2. Расчет ременной передачи

Все расчеты проводим по книге А.Е. Шейнблита «Курсовое проектирование деталей машин». [1]

1.Выберем толщину ремня по табл. 5.1. (стр. 80): δ = 2,8 мм

Определим диаметр ведущего шкива и полученное значение округлим до ближайшего стандартного из табл. К40 (стр. 448): d₁ = 180 мм.

2.Определим диаметр ведомого шкива и округлим полученное значение до ближайшего стандартного из табл. К40 (стр. 448):

d₂=u * d₁*(1 - е)

d₂=2* 180 * (1 -0,02)= 352,8 (мм)

где s = 0,01 ÷ 0,02 - коэффициент скольжения.

3.Определим передаточное число u_ф и его отклонение Δu от заданного u:

u_ф = d₂/d₁ * (1 - е)

u_ф = 352,8 / 180 * (1 -0,01) = 1,9404

Δu = |u_ф - u| * 100% / u < 3%

Δu = |1,9404- 2| * 100% / 2= -2,38 < 3%

4.Определим ориентировочное межосевое расстояние:

а≥2* (d₁ + d₂)

а≥2* (180 + 352,8)

а≥1065,6(мм)

5.Определим расчетную длину ремня:

l = (2 * а) + [(π / 2) * (d₁ + d₂)] + [(d ₂ – d₁ / 4 * a]

l = (2 * 1065,6) + [(3,14/2) * (180 + 352,8)] + [(180 - 352,8)/4 * 1065,6] = 2967, 5 (мм)

6.Определим угол обхвата ремня ведущего шкива:

α₁ = 180° - 57° * (d₂-d₁)/a

α₁ = 180°-57° * (353-180)/800 = 161,76°

α₁ > 150° - условие выполняется

7. Определим скорость ремня:

υ = (π * d₁ * n₁) / (60 * 10³ ) < [υ], где [υ] = 35 (м/с)

υ = (3,14* 180 * 1000)/(60 * 10³ )<[υ]

υ = 9,42 < [d] - условие выполняется

8. Определим частоту пробегов ремня:

U = l / υ ≤ [U]

U = 3000 / 9,42 =0,31 (с^-1)

0,32 ≤ [15] - условие выполняется

9.Определим окружную силу, передаваемую ремнем:

F_l = P_ном * 10³ / υ

F_l = 0,37 * 10³ / 9,42 = 39,3 (H)

10.Определим допускаемую удельную окружную силу:

[k_n] = [k_o]*C_θ*C_α*C_υ*C_p*C_d*C_F

[k_n] =1,6 * 1 * 0,94 * 0,68 * 1 * 1,2 * 0,85 = 1,04 (Н/мм²)

где допускаемая удельная окружная сила определяется с помощью табл. 5.1. (стр. 80)

11.Определим ширину ремня и округлим полученное значение до стандартного:

b = F _t / (5 * [к_n])

b = 39,3/(5 *1,04 ) = 7,56 (мм)

12.Определим площадь поперечного сечения ремня:

А = δ*b

А = 5* 32 = 160 (мм ²)

13.Определим силу предварительного натяжения ремня:

F ₀= А * σ₀ = 160*2 = 320 (Н/мм ²)

14.Определим силы натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня:

F₁ =F_о + F_t/2

F₁ =(320+39,3)/2 = 339,65 (Н)

F₂ = F_o- F_t/2

F₂ = 320 - 339,65 / 2= 300,35 (Н)

15.Определим силу давления ремня на вал :

F_о.п=2* F _0* sin (α₁/ 2)

F_о.п=2 *230 * sin (167,7/ 2) =636,31 (Н)

Проверочный расчет:

Проверим прочность ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви:

σ_max = σ₁+ σ_и + σ _υ ≤ [σ]_р

а) σ₁-напряжение растяжения в плоском ремне, Н / мм ²:

σ₁=F₀/A+F_l/2*A

σ₁=320/160+39,3/2*160=2,12(Н /мм ²)

б) σ_и - напряжения изгиба в плоском ремне Н / мм ²:

σ_и = E_и * δ / d₁ , где E_и = 80…100 (мм ²)

σ_и = 80 * (5/180)=2,22 (Н /мм ²)

в) σ _υ - напряжения от центра сил в плоском ремне Н / мм ²:

σ _υ = ρ * υ ² * 10 ^-6 , где ρ = 1000…1200 кг / м ³

σ _υ = 1010 * 9,42² * 10 ^-6 = 0,0896 (Н /мм ²)

г) Допускаемое напряжение растяжения в плоском ремне Н / мм ²:

[σ]_р = 8 (Н /мм ²)

4,43 ≤ 8 (Н /мм ²)

Вывод: передача обеспечивается необходимой прочностью.