхвата меньшего шкива, определяемый по следующей формуле:
a = 180° - |
57°(D2 − D1 ) |
. |
(5.10) |
|
|||
1 |
aутч |
|
|
|
|
||
В том случае, если условие не выполняется, необходимо увеличить Z1 (в отдельных случаях допускается Z0 ≥ 4) или принять другой модуль и повторить расчет с п. 2.
76
10. Находят расчетное значение ширины ремня bр, мм, из следующего соотношения:
bр |
= |
|
|
Ft |
, |
|
|
|
(5.11) |
|||
[W ] |
− |
qV 2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
t |
9,81 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Ft |
– |
окружная сила, Н, определяемая по формуле |
|
|
||||||||
|
F = |
2000T1 |
, |
|
|
|
|
(5.12) |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
t |
|
|
D1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где T1 |
– |
крутящий момент на валу ведущего (малого) шкива, Н · м; |
||||||||||
D1 – диаметр ведущего шкива, мм; |
|
|
|
|
||||||||
[Wt] |
|
– удельная окружная сила, |
при заданных условиях работы |
|||||||||
рассчитываемая по следующей формуле: |
|
|
|
|||||||||
[Wt ]= W0 Kp KU K0 KZ , |
|
|
|
(5.13) |
||||||||
где W0 |
– |
|
удельная окружная сила, передаваемая при |
спокойной |
||||||||
работе |
и |
|
передаточном числе U ≥ 1 и Z0 ≥ 6 |
(табл. |
5.2); Kр – |
|||||||
коэффициент режима работы (табл. 2.7); KU |
– |
коэффициент |
||||||||||
передаточного числа (табл. 5.4); K0 – коэффициент наличия натяжных |
||||||||||||
или направляющих роликов (при одном ролике K0 = 0,9, при двух – |
||||||||||||
K0 = 0,8, |
|
при |
отсутствии роликов |
K0 = 1); KZ |
– |
коэффициент, |
||||||
учитывающий число зубьев в зацеплении (KZ = 1 при Z0 ≥ 6, KZ = 0,8 |
||||||||||||
при Z0 = 5 и KZ = 0,4 при Z0 = 4). |
|
|
|
|
||||||||
q |
– |
|
масса 1 м длины ремня шириной 10 |
мм, |
кг/(10 мм · м) |
|||||||
(табл. 5.2); V – |
скорость ремня, определяемая по формуле (4.5). |
|||||||||||
Полученное значение ширины ремня округляют в большую сторону до ближайшего стандартного значения (табл. 5.5) для принятого модуля m. При этом должно выполняться условие bр ≤ D1. Если условие не соблюдается, необходимо выбрать большее значение модуля и повторить расчет, начиная с п. 2.
|
|
|
|
|
Таблица 5.4 |
|
|
Коэффициент передаточного числа KU |
|
||
U |
До 0,3 |
Свыше 0,3 |
Свыше 0,4 |
Свыше 0,6 |
Свыше 0,8 |
|
|
до 0,4 |
до 0,6 |
до 0,8 |
|
KU |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
77
Таблица 5.5
Ширина зубчатых ремней bр в зависимости от модуля m
Ширина |
|
|
|
|
Модуль m, мм |
|
|
|
|
ремня bр, мм |
1,0 |
|
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
7,0 |
10,0 |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 5.5 |
||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. Рассчитывают силу предварительного натяжения ремня F0 |
|||||||||
по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F = (1,1−1,3)qb V 2 . |
|
|
|
|
|
(5.14) |
|||
0 |
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
12. Вычисляют силу Fв, действующую на валы передачи, на |
|||||||||
основании следующей формулы: |
|
|
|
|
|
||||
Fв = (1,1−1,2)Ft . |
|
|
|
|
|
|
(5.15) |
||
13. Определяют параметры и конструкцию шкивов по методике, изложенной в разделе 6.
