6. Расчет открытой передачи

6.1. Проектный расчет.

Рис. 6.1. Геометрические параметры ремённой передачи

6.1.1. Принимаем ремень нормального сечения в зависимости от мощности P₁ = 2,2 кВт и частоты вращения n₁ = 351 об/мин.

6.1.2. В зависимости от момента T₁ = 57,77 Нм принимаем минимально допустимый диаметр ведущего шкива d_1min = 90 мм.

6.1.3. В целях повышения срока службы ремней принимаем диаметр ведущего шкива на два порядка выше минимального d₁ = 112 мм.

6.1.4. Определяем диаметр ведомого шкива d₂:

мм

где  = 0,02 – коэффициент скольжения.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного: d₂ = 315 мм.

6.1.5. Определение фактического передаточного числа u_ф и проверка его отклонения u от заданного u:

6.1.6. Определение ориентировочного межосевого расстояния а, мм:

а ≥ 0,55(d₁ + d₂) + h(H) = 0,55(112 + 315) + 8 = 242,85 мм

где h(H) = 8 мм — высота сечения клинового ремня.

6.1.7. Определение расчетной длины ремня l, мм:

мм

Значение l округляем до ближайшего стандартного: l = 1250 мм

6.1.8. Уточняем значение межосевого расстояния по стандартной длине

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения а на 0,01l для того, чтобы облегчить надевание ремня на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предус­мотреть возможность увеличения а на 0,025l.

6.1.9. Определение угла обхвата ремнем ведущего шкива α₁, град:

6.1.10. Определение скорости ремня V, м/с:

где [V] = 25 м/с — допускае­мая скорость.

6.1.11. Определение частоты пробегов ремня U, с^-1:

c^-1

где [U] = 30 c^-1 допускаемая частота пробегов.

Соотношение U  [U] условно выражает долговечность ремня и его соблюдение гарантирует срок службы — 1000...5000 ч.

6.1.12. Определение допускаемой мощности, передаваемой одним клиновым ремнем:

[Р_П] = [P₀]С_PС_αС_lС_z = 0,740,90,890,950,95 = 0,53 кВт

где [Р_о]=0,74 кВт — допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем

С — попра­вочные коэффициенты:

С_P = 0,9 – коэффициент динамической нагрузки и длительности работы;

С_α = 0,89 – коэффициент угла обхвата α₁ на меньшем шкиве;

С_l = 0,95 – коэффициент влияния отношения расчетной длины к базовой;

С_z = 0,95 – коэффициент числа ремней.

6.1.13. Определение количества клиновых ремней z:

z = Р_ном / [Р_П] = 2,2 / 0,53 = 4,11 = 5

где Р_ном = Р₁ = 2,2 кВт - номинальная мощность на тихоходном валу.

6.1.14. Определение силы предварительного натяжения F_o, H:

Н

6.1.15. Определение окружной силы, передаваемой комплектом кли­новых ремней F_t , H:

Н

6.1.16. Определение сил натяжения ведущей F₁ и ведомой F₂ вет­вей, Н:

Н

Н

6.1.17. Определение силы давления ремней на вал F_оп , H:

Н

6.2. Проверочный расчет.

6.2.1. Проверка прочности одного клинового ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви σ_max , Н/мм².

σ_max = σ_l + σ_и + σ_v  [σ]_p = 3,98 + 5,71 + 0,0027 = 9,69 < 10 Н/мм²

где σ_l – напряжение растяжения:

Н/мм²

где А = 81 мм² – площадь сечения;

σ_и – напряжение изгиба:

Н/мм²

где E_И = 80 Н/мм² – модуль продольной упругости при изгибе для прорезиненных ремней;

σ_v – напряжения от центробежных сил:

σ_v = ρv²10^-6 = 13002,06²10^-6 = 0,0027 Н/мм²

где ρ = 1300 кг/мм³ – плотность материала ремня.