4. Расчет клиноременной передачи

Исходные данные.

Мощность, момент и частота вращения вала двигателя:

Р₁=4,95кВт; Т=49,2Н*м; n=960мин^-1

4.1. Расчет параметров ременной передачи.

4.1.1. Выбор сечения ремня.

Выбор сечения ремня производим по номограмме (рис. 5.2 3, стр. 86 ) в зависимости от мощности передаваемой ведущим шкивом Р_ном= 5,5кВт и его частоты вращения n_ном= 960 об/мин. По номограмме выбираем клиновой ремень сечения Б.

4.1.2. Определение минимально допустимого диаметра ведущего шкива.

По табл. 5.4 3, стр. 87 d_1min = 125 мм

Диаметр ведущего шкива: d_1> d_1min

Принимаем d₁=140 мм.

4.1.3. Определение диаметра ведомого шкива.

d₂=d₁*u_рем*(1-) =140*2,66*(1-0,02)=365 мм

где u_рем=2,66 – передаточное число ременной передачи;

= 0,02- коэффициент скольжения.

По табл. К40 3, стр. 448 принимаем d₂=355 мм

4.1.4. Определение фактического передаточного числа.

u_ф=d₂/d₁*(1-)=355/140*(1-0,02)=2,6

Проверим отклонение u_ф от заданного u_рем.

u=u_ф-u_рем/u_рем3

u=2,6 -2,66 /2,66=2,7 3 -условие выполняется

4.1.5. Определение ориентировочного межосевого расстояния.

а0,55*(d₁+d₂)+h

где h – высота сечения клинового ремня – 10,5 мм (табл. К31 3, стр. 440)

а≥0,55*(140+355)+10,5=282,75 мм

Из конструктивных соображений принимаем а≈650мм.

4.1.6. Определение расчетной длины ремня.

l=2*650+3,14*(140+355)/2+(355-140)²/4*650=2095 мм

По табл. К31 3, стр. 440 принимаем l=2120 мм.

4.1.7. Определение межосевого расстояния по стандартной длине ремня:

4.1.8. Определение угла обхвата ремнем ведущего шкива.

4.1.9. Определение скорости ремня.

V=*d₁*n_ном/60*10³V_доп

где V_доп - допускаемая скорость клинового ремня, м/с.

V=3,14*140*960/60*10³=7 м/с 40 м/с

4.1.10. Определение числа перебегов ремня.

U= V / l U_доп

где U_доп – допускаемая частота перебегов, с^-1.

U=7/2,12=3,3 с^-1 30 c^-1

4.1.11. Определение допускаемой мощности.

Р_п=Р_о*С*C_u *С_р*С_l=2,1*0,94*1,14*0,9*1,02=2,06 кВт

где Р_о=2,1 кВт - допускаемая приведенная мощность табл. 7.3 2, стр. 124;

С = 0,94 - коэффициент угла обхвата 2, стр. 122;

C_u= 1,14 - коэффициент, учитывающий передаточное число 2, стр. 123.

С_р = 0,9- коэффициент динамической нагрузки 2, стр. 122;

С_l =- коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня к базовой 2, стр. 123;

4.1.12. Определение количества клиновых ремней.

Z=Р_ном/Р_п=5,5/2,06=2,67

По табл. К31 3, стр. 440 принимаем количество ремней Z=3.

4.1.13. Определение предварительного натяжения.

4.1.14. Определение окружной силы передаваемой комплектом клиновых ремней.

F_t=Р_ном*10³/V=5,5*10³/7=785,7 Н

4.1.15. Определение силы натяжения ведущей и ведомой ветвей.

F₁=F_o+F_t/2*Z =268,4+785,7/2*3=399,35 Н

F₂=F_o-F_t/2*Z=268,4-785,7/2*3=137,45 Н

4.1.16. Определение силы давления ремней на вал.

4.2. Проверочный расчет ременной передачи.

Проверка прочности ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви.

_max=₁+_u+_vр

где ₁ – напряжение растяжения, МПа;

_u – напряжение изгиба, МПа;

_v – напряжение от центробежных сил, МПа;

_р – допускаемое напряжение растяжения, МПа.

напряжение растяжения:

где А – площадь поперечного сечения ремня, мм²

По табл. К31 3, стр. 440 выбираем А=138мм²

напряжение изгиба:

где Е_и = 80…100 МПа – модуль продольной упругости при изгибе.

напряжение от центробежных сил:

где =1250 кг/м³ – плотность материала ремня.

Тогда

_max=2,9+6,75+0,06=9,71 МПа 10 МПа –условие прочности выполняется.