Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Savin_detali_mash

.pdf
Скачиваний:
137
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
10.53 Mб
Скачать

Рассчитать межосевое расстояние a и длину ремня l.

По рекомендациям, приведенным выше, назначают допустимую частоту пробегов ремня U = 3, тогда искомая длина ремня, обеспечивающая требуемую долговечность:

lmin =

υ .

(3.76)

 

U

 

Выбрать ремень стандартной длины 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.

Определить межосевое расстояние:

a =

1

{2l π(D2 + D1 )+ [2l π(D2 + D1 )]2 8(D2 D1 )2 }.

(3.77)

8

При монтаже передачи нужно обеспечить возможность уменьшения a на 0,01l для того, чтобы облегчить надевание ремня на шкив; для увеличения натяжения ремня следует предусмотреть возможность увеличения a на 0,025l.

Проверить необходимость наличия натяжного ролика: если a 2(D1 + D2 ), то натяжной ролик не нужен, если a (D1 + D2 ), то надо

предусмотреть в конструкции натяжное устройство. Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива α1, град:

α1 =180° −57°(D2 D1 ) a .

(3.78)

Проверить условие α1 150°.

Найти окружную силу передачи:

F =

2T1

.

(3.79)

t D1

Выбрать тип ремня (прорезиненный, тканевый, кожаный и т.д.) и ориентировочно определить его толщину. Например, для прорезиненного ремня его ориентировочная толщина

δ D1 30 .

(3.80)

157

По ГОСТ 101–54 выбрать количество слоев в ремне и его толщину.

Рассчитать допускаемое полезное напряжение проектируемой

передачи:

 

 

 

[σF ]= [σF ]0 Kα Kυ K H K0 ,

 

(3.81)

где [σF ]0 – допускаемое

полезное напряжение

типовой

пере-

дачи (таблица 3.24);

 

 

 

Kα – коэффициент,

учитывающий угол

обхвата

(таб-

лица 3.25);

 

 

 

Kυ – скоростной коэффициент (таблица 3.26);

K H – коэффициент режима нагрузки (таблица 3.27);

K0 – коэффициент способа натяжения и расположения передачи (таблица 3.28).

Таблица 3.24 – Допускаемые полезные напряжения в ремнях [σF ]0 , МПа (плоские ремни при σ0 = 1,8 МПа)

 

Тип ремней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D1

δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

25

 

30

 

 

35

40

 

45

50

 

60

 

75

 

100

 

Прорезиненные

 

 

2,1

 

2,17

 

2,21

2,25

 

2,28

2,3

 

2,33

 

2,37

2,4

 

Кожаные

 

 

 

 

 

1,7

 

1,9

 

 

2,04

2,15

 

2,23

2,3

 

2,4

 

2,5

 

2,6

 

Хлопчатобумажные

1,35

 

1,5

 

1,6

 

 

1,67

1,72

 

1,77

1,8

 

1,85

 

1,9

 

1,95

 

Шерстяные

1,05

 

1,2

 

1,3

 

 

1,37

1,47

 

1,47

1,6

 

1,55

 

1,6

 

1,65

 

Примечания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 При напряжениях натяжения σ0 = 2,0 МПа табличные значения [σF ]0 следует

 

повышать, а при σ0 =1,6 МПа понижать на 10 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 При шкивах из пластмасс и дерева [σF ]0 повышают примерно на 20 %.

 

 

 

 

 

3 При работе в сырых и пыльных помещениях [σF ]0 понижают на 10…30 %.

 

 

 

Таблица 3.25 – Коэффициент угла обхвата Kα для плоских ремней

 

α , град

 

150

 

 

160

 

 

 

 

170

 

180

 

 

 

200

 

 

 

220

 

Kα

 

0,91

 

0,94

 

 

 

 

0,97

 

1,0

 

 

 

1,1

 

 

 

1,2

 

Таблица 3.26 – Скоростной коэффициент Kυ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

υ , м/с

 

 

 

 

 

5

 

 

10

 

15

 

 

20

 

25

 

 

30

 

Kυ

 

Плоские ремни

 

 

1,03

 

1,00

 

 

0,95

 

0,88

 

 

0,79

 

0,68

 

 

 

Клиновые ремни

1,04

 

1,00

 

 

0,94

 

0,85

 

 

0,74

 

0,60

158

Таблица 3.27 – Коэффициент режима нагрузки K H

Характер

Равномерная

С

 

Со

Ударная

нагрузки

 

умеренными

 

значительными

и

 

 

колебаниями

 

колебаниями

резкопеременная

K H

1

0,9…0,8

 

0,8…0,7

0,7…0,6

Определить ширину ремня:

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

b =

t

.

