4.2. Визначення сил, напружень та розрахункової довговічності
4.2.1. Визначаємо колову силу:
|
|
(4.14) |
,
Н
де
– потужність, що передається ведучим
шківом, кВт (дивись дані для розрахунку);
– швидкість паса, м/с.
4.2.2. Визначаємо силу початкового натягу одного паса, Н:
|
|
(4.15) |
;
де
,
,
,
,
– раніше визначені;
– маса одного метра паса, кг/м (табл. 4.1).
4.2.3. Визначаємо сили, що діють на вал та підшипники, Н:
|
|
(4.16) |
,
Н;
де
– кут обхвату ведучого шківа.
4.2.4. Визначаємо напруження у ведучій вітці паса:
|
|
(4.17) |
,
МПа;
де
– напруження від початкового натягу
паса; для клинових пасів приймають
середнє значення
МПа;
– прийнята кількість пасів;
– площа перерізу паса (табл. 4.1).
4.2.5. Визначають напруження згину у пасі на дузі обхвату ведучого шківа:
|
|
(4.18) |
,
МПа;
де
– модуль пружності для кордтканевих
пасів приймається в інтервалі
MПа;
– відстань від нейтральної лінії до
найбільш напружених волокон (див. табл.
4.1).
4.2.6. Розраховуємо напруження, які виникають у пасі від дії відцентрових сил:
|
|
(4.19) |
,
МПа;
де
– питома маса паса, знаходиться в
інтервалі 1250-1400 кг/м3;
– швидкість паса, м/с.
4.2.7. Знаходимо максимальні напруження у перерізі ведучої вітки паса в місці набігання його на ведучий шків:
|
|
(4.20) |
,
МПа.4.2.8. Розрахункова довговічність:
|
|
(4.21) |
,
год.,
де
– границя витривалості приймається у
межах 9…10 МПа;
– показник степеня, для клинових пасів
;
– коефіцієнт, що враховує вплив
передатного числа.
Таблиця 4.9
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
1 |
1,7 |
1,84 |
1,9 |
–коефіцієнт,
що враховує непостійність навантаження,
при сталому навантаженні
,
при зміні навантаження від 0 до
розрахункової величини
;
– максимальні напруження у ведучій
вітці паса, МПа;
– число пробігів паса за секунду (див.
пункт 4.1.10).
4.3. Конструювання шківів
4
.3.1.
Вибір матеріалу шківа залежить від
колової швидкості
м/c. В зв’язку з тим, що клинові паси
можуть працювати при швидкостях
,
м/c, то рекомендується вибирати сірий
чавун марки СЧ15 ГОСТ 1412-85.
4.3.2. Визначаємо параметри канавок шківів в залежності від перерізу паса табл. 4.10:
4.3.3. Визначаємо основні конструктивні елементи шківів:
Таблиця 4.11
Основні конструктивні елементи шківів
|
№ п/п |
Параметри конструктивних елементів |
Ведучий шків |
Ведений шків |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Розрахункові
діаметри шківів
|
|
|
|
2 |
Конструкція шківів, при |
|
|
|
а)
|
монолітний |
– | |
|
б)
|
суцільний
диск або з диском, який має отвори
| ||
|
в)
|
– |
шків виконують зі спицями | |
|
3 |
Ширина
шківів
|
| |
|
4 |
Товщина
ободу
|
| |
|
5 |
Внутрішній діаметр маточини, мм |
|
- для однопотокового приводу
- для двопоточного привода:
- для обох варіантів:
|
,
мм
для зменшення ваги або для зручності
транспортування
,
мм
*
,
мм
–дорівнює
діаметру вала двигуна (див. табл. 3.4)
,
де
–крутний
момент, Нм,
на швидкохідному валу редуктора,
визначений за формулою (3.26);
,
якщо
,
або
,
якщо
,
де
і
– крутні моменти, Нм,
відповідно на ділянках І і ІІ веденого
вала пасової передачі, визначені за
формулами (3.28) і (3.33);
–допустиме
дотичне напруження:
МПа.Продовження табл. 4.11
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
6 |
Зовнішній
діаметр
|
|
|
|
7 |
Довжина
маточини
|
| |
|
8 |
Внутрішній
діаметр
|
цей пункт не стосується монолітних шківів | |
|
9 |
Зовнішній
діаметр
|
| |
|
10 |
Товщина
диска
|
| |
|
11 |
Діаметр
отворів
|
якщо нерівність не виконується, отвори не роблять, цей пункт не стосується шківів зі спицями та монолітних за конструкцією | |
|
12 |
Кількість отворів у диску |
більші значення для більших діаметрів шківів | |
|
13 |
Діаметр
|
| |
|
14 |
Кількість
спиць
|
– |
|
|
15 |
Довжина
|
– |
де
|
|
16 |
Довжина
|
– |
|
|
17 |
Розміри осей еліпса у місці з’єднання спиці з ободом, мм |
– |
|
|
18 |
Розміри шпонкового з’єднання |
див. табл. 4.12 | |
маточини, мм
,
мм
обода, мм
шківів, мм
,
мм
у диску шківа, мм
,
на якому знаходяться отвори
,
мм
великої осі еліпса спиці біля маточини,
мм
,
– для чавуну приймається 30...40 МПа
малої осі еліпса спиці біля маточини,
мм
* якщо величини позначені ’, то їх округляють до найближчого цілого числа і в подальших розрахунках беруть ціле значення цих величин.
Таблиця 4.12
Призматичні шпонки та пази згідно з ГОСТ 10748-79
Р
озміри,
мм
|
Діаметр
вала,
|
Переріз шпонки |
Інтервали
довжини,
|
Глибина шпоночного пазу | ||
|
|
|
|
| ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Понад 12 до 17 |
5 |
5 |
10...56 |
3 |
2,3 |
|
–"– 17 до 22 |
6 |
6 |
14...70 |
3,5 |
2,8 |
|
–"– 22 до 33 |
8 |
7 |
18...90 |
4 |
3,3 |
|
–"– 33 до 38 |
10 |
8 |
22...110 |
5 |
3,3 |
|
–"– 38 до 44 |
12 |
8 |
28...140 |
5 |
3,6 |
|
–"– 44 до 50 |
14 |
9 |
36...160 |
5,5 |
3,8 |
|
–"– 50 до 58 |
16 |
10 |
45...180 |
6 |
4,3 |
|
–"– 58 до 65 |
18 |
11 |
50...200 |
7 |
4,4 |
|
–"– 65 до 75 |
20 |
12 |
56...250 |
7,5 |
4,9 |
|
–"– 75 до 85 |
22 |
14 |
63...250 |
9 |
5,4 |
|
–"– 85 до 95 |
25 |
14 |
70...280 |
9 |
5,4 |
