102

6 Расчет клиноременной передачи

В курсовом проектировании при выполнении компоновки было намечено межосевое расстояние и расположение ременной передачи, при котором она удовлетворительно вписывается в привод. В расчетной же работе, предшествующей курсовому проекту, эти параметры принимайте по литературным рекомендациям. Заметьте, что текст здесь разделен на относительно короткие под­разделы, большинство которых не делится на пункты. В следующем, седьмом разделе, текст разделен только на пункты без подразделов. Оба способа деления текста в рамках раздела соответст­вуют стандарту. Выбирайте для себя любой из них при написании разделов небольшого объема.

6.1 Исходные данные для расчета

Из раздела 2 заимствуются следующие данные:

- передаваемая мощность кВт;

- частота вращения ведущего шкива об/мин;

- передаточное отношение ;

- момент на ведущем шкиве Нм.

Относительное скольжение ремня возьмем по рекоменда­ции /3, с. 131/.

2. Сечение ремня, диаметры шкивов

В зависимости от частоты вращения малого шкива и передаваемой мощности выбираем по номограмме /2, с. 134/ клиновой ремень сечения Б.

Ориентировочно диаметр меньшего шкива /2, с. 130/

По рекомендациям /2, с. 132/ принимаем

Диаметр большего шкива /2, с. 120/

Принимаем стандартную величину мм /2, с. 133/, при кото­рой фактическое передаточное отношение . Оно значительно больше принятого первоначально . Расхождение составляет , что, однако, меньше допускаемых обычно 3%. Окончательно принимаем диаметры шкивов мм, мм.

Для шкивов существует стандартный ряд диаметров. Но шкивы не относятся к изделиям стандартным. Их не продают как, например, болты, гайки, подшипники качения, клиновые ремни и пр. Каждое предприятие изготавливает для себя шкивы нужной конфигурации. Поэтому рекомендуем назначать стан­дартные диаметры только для малых шкивов. Именно для них приводится в справочниках номинальная мощ­ность, передаваемая одним ремнем. Для больших шкивов следует ограничиться округлением расчетных диаметров до ближайших целых значений в милли­метрах. Это позволит меньше отклоняться от принятого ранее передаточ­ного отношения ременной передачи.

6.3 Межосевое расстояние, длина ремня

Из компоновки привода установлено, что электродвигатель и редук­тор достаточно компактно размещаются при межосевом расстоянии ре­менной передачи

Примечание – Дальнейшее сближение двигателя и редуктора по­зволяет уменьшить межосевое расстояние еще максимально на 75 мм, но при этом осложняется монтаж и регулировка ременной передачи.

Литература рекомендует принимать межосевое расстояние в интер­вале /2, с. 130/

, (6.1)

где – высота сечения ремня в мм.

Для ремня типа Б мм /2, с. 131/.

Расчет по формулам (6.1) дает

,

Таким образом, принятое первоначально в компоновке межосевое

расстояние мм не противоречит рекомендациям.

Рекомендации по выбору межосевого расстояния довольно относи­тельны. При необходимости от них можно отступать, не забывая о том, что уменьшение межосевого расстояния снижает ресурс ремня, а увеличение – наращивает размеры, массу и стоимость привода. А вот длина клинового ремня всегда должна быть стандарт­ной.

Соответствующая принятому межосевому расстоянию расчетная длина ремня /2, с. 121/

Ближайшая стандартная длина ремня мм /2,с.131/. Соответст­вующее ей уточненное межосевое расстояние /2, с. 130/

, (6.2)

где .

После подстановки получаем

мм.

При конструировании передачи (в дальнейшей работе над компо­новкой) следует обеспечить возможность уменьшения межосевого рас­стояния на мм для свободного надевания ремней на шкивы, а также возможность увеличения его на мм для регулировки предварительного натяжения ремней. Прибавим в каче­стве резерва к этим цифрам соответственно 4 и 10 мм. Тогда при оконча­тельно обоснованном межосевом расстоянии 397 мм в конструкции должна предусматриваться возможность его изменения от плюс 50 до минус 20 мм.

Опытный конструктор всегда предусматривает некоторые неболь­шие, порой только ему известные резервы конструкции.

6.4 Количество ремней в передаче

Количество ремней вычисляется по формуле /2, с. 135/

, (6.3)

где		–	мощность, передаваемая ременной передачей, кВт;
		–	коэффициент режима работы;
		–	мощность, допускаемая для передачи одним ремнем, кВт;
		–	коэффициент, учитывающий влияние длины ремня;
		–	коэффициент, учитывающий влияние угла охвата меньшего шкива;
		–	коэффициент, учитывающий число ремней в передаче.

Передаваемая мощность кВт (см. пункт 2.1.1).

Коэффициент режима работы при двухсменной работе и крат­ковременных перегрузках, составляющих 200% от номинальной на­грузки /2, с. 136/.

Мощность, передаваемая одним ремнем, кВт для мм, об/мин и /2, с. 132/.

Коэффициент для ремня с сечением Б и длиной мм /2, с. 135/.

Коэффициент принят в предположении, что число ремней составит 3 – 4.

Для выбора коэффициента найдем сначала угол охвата мень­шего шкива /2, с. 130/

.

При таком значении следует принять /2, с. 135/.

При выборе численных значений коэффициентов для формулы (6.3) использовался метод интерполяции.

Расчет по формуле (6.3) дает

Окончательно принимаем число ремней .

Для начала заметим, что перегрузка не должна превышать 10%. Окончательное количество ремней следует назначать не бо­лее 3-х. Для этого от ремней нормальных (сечения О, А, Б, В, ...) следует перейти, не меняя диаметры шкивов, к более прогрессивным узким рем­ням (сечения УО, УА, УБ, УВ, ...). Если это окажется недостаточным, сле­дует увеличить диаметры обоих шкивов или переходить на ремни больших сечений.

6.5 Предварительное натяжение ремня, действую­щая нагрузка на валы, ширина шкивов

6.5.1 Предварительное натяжение ветвей одного клинового ремня вычисляется по формуле /2, с. 136/

, (6.4)

где		–	скорость ремня, м/с;
		–	коэффициент, учитывающий влияние центробежной силы.

Скорость ремня м/с. Значе­ние принимаем по рекомендации /2, с. 136/.