Расчет клиноременной передачи

Исходные данные

1. Передаваемая мощность Р ₁ = 4,59 кВт.

2. Частота вращения вала двигателя n ₁ = 950 мин^–1.

3. Частота вращения вала II n ₂ = 629,14 мин^–1.

4. Передаточное число передачи u _рп = 1,51.

По таблице 9.2 или по графику (рис. 9.2) при моменте на ведомом шкиве T ₂ = 65,86 Н × м выбираем ремень сечения В (Б), для которого площадь сечения А = 138 мм² (b _p = 14 мм; h = 10,5 мм).

Таблица 9.2

Размеры клиновых ремней (по ГОСТ 1284.1–89)

Примечания

1. Стандартный ряд расчетных длин: 400; 425; 450; 475; 500; 530; 560; 600; 630; 670; 710; 750; 800; 850; 900; 950; 1000; 1060; 1120; 1180; 1250; 1320; 1400; 1500; 1600; 1700; 1800; 1900; 2000; 2120; 2240; 2360; 2500; 2650; 2800; 3000; 3150; 3350; 3550; 3750; 4000; 4250; 4500; 4750; 5000; 5300; 5600; 6000; 6300; 6700; 7100; 7500; 8000; 8400; 9000; 9500; 10000; 10600; 11200; 11800; 12500; 13200; 14000; 15000; 16000; 17000; 18000 мм.

2. Стандартный ряд диаметров шкивов: 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.

3. В скобках даны обозначения сечений ремней по ГОСТ 1284.1–80.

По таблице 9.3 при угле профиля канавок j = 36° определяем диаметр меньшего шкива.

Рис. 9.2. Рекомендуемые сечения ремней

Рекомендуется избегать применения шкивов с D _min (табл. 9.2). Для уменьшения величины напряжений изгиба, снижающих долговечность ремня, выбираются шкивы с диаметрами d_p > D _min. Принимаем d_p = D ₁ = 180 мм.

Диаметр ведомого (большего) шкива

D ₂ = D ₁ × u _рп = 180 × 1,51 = 271,8 мм.

Стандартное значение D ₂ = 280 мм.

Таблица 9.3

Размеры профиля канавок шкивов, мм, по ГОСТ 20889–88

(см. рис. 9.2)

Примечание

1. Размеры b, b ₁ и l _р не распространяются на шкивы сварные из листового материала и шкивы для полуперекрестных передач.

2. Шероховатость рабочих поверхностей канавок не должна быть более R_а = 2,5 мкм.

3. Предельные отклонения угла j: 1° – для ремней сечений Z, A, B; 30¢ – для ремней сечений C, Д, Е, ЕО.

4. В скобках указаны обозначения сечений ремня в предыдущем стандарте.

Фактическое передаточное число с учетом коэффициента упругого скольжения ε = 0,01:

Отклонение от заданного значения

что допустимо. Рекомендуют Δ u £ 4 %.

Скорость ремня

Выбираем межосевое расстояние из рекомендуемого промежутка (если оно задано, то проверяем, попадает ли заданное значение в указанный промежуток).

0,7 × (D ₁ + D ₂) £ а £ 2 × (D ₁ + D ₂);

0,7 × (180 + 280) £ а £ 2 × (180 + 280);

322 £ а £ 920.

Принимаем а = 600 мм.

Расчетная длина ремня

Стандартная ближайшая длина ремня по табл. 9.2 L _p = 1900 мм.

Уточняем межосевое расстояние для выбранной длины ремня:

где

= 0,25 × (1177,43 + 1168,91) = 586,585 мм.

Минимальное межосевое расстояние при надевании ремня

а _min = а – 0,015 L _p = 586,585 – 0,015 × 1900 = 558,085 мм.

Максимальное межосевое расстояние для компенсации вытяжки ремня в процессе работы

а _max = а + 0,03 × L _p = 586,585 + 0,03 × 1900 = 643,585 мм.

Угол охвата на малом шкиве

Условие α ³ 120˚ выполняется.

Окружное усилие

Частота пробега ремня

Условие n £ 10 с^–1 выполняется.

Исходное удельное окружное усилие K ₀ определяем из табл. 9.4 по значению касательного напряжения в ремне (при n = 5 c^–1 s₀=1,5 МПа, при n = 5–10 c^–1 s₀ = 1,2 МПа, n > 10 c^–1 s₀ = 0,9 МПа); K ₀ = 2,05 МПа.

Таблица 9.4

Допускаемое исходное удельное

окружное усилие K ₀ для ремней [9]

Допускаемое удельное окружное усилие

K = K ₀ × С ₁ × С ₂ × С ₃,

где С ₁, С ₂, С ₃ – поправочные коэффициенты:

С ₁ – коэффициент угла обхвата (табл. 9.5);

С ₂ – коэффициент скорости (табл. 9.6);

С ₃ – коэффициент режима работы (табл. 9.7).

K = 2,05 × 0,98 × 1,04 × 1,0 = 2,089 МПа.

Таблица 9.5

Значения коэффициента С ₁

Таблица 9.6

Значения коэффициента С ₂

Таблица 9.7

Значения коэффициента С ₃

Необходимое число ремней

Принимаем z = 2.

Сила, действующая на валы:

F_n = 2s₀ × A × Z × sin (a / 2) =

= 2 × 1,5 × 138 × 2 × sin (170°16¢57² / 2) = 825,023 H.

Силу F_n считаем направленной по межосевой линии.

Расчетная долговечность ремня

где s _N – временной предел выносливости (для клиновых ремней принимаем s _N = 9 МПа);

k ₁ – коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа u на долговечность ремня в зависимости от напряжения изгиба (при u =
= 1; 1,26; 1,41; 2; 4 k ₁ = 1; 1,3; 1,4; 1,7; 1,9 соответственно);

k ₂ – коэффициент, учитывающий режим работы передачи (при постоянной нагрузке k ₂ = 1; при переменной нагрузке k ₂ = 1,8).

s_max – максимальное напряжение в цикле для ремней;

s_max = s₀ + s _t / 2 + s_и + s_ц,

где s₀ – напряжение в ремне от силы предварительного натяжения (см. выше);

s _t / 2 = F_t / 2 A – напряжение от окружного усилия;

s_и = E _и × d / D _min – напряжение изгиба (d = h – толщина или высота ремня; E _и – модуль упругости ремня при изгибе: Е _и = 80 – 140 МПа для прорезиненных ремней; D _min – диаметр меньшего шкива;

s_ц = r × u² × 10^–6 – напряжение от центробежных сил (r = 1250–1500 кг/м³ для прорезиненных ремней; r = 600–1200 кг/м³ для синтетических ремней);

m – показатель степени (для клиновых ремней m» 8).

Определяем максимальное напряжение в ремне

= 1,5 + 1,858 + 4,7 +0,096 = 8,156 МПа;

Рекомендуемая средняя долговечность ремней

L_h = 1000 – 5000 ч.

Для ремня сечения В условия долговечности соблюдаются.

Ширина обода шкива

M = (Z_n – 1) e + 2 f = (2 – 1) 19 + 2 · 12,5 = 44 мм.

Наружный диаметр шкива

d_ei = D_i + 2 b.

Date: 2015-10-21; view: 457; Нарушение авторских прав