3. Расчет передач привода

3.1. Расчет клиноременной передачи.

Расчет ведется в следующей последовательности:

1. В зависимости от крутящего момента: Нм , по табл. 5.5 [1]

выбираем тип ремня и минимальный диаметр малого шкива:

D₁ = 90 мм. Ремени тип «А»

2. Диаметр ведомого шкива

с^-1 (3.1)

где:

U₁ – передаточное число ременной передачи, равно 4

D₁ – диаметр первого шкива, равен 90мм

мм

Принимаем D₂ = 355 мм (ближайший стандартный).

3. Уточненное передаточное число:

(3.2)

где:

D₁ – диаметр первого шкива, равен 90 мм

D₂ – диаметр второго шкива, равен 355 мм

 = 0.02

4. Скорость ремня V

(3.3)

где:

D₁ – диаметр первого шкива, равен 90 мм

n₁ – частота вращения первого вала, т.е. равна n_дв = 2900 мин^-1

м/с

5. Межосевое расстояние выбирается по:

а) ограничение габаритов

(3.4)

б) ориентировочное по рекомендациям

(3.5)

где:

D₁ – диаметр первого шкива, равен 90 мм

D₂ – диаметр второго шкива, равен 355 мм

h – высота ремня. Из табл. 5.4 [1] h = 8 мм

мм

мм

Принимаем a = 560 мм.

6. Длина ремня

(3.6)

где:

D₁ – диаметр первого шкива, равен 90 мм

D₂ – диаметр второго шкива, равен 355 мм

а – межосевое расстояние, 560 мм

мм

Принимаем ближайшее по стандарту l=1800 мм

7. Межосевое расстояние а, при выбранной длине а ремня

где:

D₁ – диаметр первого шкива, равен 90 мм

D₂ – диаметр второго шкива, равен 355мм

l – Длина ремня (мм), 1800

мм

8. Угол обхвата 

(3.7)

где:

D₁ – диаметр первого шкива

D₂ – диаметр второго шкива

а – межосевое расстояние, равно 534,244мм

9. Определяем требуемое число ремней z:

(3.8)

где:

Р₁ – предаваемая мощность, равна 9,235 кВт

K_p – коэффициент режима работы,

К_р=1 при спокойной работе передачи.

P₀ – мощность, передаваемая одним клиновым ремнём.

P₀ =1,65 кВт

К_а – коэффициент, учитывющий влияние угла обхвата.

К_а=0,92

Принимаем число ремней z=6

10. Проверка долговечности ремня по числу пробегов за 1 секунду:

(3.9)

где:

V – скорость ремня, равна 13,659 м/с

l – Длина ремня (м), равна 1,8

следовательно, условие долговечности соблюдается.

11)Сила действующая на валы (H):

(3.10)

где:

G₀ - cила предварительного натяжения ремня, равна 1,5 МПа

a – угол обхвата, равен 151,726 ⁰

z-число ремней

А-площадь сечения ремня, равна 81мм²

F_в=2*1,5*6*81*sin(151.726^o/2)=1413.8H

12)Определяем параметры шкивов.

Наружный диаметр клинового шкива равен:

(3.11)

где:

D=D₁, D=D₂ – расчетные диаметры шкивов

h₀ = 3.3мм – из табл. 5.7[1]

мм

мм

Ширина шкива:

B=2b₁ + (z – 1)P =2*10 + (6-1)*15=95мм

3.2. Расчет открытой цепной передачи.

Основным критерием работопособности цепной передачи является износостойкость шарниров цепи. Производим расчёт передачи с роликовой цепью.

1. Определяем ориентировочное значение шага цепи Р(мм), исходя из допускаемого давления [q₀] в шарнирах цепи.

где:

Т₁-крутящий момент на валу ведущей звездочки, равен 2,027*10⁶ Н*мм

[q₀]—cреднее значение допускаемого давления в шарнирах, равное 35 МПа

Z₁—число зубьев малой звёздочки, равно 23( по табл.4.1[1])

m_p-коэффициент рядности цепи, равен 1

К_э—коэффициент, учитывающий условия эксплуатации

где:

К_д—коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, равен 1

К_а—коэффициент, учитывающий длину цепи, равен 1

К_рег—коэффициент, учитывающий регулировку передачи, равен 1

К_см—коэффициент, учитывающий характер смазки, равен 1

К_рех—коэффициент, учитывающий режим работы передачи, равен 1.25

К_н—коэффициент, учитывающий наклон передачи, равен 1

3. Принимаем число зубьев малой звёздочки в зависимости от передаточного числа цепной передачи: U=3,45, по табл.4.1[1]:

Z₁=23.