 

(3.82)

 

 

[σ F ]δ

 

Уточнить ширину ремня в соответствии со стандартом [24]. Установить ширину шкива B, рекомендуется

B =1,1b + (5 ÷15) мм.

Таблица 3.28 – Коэффициент способа натяжения и расположения передач K0

Угол наклона линии центров

0…60

60…80

80…90

передачи к горизонту, град

 

 

 

K0

Передача с

1

1

1

 

автоматическим

 

 

 

 

натяжением

 

 

 

 

Передача с

1

0,9

0,8

 

периодическим

 

 

 

 

подтягиванием,

 

 

 

 

передвижением вала

 

 

 

Вычислить силу предварительного натяжения ремня:

 

 

 

F0 = Aσ0 ,

 

 

 

 

 

(3.83)

где σ0 – напряжение от силы предварительного натяжения (таб-

лица3.24).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить силы натяжения ведущей F1 и ведомой F2 ветвей

ремня:

 

 

Ft

 

 

 

 

 

 

Ft

 

 

F = F +

;

F = F

 

.

(3.84)

 

 

 

1

0

2

 

1

 

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти силу давления ремня на вал Fоп:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

1

 

 

 

 

 

 

F

= 2F

sin

 

.

(3.85)

 

2

 

оп

0

 

 

 

 

 

 

159

Проверить прочность ремня по максимальным напряжениям в

сечении ведущей ветви:

 

 

 

 

 

σmax = σ1 +σи +συ [σ]р ,

(3.86)

где σ1 =

F0

+

Ft

– напряжения растяжения

в плоском и

A

2A

 

 

 

 

поликлиновом ремне, σ1 = FA0 + 2FzAt – в клиновом ремне, здесь z – количество ремней;

σи – напряжения изгиба: σи = E y0 ,

d1

здесь y0 – расстояние от нейтральной линии в нормальном сечении ремня до наиболее удаленных от него растянутых волокон

(для плоских ремней y0 = δ , для клиновых и поликлиновых ремней

y – справочная величина);

2

 

 

 

E – модуль упругости материала ремня: E = 200...300МПа – для

плоских прорезиненных

ремней; E = 600

МПа

– для

плоских

капроновых ремней;

E = 500...600 МПа

для

клиновых

резинокордных; E = 2500 МПа – для клиновых ремней с кордом из кевлара;

συ – напряжения растяжения от центробежных сил:

συ = ρυ2 ,

здесь ρ – плотность материала ремня: ρ =1000...1200 кг/м3 – для плоских ремней; ρ =1250...1400 кг/м3 – для клиновых и

поликлиновых ремней; [σ]р – допускаемое напряжение растяжения: [σ]р = 8 МПа – для

плоских и поликлиновых ремней; [σ]р =10 МПа – для клиновых.

В случае невыполнения условий проверочного расчета следует увеличить диаметр ведущего шкива или принять большее сечение ремня и повторить расчет передачи.

Свести все параметры спроектированной плоскоременной передачи в таблицу 3.29.

160

Таблица 3.29 – Параметры плоскоременной передачи

Параметр

Значение

Параметр

Значение

 

 

 

 

Тип ремня

 

Частота пробегов ремня

 

 

 

U , 1/с

 

Межосевое расстояние а, мм

 

Диаметр ведущего шкива

 

 

 

D1, мм

 

Толщина ремня δ , мм

 

Диаметр ведомого шкива

 

 

 

D2 , мм

 

Ширина ремня b, мм

 

Максимальное

 

 

 

напряжение σmax , МПа

 

Длина ремня l, мм

 

Начальное натяжение

 

 

 

ремня F0 , Н

 

Угол обхвата ведущего

 

Сила давления ремня

 

шкива α1 , град

 

на вал Fоп , Н

 

 

 

 

 

161

Расчет клиноременной и поликлиноременной передач.

Провести выбор сечения ремня по номограмме (рисунки 3.16 − 3.18) в зависимости от мощности, передаваемой ведущим шкивом N1 , кВт,

и его частоты вращения n1, об/мин.

n1, об/мин

Примечание – Клиновые ремни нормального

Рисунок 3.17 – Номограмма

сечения О применяются для передач мощностью

для выбора клиновых ремней

до 2 кВт и частотой вращения до 3150 об/мин.