78
5.3. Расчет передач зубчатыми ремнями
по международным стандартам IS0 5295/DIN7721
Наибольшее применение в международном масштабе получили ременные передачи, спроектированные и изготовленные в соответствии с международными стандартами IS0 5295/DIN 7721. Проектный расчет таких передач выполняется по условию обеспечения тяговой способности ремня.
Расчетным параметром является шаг зубьев ремня tр, измеряемый в дюймовой или метрической системах (табл. 5.6, 5.7).
Таблица 5.6
Название!!!
|
|
|
tр |
|
ϕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Hр |
|
|
|
|
|
|
|
|
hр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sр |
R1 |
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Обозначен |
|
|
Размеры сечения, мм |
|
|
|||
ие типа |
tр, мм Sp, мм hp, мм Hp, мм R1, мм R2, мм 2ϕр |
|||||||
ремня |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
MXL |
2,032 |
0,76 |
0,51 |
1,1 |
0,127 |
0,127 |
40° |
|
XL |
5,080 |
1,35 |
1,27 |
2,3 |
0,381 |
0,381 |
50° |
|
L |
9,525 |
3,2 |
1,91 |
3,6 |
0,508 |
0,508 |
40° |
|
H |
12,700 |
4,4 |
2,29 |
4,3 |
1,016 |
1,016 |
40° |
|
XH |
22,225 |
8,0 |
6,35 |
11,2 |
1,20 |
1,20 |
40° |
|
XXH |
31,750 |
12,2 |
9,53 |
15,7 |
1,52 |
1,52 |
40° |
|
При выборе того или иного типа ремня следует руководствоваться следующими рекомендациями:
1) зубчато-ременные передачи с трапецеидальными зубьями и дюймовым шагом (типа MXL, XL, L, H, XH, XXH) следует применять в случае модернизации существующего импортного оборудования
79
или при производстве его аналогов, а также в ремонтных целях;
2)зубчато-ременные передачи с полукруглыми зубьями и метрическим шагом (HTD3M–HTD20M) следует предпочитать всем остальным при проектировании новых типов оборудования;
3)образцы нового оборудования, предназначенного в том числе
и на экспорт, должны соответствовать требованиям стандартов
IS0 5295/DIN 7721;
4) передачи типа MXL нельзя применять в силовых приводах.
р |
|
H |
h |
|
р |
|
|
Таблица 5.7
Название!!!
tр
R1 |
R2 |
Sр |
|
Обозначение |
|
|
Размеры сечения, мм |
|
|
|||
типа ремня |
tp, мм |
Sp, мм |
|
hp, мм |
Нр, мм |
R1, мм |
R2, мм |
|
HTD3М |
3,0 |
1,70 |
|
1,20 |
2,70 |
|
0,30 |
0,85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HTD5М |
5,0 |
2,82 |
|
2,10 |
3,60 |
|
0,65 |
1,41 |
HTD8М |
8,0 |
4,90 |
|
3,40 |
5,6 |
|
0,90 |
2,45 |
HTD14М |
14,0 |
8,62 |
|
6,10 |
10,0 |
|
1,75 |
4,31 |
HTD20М |
20,0 |
14,0 |
|
8,40 |
13,2 |
|
2,50 |
7,0 |
Расчет выполняют в следующей последовательности.
1.По номограммам (рис. 5.3 и 5.4) по заданной мощности P1, кВт, и частоте вращения n1, мин–1 , на ведущем валу выбирают тип ремня.
2.Находят расчетное значение шага для трапецеидальных (табл. 5.6)
идля полукруглых зубьев (табл. 5.7).
При выборе шага следует отдавать предпочтение меньшим возможным значениям, что позволит получить более компактную и нематериалоемкую передачу.
