Sheynblit_Kursovoe_proektirovanie_detaley_mashin_Uchebnoe_posoie_-_2002

д) . Ь_

Рис. 5.1. Геометрические и силовые параметры ременной передачи. Сечение ремня:

а — плоского; б — клинового; в — поликлинового

ня. в разрабатываемых проектах конструируются ременные пере­ дачи открытого типа (оси валов параллельны, вращение шкивов в одном направлении) с прорезиненными ремнями плоского, кли­ нового и поликлинового сечений (рис. 5.1).

Расчет ременных передач проводится в два этапа: первый— проек­ тный расчет с целью определения геометрических параметров пере­ дачи; второй— проверочный расчет ремней на прочность,

5.1. Расчет плоскоременной передачи

Проектный расчет

1. Определить диаметр ведущего шкива J,* , мм.

Из условия долговечности для проектируемых кордшнуровых рем­ нейflf,= (35...70)5, где толщину ремня 6, мм, выбрать по табл. 5.1. Полученное значение d^ округлить до ближайшего стандартного по табл. К40.

* Значения [/:J получены в результате обработ1си многочисленных кривых сколь­ жения по заданным значениям 6, d, и о,,.

80

2. Определить диаметр ведомого шкива d*, мм:

d^= ud^{\ — 8 ) ,

где и — передаточное число ременной передачи (см. табл. 2.5); £=0,01...0,02 — коэффициент скольжения. Полученное значение d^ округлить до ближайшего стандартного по табл. К40.

3. Определить фактическое передаточное число и^ и проверить его отклонение Aw от заданного и:

«^=77^.; Aw=^^^^100%<3%.

4. Определить ориентировочное межосевое расстояние а, мм: л>1,5Ц+^,).

5. Определить расчетную длину ремня /, мм: / = 2 ^ + у Ц - Ь ^ ^ ) 4 - ^ .

Полученное значение /, мм, принять по стандарту из ряда чи­

6. Уточнить значение межосевого расстояния а по стандартной

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

7. Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива а,, град:

а,= 180°-5Г AlL^.

а

Угол ttj должен быть >150^

8. Определить скорость ремня v, м/с:

TidM

где d^ и п^ — соответственно диаметр ведущего шкива (см. п. 1) и его частота вращения (см. табл. 2.5); [i;]=35 м/с — допускаемая скорость.

9. Определить частоту пробегов ремня U, с':

U=l/v<[U\,

* По стандарту диаметры шкивов d^ и d^ обозначены соответственно Z), и D^ (см. рис. табл. 10.23).

где [f/|=15 с~^ — допускаемая частота пробегов; / — стандартная длина ремня, м.

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

Т а б л и ц а 5.2. Значения поправочных коэффициентов С

0,9 0,8

82

Продолжение табл. 5.2

Коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня 1^ к базовой /^

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между кордшнурами и уточными нитями плоского ремня С,,= 0,85

Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи С.

10. Определить окружную силу F^, Н, передаваемую ремнем:

Р 'W

F-- ном

где Р^^^ — номинальная мощность двигателя, кВт (см. табл. 2.5); V — скорость ремня, м/с (см. п. 8).

11. Определить допускаемую удельную окружную силу [к^], Н/мм^:

где [к^ — допускаемая приведенная удельная окружная сила, Н/мм1 Определяется по табл. 5.1 интерполированием в зависимо­ сти от диаметра ведущего шкива d^, С — поправочные коэффици­ енты (см. табл. 5.2).

12.Определить ширину ремня Ъ, мм:

Ь= si^J

83

Значения 6, мм; /), Н; [Л^^]Н/мм2 (см. 5.1, пп. 1, 10, И). Ши­ рину ремня b округлить до стандартного значения:

Здесь В — стандартное значение ширины шкива (см. табл. 10.23). 13. Определить площадь поперечного сечения ремня А, мм^:

А=^ЪЬ.

14. Определить силу предварительного натяжения ремня F^, Н:

где Од, Н/мм^ — предварительное напряжение (см. табл. 5.1). , 15. Определить силы натяжения ведущей F^ и ведомой F^ ветвей

ремня, Н:

где F^ и F^ см. пп. 10, 14.

16. Определить силу давления ремня на вал F^^, Н: ^on=2/;sin(-^),

где ttj — угол обхвата ремнем ведущего шкива (см. 5.1, п. 7).

Проверочный расчет

17. Проверить прочность ремня по максимальным напряжени­ ям в сечении ведущей ветви а^^, Н/мм^:

о =аЛо +а <[а] ,

где а) о, — напряжение растяжения, Н/мм^;

fF

о= "^ "^ 2^ — в плоском и поликлиновом ремне;

а, = Т"'^2~7^ •"" ^ клиновом ремне.

