2. Расчет зубчато-ременных передач

Расчет передач ведется из условия прочности ремня. Модуль передачи зубчатым ремнем вычисляется в зависимости от передаваемой мощности Р₁ и угловой скорости ω₁=πn₁/30 быстроходного вала по формуле

полученное значение округляется до ближайшего стандартного.

Для обеспечения долговечности ремня при малых габаритах передачи число зубьев малого шкива ограничивается минималь­ными значениями: z_min = 10...22 при m = 2...5 мм и z_min = 17...28 при m = 7...10мм; большие значения назначают при больших скоростях.

Число зубьев z₂ большего шкива равно

где u — передаточное число.

Расчетные диаметры шкивов определяют по таким форму­лам:

.

Межосевое расстояние предварительно принимают в пре­делах

= (0,5...2)(d₁ + d₂).

Предварительная расчетная длина ремня

.

Число зубьев z_p ремня предварительно принимают равным

Полученное число зубьев округляют до ближайшего стандартного значения из ряда: 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250.

Окончательная длина ремня

L = πmz_p.

Окончательное межосевое расстояние

где

Угол обхвата малого шкива

.

Число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с малым шкивом,

.

Рекомендуется при несоблюдении этого условия следует увеличить межосевое расстояние.

Дальнейший расчет передачи заключается в определении ширины ремня по формуле (без учета влияния центробежных сил):

,

где F_t — окружное усилие, передаваемое ремнем; — допуска­емое удельное окружное усилие, приходящееся на единицу ширины ремня.

Допускаемое удельное окружное усилие

,

где q₀ — приведенное удельное окружное усилие, выбираемое в зависимости от модуля:

m, мм ................................... 2 3 4 5 7 10

q₀, Н/мм .............................. 5 10 25 35 45 60

С_F — коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине несущего слоя; С_F ≈ 0,85; С_р — коэффициент динамич­ности и режима работы (при односменной работе и характере нагрузки: спокойная С_р=1,0, умеренные колебания С_р=1,2, ударная С_р=1,3; при двухсменной работе значения повышаются на 15%, при трехсменной — на 40%).

Полученное значение ширины ремня округляется до ближай­шего большего стандартного из табл. 2.

Нагрузка R на валы и опоры зубчато-ременной передачи

R = (1...1,2)F_t,

где F_t — окружное усилие.

,

где v — окружная скорость.

3. Пример расчета зубчато-ременной передачи

Рассчитать открытую зубчато-ременную горизонтальную передачу от электродвигателя к редуктору общего назначения по следующим данным: мощность на малом шкиве (требуемая мощность электродвигателя) P₁ = 5 кВт при n₁ = 1455 мин^-1 (ω₁=πn₁/30 = π·1455/30 =152,3 рад/с), передаточное число u = 2,5, работа двухсменная, нагрузка спокойная.

Решение.

1. Модуль передачи

м=5,28 мм.

Принимаем ближайший больший стандартный модуль m=7,0 мм

2. Принимаем число зубьев малого шкива

z₁ = 25

Число зубьев z₂ большего шкива равно

3. Расчетные диаметры шкивов

мм; мм.

4. Межосевое расстояние предварительно принимают в пре­делах

= (0,5...2)(d₁ + d₂)=2·(175+441)=1232 мм.

5. Предварительная расчетная длина ремня

мм

6. Число зубьев z_p ремня предварительно принимают равным

Полученное число зубьев округляют до ближайшего стандартного значения 125.

7. Окончательная длина ремня

L = πmz_p=π·7,0·125=2747,5 мм.

8. Окончательное межосевое расстояние

мм;

мм;

мм².

9. Угол обхвата малого шкива

> [a₁] = 150°.

10. Число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с малым шкивом

.

11. Допускаемое удельное окружное усилие

Н/мм.

12. Окружное усилие

Н,

м/с.

13. Ширина ремня

мм

По таблице 2 принимаем b=40 мм.

14. Нагрузка R на валы и опоры зубчато-ременной передачи

R = (1...1,2)F_t=1,2·263=315,6 Н