3. Определяют число зубьев ведущего Z1 и ведомого Z2 шкивов. Число зубьев на ведущем шкиве Z1 принимается равным или несколько большим минимально допустимого числа зубьев Z1min в зависимости от
80
частоты вращения ведущего шкива n1, мин–1 , и типа ремня (табл. 5.8). |
||||||||
Для длительно работающих передач рекомендуется принимать |
||||||||
число зубьев Z1 на 2–4 |
единицы больше Z1min. |
|
|
|||||
Число зубьев на ведомом шкиве находят по следующей формуле: |
||||||||
Z2 = Z1 U. |
|
|
|
|
|
(5.16) |
||
Округляют количество зубьев до ближайшего целого значения. |
||||||||
4. Вычисляют фактическое передаточное число |
|
|||||||
U |
ф |
= Z2 . |
|
|
|
|
|
(5.17) |
|
Z1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом должно выполняться условие |
|
|
||||||
100Uф − U |
≤ [2%]. |
|
|
|
|
|||
|
|
U |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n1, мин-1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
MXL |
|
|
|
|
|
|
10 000 |
|
XL |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
L |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
XН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XХН |
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
Р1, кВт |
|
|
0 |
|
1 |
|
10 |
100 |
|
Рис. 5.3. Номограмма выбора типа зубчатого ремня с трапецеидальным зубом |
||||||||
81
n1, мин-1 |
|
|
|
|
10 000 |
3M |
|
5M |
|
|
|
8M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14M |
1000 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
0 |
1 |
10 |
100 |
Р1, кВт |
Рис. 5.4. Номограмма выбора типа зубчатого ремня с полукруглым зубом |
||||
Таблица 5.8
Рекомендуемое число зубьев меньшего шкива Z1min
n · 100, |
|
Минимальное число зубьев Z1min для ремня типа |
|
||||||||||
мин–1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MXL |
|
XL |
L |
H |
XH |
XXH |
3M |
5M |
8M |
14M |
20M |
||
≤9 |
12 |
|
10 |
12 |
14 |
20 |
24 |
14 |
14 |
22 |
24 |
24 |
|
9– |
12 |
12 |
|
12 |
14 |
16 |
22 |
26 |
15 |
16 |
24 |
26 |
28 |
12– 18 |
14 |
|
12 |
15 |
18 |
24 |
28 |
16 |
20 |
26 |
28 |
– |
|
18– 36 |
16 |
|
14 |
16 |
20 |
28 |
– |
18 |
24 |
28 |
32 |
– |
|
36– 48 |
18 |
|
15 |
18 |
22 |
– |
– |
20 |
26 |
30 |
– |
– |
|
48– |
100 |
20 |
|
18 |
– |
– |
– |
– |
22 |
28 |
– |
– |
– |
≥100 |
22 |
|
20 |
– |
– |
– |
– |
24 |
– |
– |
– |
– |
|
Если данное условие не соблюдается, следует выбрать другое количество зубьев одного или обоих шкивов. Необходимо чтобы отклонение фактического передаточного числа от заданного было минимальным.
5. Определяют делительный диаметр ведущего D1 и ведомого D2 шкивов, мм (рис. 5.1), по формулам
D = |
tрZ1 |
, D = |
tрZ2 |
. |
(5.18) |
π |
|
||||
1 |
2 |
π |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
82 |
6. Вычисляют минимальное aw min и максимальное aw max межосевое расстояние между шкивами по следующим формулам:
aw min = 1,2(D1 + D2 ),
( ) (5.19)
aw max = 1,6 D1 + D2 .
Если величина межосевого расстояния задана или принимается из компоновочных соображений, то следует сразу переходить к следующему этапу расчетов.
7. Устанавливают диапазон возможных длин ремня Lр min и Lр max:
L |
= 2a |
w min |
+ |
π(D2 + D1 ) |
|
+ (D2 − D1 )2 , |
|
|
|
|
|||||||
р min |
|
2 |
|
4aw min |
|
|||
|
|
|
|
|
(5.20) |
|||
|
|
|
|
+ π(D2 + D1 ) |
+ (D2 − D1 )2 . |
|||
L |
= 2a |
w max |
|
|||||
р max |
|
|
2 |
|
4aw max |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
Из полученного диапазона длин Lp min и Lp max, если нет ограничений на габариты в сторону увеличения, выбирают ремень со стандартной длиной Lp (табл. 5.9, 5.10).