Здесь £^=80...100/мм2 — модуль продольной упругости при из­

гибе для прорезиненных ремней; А и Я — соответственно высота сечения клинового и поликлинового ремней (см. табл. К31); d^, мм (см. 5.1, п. 1; 5.2, п. 3); 5, мм (см. 5.1, п. 1);

84

в) о= pv^-10~^ — напряжения от центробежных сил, Н/мм1 Здесь р — плотность материала ремня, кг/м^; р = 1000... 1200 кг/м^ —

для плоских ремней; р = 1250... 1400 кг/мм^ — для клиновых и поли­ клиновых; V, м/с (см. 5.1, п. 8; 5.2, п. 10);

г) [о]р — допускаемое напряжение растяжения, Н/мм^; [а]р = 8 Н/мм^ — для плоских ремней; [а]р= 10 Н/мм^ — для клиновых и поликлиновых ремней.

Если получится о^^ >[<^]р, f^o следует увеличить диаметр d^ ведущег шкива или принять большее сечение ремня и повторить расчет передачи

18.Составить табличный ответ к задаче 5 (табл. 5.3).

Та б л и ц а 5.3. Параметры плоскоременной передачи, мм

5.2. Расчет клиноременной и поликлиноременной передач

проектный расчет

1. Выбрать сечение ремня.

Тип проектируемой ременной передачи предусмотрен техничес­ ким заданием. Выбор сечения ремня произвести по номофамме (см. рис. 5.2...5.4) в зависимости от мощности, передаваемой ве­ дущим шкивом, Р,, кВт, равной номинальной мощности двигате­ ля Р^^^, и его частоты вращения п^, об/мин, равной номинальной частоте вращения двигателя п^^^ (см. табл. 2.5). При этом клино­ вые ремни нормального сечения О применять только для передач мощностью до 2 кВт.

2. Определить минимально допустимый диаметр ведущего шкива rfj^, мм, по табл. 5.4 в зависимости от вращающего момента на валу двигателя Г^, Н • м (см. табл. 2.5), и выбранного сечения ремня.

3. Задаться расчетным диаметром ведущего шкива d^, В целях повышения срока службы ремней рекомендуется применять веду­ щие шкивы с диаметром ^, на 1...2 порядка выше d^^^^ из стандарт­ ного ряда (см. табл. К40).

85

ПрОд/мин

3150

2000 — л

1250

б

воо

Рис. 5.3. Номограмма для выбора клиновых ремней узкого сечения

86

л^, о5/мин

Рис. 5.4. Номофамма для выбора поликлиновых ремней

Т а б л и ц а 5.4. Минимальные значения диаметра меньших шкивов для передачи

наибольших моментов

4. Определить диаметр ведомого шкива d^, мм:

где и — передаточное число ременной передачи (см. табл. 2.5); 8 — коэффициент скольжения (см. 5.1, п. 2). Полученное значение й?2* округлить до ближайшего стандартного по табл. К40.

* По ставдарту расчетные диаметры d^ и d^ обозначены соответственно d^^ и d^^ (см. рис. табл. 10.23).

87

5. Определить фактическое передаточное число и^ и проверить его отклонение Aw от заданного и:

u^-^djtly A«= - ^100%<3% .

6. Определить ориентировочное межосевое расстояние а, мм:

а > 0,55Ц + d^) + h{H),

где h{H) — высота сечения клинового (поликлинового) ремня (см. табл. К31).

7. Определить расчетную длину ремня /, мм:

/=2fl+y(t/2+flf,)+- 4л

Значение / округлить до ближайшего стандартного по табл. К31. 8. Уточнить значение межосевого расстояния по стандартной

длине

а =^|2/ ~ я(^,+J,)+ ^[2l-n{d,-^d,W-%{d,-d,y\

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

9. Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива а^, град:

Угол а^ должен быть >120°.

10. Определить скорость ремня v, м/с: nd п

где ^j и «J — соответственно диаметр ведущего шкива, мм (см. п. 3), и его частота вращения, об/мин (см. табл. 2.5); [v] — допускае­ мая скорость, м/с; [D] = 25 м/с — для клиновых ремней; [2;] = 40 м/с -- для узких клиновых и поликлиновых ремней.

11. Определить частоту пробегов ремня С/, с~': U = v/K[U\, где [f/] = 30 с~* — допускаемая частота пробегов.

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

88

Т а б л и ц а 5.5. Допускаемая приведенная мощность [PJ, кВт, передаваемая

одним клиновым ремнем, узким клиновым ремнем, поликлиновым ремнем с десятью клиньями

89