Расчет клиноременной передачи

В другой кинематической схеме привода (рисунок А.1,а), рассматриваемой в заданиях на курсовую работу, в качестве открытой передачи может быть клиноременная передача, показанная на рисунке 7. Она не входит в рассматриваемый комплексный пример, поэтому рассмотрим методику ее расчета на отдельном примере. Исходными данными для расчета клиноременной передачи, например, являются:

– вращающий момент на валу ведущего шкива (момент на валу электродвигателя), в рассматриваемом примере Т₁ = 32240 Н ×мм;

– мощность на валу ведущего шкива (это требуемая мощность электродвигателя) Р₁ = 5,03 кВт;

– частота вращения ведущего шкива (это номинальная частота вращения вала электродвигателя) n₁ = 1445 мин^–1;

• передаточное число передачи u = u_РП= 2,2.

Расчет клиноременной передачи начинается с выбора сечения ремня по номограмме на рисунке 8 в зависимости от мощности Р₁ и частоты вращения n₁. По исходным данным примера подходит клиновой ремень сечения Б, размеры которого приведены в приложении Б (таблица Б.2). Выбранному сечению Б соответствуют размеры, мм: b₀ = 17; b_Р = 14; y₀ = 4;

h = 10,5; площадь сечения А = 138 мм². Клиновые ремни нормального сечения О применяются только для передач мощностью до 2 кВт.

Рисунок 7 – Геометрические и силовые параметры клиноремерной

передачи

Рисунок 8 – Номограмма для выбора клиновых ремней

нормального сечения

Минимально допускаемое значение диаметра ведущего шкива d₁ зависит от сечения ремня: для сечения А – d₁ = 90 мм; для сечения Б – d₁ = 125 мм; для сечения В – d₁ = 200 мм; для сечения Г – d₁ = 315 мм. В целях повышения срока службы ремней рекомендуется принимать в качестве диаметра ведущего шкива следующее (или через одно) значение после минимально допустимого диаметра из стандартного ряда диаметров, приведенного в приложении Б (таблица Б. 3). Принимаем d₁ = 140 мм.

Определим расчетный диаметр ведомого шкива , мм

. (66)

Полученное расчетное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного значения по таблице Б. 3. Принимаем d₂ = 315 мм.

Определим фактическое передаточное число ременной передачи

, (67)

где = 0,01 … 0,02 – коэффициент скольжения [4].

Проверим отклонение D фактического передаточного числа от заданного передаточного числа

.

Определим предварительное значение межосевого расстояния ременной передачи в интервале

, (68)

. (69)

Межосевое расстояние принимается в рассчитанном интервале после эскизной компоновки привода. В курсовой работе она не выполняется, поэтому можно принять среднее значение межосевого расстояния .

Определим расчетную длину ремня

(70)

. Полученное значение длины ремня округляем до ближайшего стандартного значения (таблица Б. 2). Принимаем L = 1400 мм. Уточняем значение межосевого расстояния передачи по стандартной длине ремня L [3, с. 88]

(71)

.

Для монтажа ремней на шкивах необходимо предусмотреть в конструкции привода возможность уменьшения межосевого расстояния передачи на 1…2% и возможность его увеличения на 5,5% для регулировки натяжения ремней при эксплуатации. Это требование может быть осуществлено различными конструктивными способами [5,с.289].

Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива , град.

. (72)

Определим скорость ремня , м/с

. (73)

Определим расчетную мощность , кВт, передаваемую одним клиновым ремнем проектируемой передачи [6, с.272]

(74)

где номинальная мощность, кВт, передаваемая одним клиновым ремнем базовой передачи, выбираемая методом интерполирования из таблицы 11. Для рассматриваемого примера .