8. Уточняют окончательно значение межосевого расстояния для
принятой длины ремня: |
|
|
|
|
|
||
|
2Lр − π(D2 + D1 )+ |
|
|
|
|
|
|
aw = |
[2Lр |
− π(D2 |
+ D1 )]2 − 8(D2 |
− D1 )2 |
. (5.21) |
||
|
|
8 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет выполняют с точностью до 0,01 мм. Значения допусков на длину ремня Lр и величина межосевого расстояния aw приведены в табл. 5.9, 5.10.
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.9 |
|
|
Значения стандартных длин ремней Lp сечений XL–XH |
|
|
||||
Длина ремня Lр |
Допуск длины |
Стандартное число зубьев |
|||||
и межосевого |
|
ремня Zр |
|
|
|||
мм |
дюймы |
расстояния, мм |
XL |
L |
H |
|
XH |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
508,00 |
20,0 |
|
100 |
– |
– |
|
– |
533,40 |
21,0 |
|
105 |
56 |
– |
|
– |
558,80 |
22,0 |
±0,51 |
110 |
– |
– |
|
– |
571,50 |
22,5 |
|
|
60 |
– |
|
– |
584,20 |
23,0 |
|
115 |
– |
– |
|
– |
|
|
|
|
|
|
83 |
|
600,00 |
24,0 |
|
120 |
64 |
48 |
– |
|
635,00 |
25,0 |
|
125 |
– |
– |
– |
|
647,70 |
25,5 |
±0,61 |
– |
68 |
– |
– |
|
660,40 |
26,0 |
|
130 |
– |
– |
– |
|
685,60 |
27,0 |
|
135 |
72 |
54 |
– |
|
723,90 |
28,5 |
|
– |
76 |
– |
– |
|
762,00 |
30,0 |
|
150 |
80 |
60 |
– |
|
819,15 |
32,25 |
|
– |
86 |
– |
– |
|
838,20 |
33,0 |
±0,66 |
165 |
– |
66 |
– |
|
876,30 |
34,5 |
– |
92 |
– |
– |
||
|
|||||||
914,40 |
36,0 |
|
– |
– |
72 |
– |
|
933,45 |
36,5 |
|
– |
98 |
– |
– |
|
990,00 |
39,0 |
|
– |
104 |
78 |
– |
|
1066,80 |
42,0 |
|
– |
112 |
84 |
– |
|
1143,00 |
45,0 |
±0,76 |
– |
120 |
90 |
– |
|
1219,20 |
48,0 |
|
– |
128 |
96 |
– |
|
1289,05 |
50,75 |
|
– |
– |
– |
58 |
|
1295,40 |
51,0 |
±0,81 |
– |
136 |
102 |
– |
|
1371,60 |
54,0 |
|
– |
144 |
108 |
– |
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 5.9 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1422,40 |
56,0 |
|
– |
– |
112 |
64 |
|
1447,80 |
57,0 |
±0,81 |
– |
152 |
114 |
– |
|
1524,00 |
60,0 |
|
– |
160 |
120 |
– |
|
1600,20 |
63,0 |
|
– |
168 |
126 |
72 |
|
1676,40 |
66,0 |
±0,86 |
– |
176 |
132 |
– |
|
1773,00 |
70,0 |
|
– |
– |
140 |
80 |
|
1905,00 |
75,0 |
|
– |
192 |
150 |
– |
|
1955,80 |
77,0 |
±0,91 |
– |
– |
– |
88 |
|
2032,00 |
80,0 |
– |
– |
160 |
– |
||
|
|||||||
2163,60 |
84,0 |
|
– |
– |
164 |
96 |
|
2159,00 |
85,0 |
±0,97 |
– |
– |
170 |
– |
|
2286,00 |
90,0 |
– |
– |
180 |
– |
||
|
|||||||
2489,20 |
98,0 |
±1,02 |
– |
– |
– |
112 |
|
2540,00 |
100,0 |
– |
– |
200 |
– |
||
|
|||||||
2794,00 |
