3. Расчет клиноременной передачи. Исходные данные.

Передаточное отношение для клиноременной передачи i­_кл/р = 3,15

Требуемая мощность электродвигателя, P_треб = 1,84 кВт

Номинальная частота вращения электродвигателя, n_эд = 949 об/мин

Вращающий момент на валу электродвигателя, М_эд = 18,52 Н·м

Цель расчета:

1. Выбрать сечение ремня.

2. Определить диаметр меньшего шкива.

3. Определить диаметр большего шкива.

4. Уточнить передаточное отношение.

5. Рассчитать предварительное значение межосевого расстояния.

6. Определить расчетную длину ремня.

7. Уточнить межосевое расстояние с учетом стандартной длины ремня.

8. Определить угол обхвата меньшего шкива.

9. Рассчитать число ремней в клиноременной передаче.

10. Определить окружную скорости вращения ремня.

11. Определить натяжение ветви ремня.

12. Определить силу, действующую на вал.

13. Определить ширину обода шкива.

3.1. Подбор типа ремня.

Выполним подбор требуемого ремня по номограмме (источник №1, стр.134). Видно, что при таких технических запросах следует выбирать ремень из зоны A. Берем ремень, для которого n_эд = 946 об/мин, а передаваемая мощность P_треб = 2,2 кВт. Точнее тип ремня укажем после расчета его основных параметров.

3.2. Определение диаметра меньшего шкива.

М_эд = 18,52 Н·м = 18520 Н·мм

d₁ = 79,37 – 105,83 мм

Уточнив диаметр по ГОСТ 17383-73 (источник№1, стр. 120), получаем: d₁ = 90 мм

3.3. Определение диаметра большего шкива.

Относительное скольжение ремня берем  = 0,01 как для передачи с регулируемым натяжением ремня (источник №1, стр120)

d₂ = d₁·i_кл/р(1-) = 90·3,15 (1-0,015) = 267,01 мм

Уточнив диаметр по ГОСТ 17383-73 (источник№1, стр. 120), получаем: d₂ = 280 мм

3.4. Уточнение передаточного отношения для клиноременной передачи.

i_кл/р = d_2ГОСТ/(d_1ГОСТ (1-)) = 280/(90·(1-0,015)) = 3,11

Погрешность: Δ=(i_кл/р­ - i_кл/р­­­ _ГОСТ)/ i_кл/р­­­·100% = (3,11-3,012)/3,11·100% = 3%

3.5. Определение межосевого расстояния.

Сечение клинового ремня типа A по ГОСТ 1284.1-80 имеет вид:

где W=13мм; l_p=11,0мм; T₀=8мм для данного типа ремня.

Тогда минимальное межосевое расстояние определим по формуле:

a_min= 0,55(d₁+d₂)+T₀ = 0,55·(90+280)+8 = 211,5 мм

Максимальное межосевое расстояние:

a_max= (d₁+ d₂)·2 = (90+280) ·2 = 740 мм

Возьмем а из интервала между a_min и a_max

a = (a_min + a_max)/2 ≈ 475,75 мм

3.6. Определение длины ремня.

Определение длины ремня проведем по формуле (7.7), источник №1, стр.120

L = 2a + 0,5(d₁+d₂) + = 1532,69 мм

Согласно ГОСТ 1284.1-80, длину ремня можно принять равной L_p = 1600 мм.

Итак, в передаче используется ремень A-1600 Т ГОСТ 1284.1-80

3.7. Уточнение межосевого расстояния.

Теперь уточним межосевое расстояние для выбранной выше длины ремня по формуле (7.27) источник №1, стр. 130.

3.8. Определение угла обхвата.

Определим угол обхвата по формуле (7.28) источник №1, стр. 130 158 ⁰

3.9. Определение числа ремней.

Число ремней определим по формуле (7.29) источник №1, стр.135.

z = (N_треб C_P)/(P₀C_LC_C_z) = (1,84 ·1,2)/(0,53·1,01·0.95·0,95) = 4,57 5

Число ремней следует округлять в большую сторону, так как это требуется для запаса прочности. Требуется 5 ремней.

Параметры, задействованные в формуле (7.29) определяются по таблицам 7.8 и 7.9 в источнике №1, стр. 132-135. Однако значения P₀ для данной длины ремня и количества оборотов в минуту по таблице 7.8. определить не удастся, так как в этой таблице отсутствуют необходимые данные. Значения для P₀ получим по методу наименьших квадратов, задав линейные регрессии для имеющихся в таблице данных.

Ср = 1,2 (источник №1, стр. 136, табл. 7.10) - коэффициент режима работы, учитывая условия эксплуатации (для привода к ленточному конвейеру при односменной работе).

С_L = 1,01 по ГОСТу 12843-80 (источник №1, стр. 135, табл. 7.9) - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня (для сечения ремня «А» при длине L = 1800 мм.).

С_α = 0,95 (источник №1, стр. 135) - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата (при α₁ = 160 ⁰).

С_ż = 0,95 (источник №1, стр. 135) - коэффициент, учитывающий число ремней в передаче, предполагая, что их количество не превысит 3).

Ро = 0,53 кВт. (источник №1, стр. 132, табл. 7.8) - мощность, допускаемая для передачи одним ремнем.

3.10. Определение окружной скорости вращения ремня.

d₁ =90 мм = 0,09 м

v = (·d₁·n_эд)/60 = 4,47 м/c

3.11. Определение силы натяжения ветви ремня.

Сила натяжения ветви вала рассчитывается по формуле (7.30), источник №1, стр. 136.

Коэффициент  = 0,1 (для ремня типа A) берем из стандартного ряда (источник №1, стр. 136).

3.12. Определение силы, действующей на ведущий вал редуктора от клиноременной передачи.

Данная сила рассчитывается по формуле (7.31), источник №1, стр. 136.

F_B = 2F₀ zsin(₁/2) = 2·108,74·2·sin(158 ⁰/2) = 1056 kH

3.13. Определение ширины обода шкива

Ширина обода шкива рассчитывается по формуле, источник №1, стр. 138.

где (источник №1, стр. 138, табл. 7.12): е – 15,0 (согласно ГОСТу 20889-80)

f = 10,0.

Таблица 2: Перечень величин, рассчитанных в главе 3.

Величина	Значение
Диаметр меньшего шкива, d1 (Уточнен по ГОСТ 17383-73)	90 мм
Диаметр большего шкива, d2 (Уточнен по ГОСТ 17383-73)	280 мм
Относительное скольжение ремня, 	0,015
Уточненное передаточное отношение для клиноременной передачи, iкл/р	3,15
Уточненное межосевое расстояние, а	500,39мм
Длина ремня, LP (Уточнена по ГОСТ 1284.1-80)	1600 мм
Угол обхвата, 1	158 0
Число ремней, z	5
Окружная скорость вращения ремня, v	4,47 м/c
Cила натяжения ветви ремня, F0	108,74 kH
Cилa, действующая на ведущий вал редуктора от клиноременной передачи, FB	1056 kH
Ширина обода шкива, Bш	76 мм

90

Клиноременная передача по ГОСТ 17383-73