Расчет клиноременных передач по тяговой способности

Передачи клиновыми и поликлиновыми ремнями рассчитывают по тяговой способности и долговечности. В качестве исходных данных задаются: кинематическая схема передачи, расчетная передаваемая мощность N, условия эксплуатации, частота вращения ведущего шкива n, передаточное число u.

В соответствии с заданным или выбранным типом ремня и в зависимости от крутящего момента на быстроходном валу выбирают сечение ремня (по таблице). Может оказаться, что для заданного крутящего момента подходят ремни двух сечений. В этом случае расчеты обычно ведутся в двух вариантах. Окончательный выбор производят при сравнении рассчитанных вариантов.

Минимальный расчетный диаметр меньшего шкива принимают только в случае очень жестких требований, предъявляемых к габаритам привода. В остальных случаях используют один из стандартных диаметров, следующих за минимальным.

Передаточное число клиноременной передачи обычно берут 4 – 5, однако допускается u 10.

Диаметр большего шкива d_р2:

.

Здесь ε – коэффициент скольжения ремня. Его значения берутся для кордтканевых клиновых ремней ε = 0,02, а для кордошнуровых ε = 0,01. Диаметр d_р2 также округляется по стандарту.

При выбранных d_р1 и d_р2 определяют окончательное передаточное число ременной передачи:

,

и уточняют передаточные числа других передач привода с тем, чтобы общее передаточное число отличалось от заданного не более чем на 4%.

Межосевое расстояние а ременной передачи определяется компоновкой привода. Оно должно находится в пределах:

,

где h – высота сечения ремня. Если межосевое расстояние не задано, рекомендуется выбирать его по таблице.

При выбранном межосевом расстоянии находят расчетную длину ремня u, которую округляют до стандартного значения

.

По окончательно принятой длине ремня пересчитывают межосевое расстояние

.

Для компенсации отклонений размеров ремней и шкивоа, удобства монтажа и снятия ремней, а также для создания их натяжения и подтягивания при вытяжке, конструкция передачи должна допускать изменение межосевого расстояния в сторону уменьшения на 0,01L при клиновых и на 0,013L – при поликлиновых ремнях, в сторону увеличения на 0,025L для клиновых, на 0,02L - для поликлиновых ремней.

Угол обхвата ремнем меньшего шкива

Он должен быть не менее 110⁰. Если α⁰₁ окажется меньше рекомендованного, то необходимо увеличить межосевое расстояние и изменить длину ремня.

Мощность (кВт), допускаемая на один клиновой ремень или поликлиновой ремень с десятью ребрами, определяется по формуле:

.

Здесь N₀ – мощность, допускаемая на один ремень при α = 180⁰, u = 1, исходной длине L₀ и спокойной работе; С_α – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на тяговую способность ремня; С_L - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня на его долговечность, определяется в зависимости от отношения L/L₀, С_р – коэффициент режима работы; ∆N_И = 0,0001∆Т_Иn_б – поправка, учитывающая уменьшение влияния на долговечность изгиба ремня на большом шкиве с увеличением передаточного числа; ∆Т_И – поправка к крутящему моменту на быстроходном валу, Н·м; n_б – частота вращения быстроходного вала, мин ^-1.

Расчетное число клиновых ремней в передаче

.

Натяжение ремней в передаче неодинаково вследствие разницы в размерах канавок и различия в длине и ширине ремней. Для уменьшения разброса в натяжении ремней их при изготовлении сортируют по отклонениям длин на группы, указываемые в маркировке ремня. Комплект ремней для передачи составляется из ремней одной группы. Сменять ремни рекомендуется комплектами.

С учетом неравномерности распределения нагрузки между ремнями действительное число ремней в передаче:

,

Для повышения безотказности работы передачи следует принимать =1. Целесообразно иметь в передаче = 3…6.

Число ребер поликлинового ремня:

.

Рекомендуемое число ребер указывается в таблице.

Для расчета валов и подшипников необходимо знать усилия, действующие на валы.

Сила начального натяжения одного клинового ремня, (Н)

,

где v – скорость ремня, м/с; - число ремней; q – масса одного погонного метра ремня (таблица). Усилие, действующее на валы клиноременной передачи:

.

Здесь α⁰₁ – угол обхвата на меньшем шкиве.

Для поликлинового ремня с числом ребер Z сила начального натяжения, (Н),

,

где q₁₀ –масса одного погонного метра ремня с 10 ребрами (таблица).

Усилие, действующее на валы поликлиновой ременной передачи:

.

Шкивы клиноременных и поликлиноременных передач, при серийном производстве, рекомендуется делать сварными из тонкостенных штамповых элементов.

Размеры профиля канавок и обода литых и точеных шкивов клиноременных передач приведены в таблицах.

Рабочие поверхности канавок должны иметь шероховатость не более

R_а = 2,5 мкм, а при малых диаметрах шкивов – не более 1,25 мкм. Рабочие поверхности желательно полировать.

Наружный диаметр и ширина обода клиноременных щкивов соответственно:

;

для поликлиновых ремней:

.

По конструкции, литые и точеные шкивы выпускаются монолитными, с диском, со спицами.

Дата добавления: 2014-01-06