Ременные передачи
Ременные передачи
1.
Исходные данные для расчетов
Для сравнимости результатов при анализе решений расчеты различных типов
ременных передач произведены для одних и тех же исходных данных:
1)
номинальная мощность привода винтового конвейера Pnom = 2,9 кВт;
2) частота
вращения ведущего шкива (вала двигателя) n1 = 950 мин – 1;
3)
передаточное число i = 1,6;
4)
ограничения:
а) по
условиям компоновки: номинальное межцентровое расстояние аnom = 500 ± 60 мм; угол
наклона передачи ψ = 250; высота редуктора H = 450 мм;
б) по режиму
работы: значительные колебания нагрузки, кратковременная пусковая перегрузка до
200 % от номинальной; работа двухсменная.
Общие
параметры при расчетах
1) Общая
расчетная схема для всех типов передач приведена на рис. 1.1.
2) Согласно P¢дв = Pnom, где P¢дв – потребная мощность двигателя – и
n1= 950 мин– 1
принят электродвигатель АИР 112МА6У3 (Pдв = 3 кВт), у которого
габарит d30 = 246 мм (рис. 1.1).
Диаметры
шкивов по условиям компоновки должны быть:
d1 ≤ d30, d2 ≤ H (1.1)
3) По табл.
П8 режим работы – тяжелый, коэффициент динамичности
нагрузки и
режима работы Cp = 1,3.
4) Номинальный
вращающий момент T1nom = 9550·2,9 / 950 = 29,2 H·м.
Расчетная
передаваемая мощность P = PnomСp = 2,9·1,3 = 3,77 кВт. (1.2)
Расчетный
передаваемый момент T1 = 9550·3,77 / 950 = 37,9 H·м. (1.3)
2. Расчет
плоскоременной передачи
Последовательность и результаты расчета передач с синте-ическим и прорезиненным кордшнуровым
ремнями оформлены в виде табл. 2.1.
Рис. 1.1. Расчетная схема ременной
передачи
Анализ результатов расчета по табл. 2.1:
1) Для передачи мощности P = 3,77
кВт при n1 = 950 мин–
1 плоские прорезиненные ремни не годятся, так как требуется b¢ =
156…71,8 мм при d1 = 140…200 мм,
а изготавливают ремни только до b max = 60 мм
(табл. П2). Если принять b = 60 мм, то для передачи наименьшей величины Ft
= 379 H (п. 12 табл. 2.1) потребуется [p] » [p0] » 379 / 60 = 6,3 Н/мм. Это может быть выполнено (табл. 2
части I) при d1 = 224 и 250 (≈
d30) мм, σ0
= 2 МПа и [p0] = 6,5 Н/мм. Пересчет
на данные размеры d1 приведен в табл. 2.1,
начиная с п. 18.
2) При
использовании синтетического ремня толщиной 1,0 мм вариант с d1 = 100 мм
неудовлетворителен, так как расчетная ширина b¢ = 90,1 мм должна быть округлена до ближайшей
большей b = 100 мм (табл. П1), но тогда длина Lp = 1400 мм не
удовлетворяет Lp min = 1500 мм при b = 100 мм.