узкого сечения

Рисунок 3.16 – Номограмма для выбора

 

клиновых ремней нормального сечения

 

Рисунок 3.18 – Номограмма для выбора поликлиновых ремней

162

Определить минимально допустимый диаметр ведущего шкива D1min , мм, по таблице 3.30 в зависимости от крутящего

момента на ведущем валу T1, Н·м, и выбранного сечения ремня.

Таблица 3.30 – Минимальные значения диаметра меньших шкивов для передачи наибольших моментов

Обозначен

 

Нормальное

 

Узкое сечение

Поликлиновые

ие сечения

 

 

сечение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ремня

О

 

А

 

Б

УО

 

УА

УБ

К

 

Л

М

T1, Н·м

<

 

15…6

50…15

<

 

90…40

300…20

<

 

18…40

>

 

30

 

0

 

0

150

 

0

00

40

 

0

130

D1min , мм

63

 

90

 

125

63

 

90

140

40

 

80

180

Задаться расчетным диаметром ведущего шкива

D1, при этом

в целях повышения срока службы ремней рекомендуется принять D1

из стандартного ряда больше D1min

на 1, 2 числа.

 

 

 

 

Найти диаметр ведомого шкива по формуле (3.74). Полученное значение D2 округлить до ближайшего стандартного значения.

Рассчитать фактическое передаточное отношение uф и проверить

его отклонение u от заданного u [формула (3.75)]. Вычислить ориентировочное межосевое расстояние a, мм:

a 0,55(D1 + D2 )+ h(H ),

(3.87)

где h(H ) – высота сечения клинового (поликлинового) ремня.

Определить расчетную длину ремня l, мм:

 

l = 2a +

π

(D

 

+ D )+

(D

2

D )2

(3.88)

 

2

 

1 .

 

2

 

1

 

 

4a

 

 

 

 

 

 

 

 

По полученному значению выбрать ремень стандартной длины.

Уточнить значение межосевого расстояния по стандартной длине ремня [формула (3.77)]. При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения a на 0,01l для того, чтобы облегчить надевание ремня на шкив; для увеличения натяжения ремня следует предусмотреть возможность увеличения a на 0,025l.

Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива α1, град [формула (3.78)] и проверить условие α1 120°.

163

Установить скорость ремня υ , м/с:

 

υ =

πD1n1

[υ],

(3.89)

60 103

 

 

 

где D1 и n1 – соответственно диаметр ведущего шкива, мм, и его

частота вращения, об/мин;

 

[υ] – допускаемая скорость ремня: [υ]= 25 м/с – для клиновых

ремней; [υ]= 40 м/с – для узких клиновых и поликлиновых ремней.

Найти частоту пробегов ремня U, с-1:

 

U =

l

[U ],

(3.90)

 

υ

 

где [U ]= 30 с-1 – допускаемая частота пробегов.

 

Соотношение U [U ] условно выражает долговечность

ремня,

и его соблюдение гарантирует срок службы 1000…5000 ч.

 

Определить допускаемую мощность [Nп], кВт, передаваемую одним клиновым ремнем или поликлиновым ремнем с 10 клиньями:

[Nп]= [N0 ]Kα Kv KH K0 Kz ,

(3.91)

где [N0 ] – допускаемая приведенная мощность,

передаваемая

одним клиновым ремнем или поликлиновым ремнем с десятью клиньями, кВт (таблица 3.31);

Kα – коэффициент, учитывающий угол обхвата (таб-

лица 3.32);

Kυ – скоростной коэффициент (таблица 3.26);

K H – коэффициент режима нагрузки (таблица 3.27);

K0 – коэффициент способа натяжения и расположения

передачи (таблица 3.28);

K z – коэффициент числа ремней (таблица 3.33); для поликлинового ремня Kz =1.

Рассчитать количество клиновых ремней:

z =

N

1

 

 

[N

п]

 

 

или число клиньев поликлинового ремня:

 

10N

,

 

(3.92)

z =

1

 

 

[Nп]

 

где N1 – мощность на ведущем валу ременной передачи.

164

В проектируемых передачах малой и средней мощности рекомендуется принимать число клиновых ремней z 5 из-за неравномерности нагружения.

При необходимости уменьшить расчетное количество ремней (число клиньев) следует увеличить диаметр ведущего шкива или перейти на большее сечение ремня.

Найти окружную силу, передаваемую ремнями Ft , Н:

N 103

,

(3.93)

F =

1

 

t

υ

 

 

 

 

 

где значения N1 – в кВт; υ – в м/с.

 

 

Определить силы натяжения ведущей F1 и ведомой F2

ветвей, Н,

одного клинового ремня (для поликлинового ремня z = 1):

 

 

F

= F

+

 

Ft

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

 

2z

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.94)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

= F

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

 

 

2z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитать силу давления на вал Fоп, Н (для поликлинового

ремня z =1):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F = 2F z sin

α1

.