110,0 |
±1,07 |
– |
– |
220 |
– |
|
2844,80 |
112,0 |
– |
– |
224 |
128 |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
84 |
|
3048,00 |
120,0 |
|
±1,12 |
– |
– |
|
240 |
|
– |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.10 |
||
Значения стандартных длин ремней Lр сечений HTD3M–HTD14M |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
HTD3M |
|
HTD5M |
HTD8M |
|
HTD14M |
||||||
Lр, мм |
|
Zр |
|
Lр, мм |
Zр |
Lр, мм |
Zр |
|
Lр, мм |
|
Zр |
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
300,0 |
|
100 |
|
300,0 |
60 |
480,0 |
60 |
|
798,0 |
|
57 |
312,0 |
|
104 |
|
325,0 |
65 |
512,0 |
64 |
|
826,0 |
|
59 |
336,0 |
|
112 |
|
330,0 |
66 |
520,0 |
65 |
|
924,0 |
|
66 |
339,0 |
|
113 |
|
350,0 |
70 |
560,0 |
70 |
|
966,0 |
|
69 |
360,0 |
|
120 |
|
375,0 |
75 |
576,0 |
72 |
|
1092,0 |
|
78 |
384,0 |
|
128 |
|
400,0 |
80 |
600,0 |
80 |
|
1190,0 |
|
85 |
390,0 |
|
130 |
|
425,0 |
85 |
608,0 |
76 |
|
1358,0 |
|
97 |
396,0 |
|
132 |
|
450,0 |
90 |
624,0 |
78 |
|
1400,0 |
|
100 |
405,0 |
|
135 |
|
475,0 |
95 |
640,0 |
80 |
|
1470,0 |
|
105 |
426,0 |
|
142 |
|
500,0 |
100 |
672,0 |
84 |
|
1610,0 |
|
115 |
435,0 |
|
145 |
|
525,0 |
105 |
720,0 |
90 |
|
1778,0 |
|
127 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 5.10 |
|||
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
465,0 |
|
155 |
|
550,0 |
110 |
760,0 |
95 |
|
1890,0 |
|
135 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
474,0 |
|
158 |
|
575,0 |
115 |
800,0 |
100 |
|
2100,0 |
|
150 |
486,0 |
|
162 |
|
580,0 |
116 |
840,0 |
105 |
|
2310,0 |
|
165 |
501,0 |
|
167 |
|
600,0 |
120 |
880,0 |
110 |
|
2450,0 |
|
175 |
510,0 |
|
170 |
|
635,0 |
127 |
920,0 |
115 |
|
2590,0 |
|
185 |
522,0 |
|
174 |
|
670,0 |
134 |
960,0 |
120 |
|
2800,0 |
|
200 |
525,0 |
|
175 |
|
700,0 |
140 |
976,0 |
122 |
|
3150,0 |
|
225 |
531,0 |
|
177 |
|
750,0 |
150 |
1000,0 |
125 |
|
3360,0 |
|
240 |
564,0 |
|
188 |
|
800,0 |
160 |
1040,0 |
130 |
|
3500,0 |
|
250 |
585,0 |
|
195 |
|
860,0 |
172 |
1080,0 |
135 |
|
3850,0 |
|
275 |
600,0 |
|
200 |
|
900,0 |
180 |
1120,0 |
140 |
|
– |
|
– |
612,0 |
|
204 |
|
935,0 |
187 |
1160,0 |
145 |
|
– |
|
– |
627,0 |
|
209 |
|
980,0 |
196 |
1200,0 |
150 |
|
– |
|
– |
648,0 |
|
216 |
|
1080,0 |
210 |
1280,0 |
160 |
|
– |
|
– |
663,0 |
|
221 |
|
1100,0 |
220 |
1360,0 |
170 |
|
– |
|
– |
672,0 |
|
224 |
|
1135,0 |
227 |
1440,0 |
180 |
|
– |
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
85 |