6.6. Определение основных параметров звездочек зубчатой цепи

Расчет параметров звездочек представлен в разделе 8.

7. Расчет ременных передач

Основными критериями работоспособности и расчета ременных передач являются: тяговая способность, которую определяет величина передаваемой окружной силы, и долговечность ремня, которую при нормальных условиях эксплуатации ограничивает разрушение ремня от усталости.

Исходными данными для расчета являются: мощность на ведущем валу P₁, кВт; крутящий момент Т₁, Нм; угловая скорость ω₁, сек^-1, и частота вращения n₁, мин^-1, ведущего шкива; передаточное число передачи U.

7.1. Расчет плоскоременных передач

Ременные передачи плоским бесконечным ремнем широко применяются в различных отраслях машиностроения. Обычно плоскоременные передачи используются для изменения угловой скорости приводного вала и занимают место между электродвигателем и редуктором. В учебной литературе описываются усложненные виды плоскоременных передач: полуперекрестные, перекрестные, с натяжным роликом. На практике такие передачи используются редко, поэтому приводится методика расчета для открытых передач с параллельными осями валов.

В данном методическом пособии изложена методика расчета для широко применяемых прорезиненных ремней.

Проектный расчет плоскоременной передачи выполняют в следующей последовательности:

а) Определяют диаметр малого (ведущего) шкива D₁ (рис. 7.1) по формуле:

. (7.1)

б) Диаметр большого шкива D₂ будет равен:

, (7.2)

где ξ – коэффициент скольжения ремня (ξ = 0,01–0,02).

Полученные в результате расчета значения диаметров шкивов округляют до стандартного значения по ГОСТ 17383 из следующего ряда значений: 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000 мм.

в) Уточняют передаточное число передачи:

, (7.3)

При этом должно выполняться условие

.

Если данное условие не выполняется необходимо выбрать другой стандартный диаметр одного или обоих шкивов. Необходимо стремиться выбрать такие диаметры шкивов, чтобы отклонение фактического передаточного числа от заданного было минимально.

г) Находят скорость ремня V (м/сек) по формуле:

. (7.4)

Если скорость ремня превысить максимальное значение, необходимо уменьшить диаметры шкивов. Если скорость V ≤10 м/сек, то необходимо увеличить диаметры шкивов.

д) Определяют минимальное межосевое расстояние по формуле:

. (7.5)

Принять межосевое расстояние а_пр (рис.7.1).

Рис. 7.1. Геометрические и силовые параметры ременной передачи

е) Проверяют угол охвата меньшего (ведущего) шкива ремнем α₁ по формуле:

, (7.6)

где [α] – минимальный допускаемый угол обхвата. Для плоскоременных передач [α]=150⁰.

Если указанное ограничение не выполняется, то необходимо увеличить межосевое расстояние и повторить расчет угла охвата.

ж) Определяют требуемую длину ремня L по формуле:

. (7.7)

Полученное значение округлить до целого.

з) Определяют число пробегов ремня в секунду по формуле:

, (7.8)

где L – длина ремня, м; [U] – допускаемое число пробегов ремня. Для плоских ремней [U]=5 сек^-1.

Если указанное ограничение не выполняется, необходимо увеличить длину ремня до размера превышающего .

и) Определяют расчетную толщину ремня по формуле:

. (7.9)

к) В зависимости от полученной скорости ремня V по табл. 7.1 выбирают вид ремня, толщину прокладки δ₁ и определяют требуемое количество прокладок по формуле:

. (7.10)

Полученное значение округляют до целого z_пр в меньшую сторону. Принятое значение z_пр должно попадать в заданный интервал (табл. 7.1).

л) Определяют фактическую толщину ремня по формуле:

. (7.11)

м) Определяют допускаемое полезное напряжение по формуле:

, (7.12)

где σ₀₁ – номинальное полезное напряжение при стандартных условиях (горизонтальная передача при угле охвата α=180⁰, скорость ремня V=10 м/сек, спокойная односменная работа и нормальные условия окружающей среды). Значения σ₀₁ для прорезиненных ремней при напряжении от предварительного напряжения σ₀=1,8 МПа в зависимости от отношения

определим по формуле:

;

К_α – коэффициент учитывающий угол охвата на малом шкиве определяемый по формуле

;

К_V – коэффициент, учитывающий влияние натяжения от центробежной силы, уменьшающей сцепление ремня со шкивом определим по формуле

;

К₀ – коэффициент учитывающий расположение передачи (табл. 7.2);

К_р – коэффициент, учитывающий влияние режима работы (табл. 7.3).

Таблица 7.1

Технические данные плоских кордошнуровых ремней

Число прокладок	Вид ремня и рекомендуемые скорости, м/с
	А Нарезные (V≤30)	Б Послойно завернутые (V≤20)	В Спирально-завернутые (V≤15)
	Ширина ремня b, мм
3-5	20-71		20-71
3-6	80-112		80-112
4-6	125-250	150-250	125-250
4-8	280-355	280-335	280-355

Примечание. Толщина одной прокладки 1,25 мм, прокладки с прослойкой 1,5 мм. Ширину ремня назначают из ряда: 20; 25; 40; 50; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355.

н) Определяют окружную силу F_t передаваемую ремнем

, (7.13)

где Т₁ – крутящий момент на валу меньшего шкива, Н∙м.

о) Определяют требуемую ширину ремня по формуле:

. (7.14)

Полученное значение округляют в большую сторону до стандартного значения ширины ремня (табл. 7.1).

Таблица 7.2