Таблица 11 – Номинальная мощность , кВт, передаваемая одним клиновым ремнем базовой передачи [8, с. 489 – 490]

Сечение ремня; L0, мм	Диаметр шкива d1, мм	Скорость ремня V, м/с
Номинальная мощность , кВт
А L0 = 1700 мм		0,52	0,74	1,33	1,69	1,84	1,69
	0,52	0,81	1,40	1,87	1,99	1,91
	0,52	0,81	1,47	2,03	2,41	2,29
Б L0 = 2240 мм		0,74	1,10	2,06	2,88	2,94	2,50
	0,81	1,25	2,23	3,16	3,60	3,24
	0,96	1,40	2,50	3,60	4,35	4,35
В L0 = 3750 мм		1,40	2,14	3,68	5,28	6,25	5,90
	1,62	2,42	4,27	5,97	7,15	6,70
	1,77	2,65	4,64	6,34	7,50	7,73

поправочные коэффициенты, выбираемые для условий работы проектируемой передачи по таблице 12.

Определим для рассматриваемого примера поправочные коэффициенты (при отношении ) по таблице 12 .

Таблица 12 – Значения поправочных коэффициентов С

– коэффициент угла обхвата ведущего шкива
a1, град.
	1,0	0,98	0,95	0,92	0,89	0,86	0,82
коэффициент влияния отношения выбранной длины ремня L к базовой длине L0 (таблица 11)
L / L0	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
	0,82	0,89	0,95	1,0	1,04	1,07
коэффициент передаточного отношения
	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,25	2,5	2,75	³ 3,0
	1,0	1,08	1,1	1,115	1,125	1,13	1,135	1,138	1,14
коэффициент режима нагрузки
Характер Нагрузки	Спокойная	Умеренные колебания	Значительные колебания	Ударная
	1 … 1,2	1,1 … 1,3	1,3 … 1,5	1,5 … 1,7
коэффициент числа ремней
Z		2 … 3	4 … 6	> 6
		0,95	0,9	0,85
– коэффициент влияния центробежных сил
Сечение	А	Б	В	Г
	0,1	0,18	0,3	0,6

Определим мощность, передаваемую одним ремнем, по формуле (74)

.

Требуемое число ремней Z определяется по формуле

, (75)

где Р₁ – мощность передаваемая через передачу, кВт;

– коэффициент числа ремней, выбираемый по таблице 12, предварительно задавшись предполагаемым интервалом числа ремней Z. Если

полученное по зависимости (75) число ремней выйдет за выбранный интервал, то расчет повторяется.

Окончательно выбираем Z = 3 (округляем в большую сторону до целого числа от Z^/). В проектируемых передачах малой и средней мощности рекомендуется принимать число клиновых ремней Z меньше или равно 6. При необходимости уменьшить расчетное количество ремней Z следует увеличить диаметр ведущего шкива d₁ или перейти на большее сечение ремня.

Определим силу предварительного натяжения одного ремня по формуле [4]:

(76)

,

где коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, выбираемый в таблице 12.

Определим силу давления на валы передачи , Н, (рисунок 7):

. (77)

Основные геометрические размеры шкива показаны на рисунке 9. Рассчитаем размеры только ведомого шкива, так как он изображается на чертеже общего вида редуктора (таблица 13). Для расчета параметров ступицы ведомого шкива используется диаметр выходного участка быстроходного вала редуктора d_В1, который будет получен в пункте 10 настоящего учебного пособия.

В проектируемых ременных передачах при скорости ремня V до 30 м/с шкивы изготавливаются литыми из чугуна СЧ 15.

Таблица 13 – Размеры ведомого шкива, мм

Параметр (рис. 9)	Формула	Расчет
Диаметр шкива конструктивный	de2 = d2 + 2 × t	de2 = 315 + 2 × 4,2 = 323,4
Ширина шкива	B = (Z–1) × p + 2 × f	B = (3–1) ×19 + 2 ×12,5 = 63
Канавки	Размеры в таблице Б.3
Толщина обода	d= (1,1 … 1,3) × h	d= 1,2 × h = 1,2 ×10,8 = 12,96
Толщина диска	С = (1,2…1,3) × d	С = 1,25 × 12,96 = 16,2
Отверстия в диске	См. таблицу 7
Диаметр ступицы	dcт = 1,6 × dВ1	dcт = 1,6 × 26 = 41,6
Длина ступицы	Lст = (1,0 … 1,5) ×dВ1	Lст = (1,0 … 1,5) × 26 = = 26 … 39
Примечание: размеры t, p, f, h из таблицы Б. 3

Рисунок 9 – Конструкция шкива

Дата добавления: 2017-01-13