Методика расчета плоскоременной передачи

Основные типы плоских ремней

В машиностроении применяются следующие основные типы стандартных ремней [1].

Кожаные ремни обладают хорошей тяговой способностью и высокой долговечностью, хорошо переносят колебания нагрузки. Высокая стоимость и дефицитность кожаных ремней значительно ограничивают их применение.

Прорезиненные ремни состоят из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани, связанных между собой вулканизированной резиной. Ткань, имеющая больший модуль упругости, чем резина, передает основную часть нагрузки. Резина обеспечивает работу ремня как единого целого, защищает ткань от повреждений и повышает коэффициент трения.

Хлопчатобумажные ремни изготавливают как цельную ткань с несколькими слоями основы и утка, пропитанными специальным составом (битум, озокерит). Такие ремни, легкие и гибкие, могут работать на шкивах сравнительно малых диаметров с большими скоростями. Тяговая способность и долговечность у этих ремней меньше, чем у прорезиненных.

Шерстяные ремни – ткань с многослойной шерстяной основой и хлопчатобумажным утком, пропитанная специальным составом (сурик на олифе). Обладая значительной упругостью, они могут работать при резких колебаниях нагрузки и при малых диаметрах шкивов. Их тяговые свойства ниже, чем у других типов ремней.

Пленочные ремни – ремни из пластмасс на основе полиамидных смол, армированных кордом из капрона, лавсана или энанта. Эти ремни обладают высокой статической и усталостной прочностью. При малой толщине (от 0,4 до 1,2 мм) они передают значительные нагрузки (до 15 кВт), могут работать при малых диаметрах шкивов и с высокой быстроходностью (до 50 000 об/мин).

Соединение концов ремней оказывает большое влияние на работу передачи, особенно при значительных скоростях.

Расчет плоскоременной передачи базируется на рассмотренной выше общей теории ременных передач и экспериментальных данных. В этом расчете формулу Эйлера, определяющую тяговую способность передачи, и формулу (5.18) для суммарного напряжения в ремне, определяющую его прочность и долговечность, непосредственно не используют. Их учитывают в тех рекомендациях по выбору геометрических параметров (а, D, a и пр.) и допускаемых напряжений [s_F]₀, [s_F], которые используют при расчете.

Для проектного расчета задают: мощность N₁, кВт, частоту вращения n₁, об/мин, передаточное отношение i. Определяют: D₁ и D₂, a, тип и размеры ремня (b, d, L).

Для плоскоременных передач рекомендуют a ³ 150^0; i £ 5 – открытая передача; i £ 10 – передача с натяжным роликом; а ³ 2(D1 + D2) – открытая; а ³ (D1 + D2) – с натяжным роликом; U £ 3(5) 1/с – открытая; U £ 8(10) 1/с – с натяжным роликом; D1/d ³ 25 – ремни кожаные, шерстяные, хлопчатобумажные; D1/d ³ 30 – ремни прорезиненные.

(5.23)

При предварительном расчете, когда D₁ и d еще неизвестны, размер малого шкива можно приближенно оценить по формуле М.А.Саверина

(5.24)

где N₁ – кВт, n₁ – об/мин, D₁ – мм.

После оценки D₁, ориентируясь на рекомендации (5.25) и стандарты на размеры ремня, выбирают толщину ремня d. Затем из расчета тяговой способности определяют ширину ремня b.

Дата добавления: 2014-01-20