 

 

 

 

 

 

(3.95)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оп

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.31 – Допускаемая приведенная мощность [N0 ], кВт,

 

 

передаваемая одним клиновым ремнем

 

 

 

или поликлиновым ремнем с 10 клиньями

 

 

Тип ремня

Сечение,

Диаметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость ремня υ , м/с

 

 

 

базовая

меньшего

 

2

 

3

 

5

10

15

20

 

25

30

 

длина

шкива

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l0 , мм

D1, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

 

5

 

6

7

8

9

 

10

11

Клиновой

О

63

 

 

0,33

 

0,49

0,82

1,03

1,11

 

 

1320

71

 

 

0,37

 

0,56

0,95

1,22

1,37

 

1,40

 

 

80

 

 

0,43

 

0,62

1,07

1,41

1,60

 

1,65

 

 

90

 

 

0,49

 

0,67

1,16

1,56

1,73

 

1,90

1,85

 

 

100

 

 

0,51

 

0,75

1,25

1,69

1,94

 

2,11

2,08

 

 

112

 

 

0,54

 

0,80

1,33

1,79

2,11

 

2,28

2,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

165

Продолжение таблицы 3.31

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

 

А

90

0,71

0,84

1,39

1,75

1,88

 

1700

100

0,72

0,95

1,60

2,07

2,31

2,29

 

 

112

0,74

1,05

1,82

2,39

2,74

2,82

2,50

 

 

125

0,80

1,15

2,00

2,66

3,10

3,27

3,14

 

 

140

0,87

1,26

2,17

2,91

3,42

3,67

3,64

 

 

160

0,97

1,37

2,34

3,20

3,78

4,11

4,17

 

Б

125

0,95

1,39

2,26

2,80

 

2240

140

1,04

1,61

2,70

3,45

3,83

 

 

160

1,16

1,83

3,15

4,13

4,73

4,88

4,47

 

 

180

1,28

2,01

3,51

4,66

5,44

5,76

5,53

 

 

200

1,40

2,10

3,73

4,95

5,95

6,32

6,23

 

 

224

1,55

2,21

4,00

5,29

6,57

7,00

7,07

Узкий

УО

63

0,68

0,95

1,50

1,80

1,85

клиновой

1600

71

0,78

1,18

1,95

2,46

2,73

2,65

 

 

80

0,90

1,38

2,34

3,06

3,50

3,66

 

 

90

0,92

1,55

2,65

3,57

4,20

4,50

4,55

 

 

100

1,07

1,66

2,92

3,95

4,72

5,20

5,35

 

 

112

1,15

1,80

3,20

4,35

5,25

5,85

6,15

 

 

125

1,22

1,90

3,40

4,70

5,70

6,42

6,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УА

90

1,08

1,56

2,57

 

2500

100

1,26

1,89

3,15

4,04

4,46

 

 

112

1,41

2,17

3,72

4,88

5,61

5,84

 

 

125

1,53

2,41

4,23

5,67

6,00

7,12

7,10

 

 

140

1,72

2,64

4,70

6,30

7,56

8,25

8,43

 

 

160

1,84

2,88

5,17

7,03

8,54

9,51

9,94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УБ

140

1,96

2,95

5,00

6,37

 

3550

160

2,24

3,45

5,98

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

7,3

10,0

11,9

13,1

13,3

 

 

224

2,81

4,26

7,88

10,7

13,0

14,6

15,1

Поликлиновой

К

40

0,65

0,90

1,4

2,4

3,2

3,7

 

710

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

5,3

 

 

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

1,38

2,20

4,0

5,6

6,9

9,2

9,1

 

Л

80

1,9

2,57

3,9

6,4

7,9

8,3

 

1600

90

2,2

2,96

4,5

7,6

9,7

10,8

 

 

100

2,3

3,2

5,0

8,6

11,2

12,7

13,0

 

 

112

2,54

3,53

5,5

9,6

12,7

14,7

15,3

 

 

125

2,7

3,76

5,9

10,4

13,9

16,3

17,4

17,0

 

 

140

2,9

4,04

6,3

11,0

15,0

17,8

19,2

19,0

 

М

180

7,1

9,57

14,5

24,0

30,2

32,8

31,8

24,2

 

2240

200

7,7

10,56

16,3

27,7

35,8

30,3

40,4

35,4

 

 

224

8,5

11,67

18,0

31,3

41,2

47,5

49,5

46,3

166

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]