2)Определяем число зубьев малой звёздочки:

(3.13)

где

Z₁—число зубьев малой звёздочки, равно 23

U – передаточное число цепной передачи, 3,45

4. Находим коэффициент, учитывающий условия эксплуатации:

(3.14)

где

К_э—коэффициент, учитывающий условия эксплуатации

К_д—коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, 1.25

К_а—коэффициент, учитывающий длину цепи, 1

К_рег—коэффициент, учитывающий регулировку передачи, 1

К_см—коэффициент, учитывающий характер смазки, 1

К_рех—коэффициент, учитывающий режим работы передачи, 1.25

К_н—коэффициент, учитывающий наклон передачи, 1.25

5. Определяем частоту вращения ведущей звёздочки:

(3.15)

где

n₂—частота вращения ведомой звёздочки (мин^-1), 9.17

U – передаточное число, 3.2

(мин^-1)

6. Среднее значение допускаемого давления в шарнирах [q₀] при n₁=29.34

[q₀]=(34.3+34.3+34.3+34.3)/4=34.3 (H/мм²)

7. Определяем ориентировочное значение шага цепи по уравнению, принимая число рядов цепи m=1:

(3.16)

где

N—мощность, передавамая цепной передачей (кВт),2.23

К_э—коэффициент, учитывающий условия эксплуатации, 1.95

Z₁—число зубьев малой звёздочки, 25

n₁—частота вращения ведущей звёздочки (мин^-1), 29.34

[q₀]—cреднее значение допускаемого давления в шарнирах, 34.3

Р=33.3 мм

Для оптимальнонго значения шага по ГОСТ 13568-75 для цепи приводной роликовой однорядной принимаем 3 смежных шага цепи и далее для Р=44.45 мм; Р=38.1мм; Р=31.75 мм расчёт сводим в таблицу:

Табл.3.1

	Р=44.45 мм	Р=38.1 мм	Р=31.75 мм
Разрушающая нагрузка Q, H	127400	98000	68600
Ширина внутреннего звена В, мм	26.33	25.75	20.05
Диаметр оси d, мм	12.72	11.12	9.55
Масса одного погонного метра цепи q , кг/м	7.5	5.5	3.73
Проекция опорной поверхности шарнира A=Bd, мм2 (3.17)	473.06	394.32	262.24
Средняя скорость цепи V= ,м/c (3.18)	0.54	0.47	0.39
Число звеньев цепи или длина цепи, выраженная в шагах: (3.19) где а—межосевое расстояние,700 мм	88.86	93.42	100.06
Допустимая частота вращения меньшей звёдочки, об/мин	750	830	1100
Число ударов цепи в секунду , 1/с (3.20)	0.28	0.26	0.24
Допустимое значение числа ударов в секунду, 1/с	12	14	16
Полезное рабочее усилие , Н	4129.63	4744.68	5717.63
Уточняем коэффициент Ка, для чего определяем межосевое расстояние, выраженное в шагах: (3.21)	15.75Р	18.3Р	22.04Р
Уточнённое значение Кэ	2.44	2.44	2.44
Давление в шарнирах цепи, ,Н/мм2 (3.22)	21.3	29.36	53.28 не вып. условие qt<=[q0]
Натяжение от центробежных сил, , H (3.23)	2.187	1.21
Натяжение от провисания цепи: (3.24)	205.8	150.9
Расчётный коэффициент безопасности: (3.25)	23.72	16.11
Допустимое значение [S]	7	7
Нагрузка на валы (3.26)	4336.4	4981.9

Для заданных условий работы пригодны цепи с шагами 44.45 мм и 38.1 мм. Целесообразнее взять цепь с шагом Р=44.45, имеет наибольший запас прочности и оказывает наименьшее давление на валы. Исходя из этих соображений, можно принять цепь ПР-44,45-13 000—ГОСТ 13568-75.