3) Сравнивая
результаты при b = 60 мм (для вариантов d1 = 160 и 224 мм),
видим, что в передаче с прорезиненным ремнем габариты по диаметрам и частота
пробега ремня увеличились в 1,4 раза
Таблица 2.1 – Формуляр расчета
плоскоременных передач
Параметры
|
Результаты расчета для
ремней
|
Примечание
|
Наименование
|
источник
|
синтетического
|
прорезиненного
|
1. Толщина
ремня δ, мм
|
табл. П1, П2
|
1,0
|
2,8
|
|
2. Диаметр шкива d¢1, мм
|
формула (2)*
|
174…206
|
|
3. Отношение
d¢1 / δ
|
стр. 8 (ч.I) **
|
174…206 >
100
|
62…74 > 50
|
|
4. Диаметр d1, мм
|
ГОСТ 17383 –
73
|
100
|
160
|
180
|
140
|
180
|
200
|
Принято
d1 < d30
|
5. Диаметр d¢2, мм
|
(3)
|
158
|
253
|
285
|
222
|
285
|
316
|
ξ =
0,01
|
d2, мм
|
ГОСТ 17383 –
73
|
160
|
250
|
280
|
224
|
280
|
315
|
d2 < H
|
6. Фактическое i
|
(4)
|
1,62
|
1,58
|
1,57
|
1,62
|
1,57
|
1,59
|
|
7. Скорость ремня v, м / c
|
πd1n1 / 60000
|
4,97
|
7,96
|
8,95
|
6,96
|
8,95
|
9,95
|
< [35]
|
8. Угол обхвата a, град
|
(7)
|
173,16
|
169,74
|
168,6
|
170,42
|
168,6
|
166,9
|
> [1500
]
|
9. Расчетная длина
ремня L¢p, мм
|
(10)
|
1410
|
1648
|
1728
|
1575
|
1728
|
1816
|
а¢ = 500
|
Lp, мм
|
стандарт
|
1400
|
1600
|
1800
|
1600
|
1800
|
1800
|
R20
|
10. Частота пробегов μ,
с – 1
|
(49)
|
3,6
|
5
|
5
|
4,4
|
5
|
5,5
|
< [15]
|
11. Межцентровое
расстояние аnom, мм
|
(14)
|
495
|
476
|
536
|
512
|
536
|
492
|
[440 ÷
560]
|
12. Передаваемая
окружная сила Ft, H
|
(17)
|
759
|
474
|
421
|
542
|
421
|
379
|
|
13.
Предварительное напряжение σ0, МПа
|
табл. 2 (ч.I)
|
7,5
|
7,5
|
7,5
|
2
|
2
|
2
|
|
14. Допускаемая
удельная окружная сила
[p0], Н / мм
|
табл. 2
(ч.I)
|
8,5
|
8,5
|
8,5
|
3,5
|
4,5
|
5,5
|
|
15.
Коэффициенты: C0
|
стр. 11 (ч.I)
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
y = 250
|
Cα
|
(19)
|
0,98
|
0,97
|
0,97
|
0,97
|
0,97
|
0,96
|
|
Cv
|
(20)
|
1,01
|
1,0
|
1,0
|
1,02
|
1,01
|
1,0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16. Допускаемая сила [p] в условиях
эксплуатации, Н / мм
|
(18)
|
8,42
|
8,25
|
8,25
|
3,47
|
4,41
|
5,28
|
|
17. Расчетная ширина
ремня b', мм
|
(21)
|
90,1
|
57,5
|
51
|
156
|
95,5
|
71,8
|
|
округление b, мм
|
Табл.П1, П2
|
-
|
60
|
60
|
-
|
-
|
-
|
|
18. Пересчет передачи с
прорезиненным ремнем
|
|
d1, мм
|
|
224
|
250
|
|
на d1
= 224 и
250 мм
|
|
d2, мм
|
|
355
|
400
|
< H
= 450
|
|
|
i
|
|
1,6
|
1,62
|
|
|
|
v, м / с
|
|
11,14
|
12,44
|
< [25 м / с]
|
|
|
a, град
|
|
165,07
|
162,9
|
> [1500
]
|
|
|
L¢p, мм
|
|
1918
|
2032
|
а' = 500
|
|
|
Lp, мм
|
|
2000
|
2000
|
|
|
|
m, с –
1
|
|
5,57
|
6,2
|
< [15 с –
1]
|
|
|
аnom, мм
|
|
541
|
484
|
[440 ÷
560]
|
|
|
Ft, H
|
|
338
|
303
|
|
|
|
Cα
|
|
0,96
|
0,95
|
|
|
|
Cv
|
|
0,99
|
0,98
|
|
|
|
[p], Н / мм
|
|
6,18
|
6,05
|
|
|
|
b', мм
|
|
54,7
|
50,08
|
|
|
|
b, мм
|
|
60
|
50
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) Если в
техническом задании на проект вид ремня задан, то следует, исходя
из результатов расчета, отдать предпочтение вариантам:
а)
синтетический ремень; d1 = 160 мм; d2 = 250 мм; μ = 5
с – 1; b = 60 мм;
Lp = 1600 мм;
б) прорезиненный
кордшнуровой ремень d1 = 224 мм; d2 = 355 мм; μ =
5,57с – 1; b = 60 мм; Lp = 2000 мм.
5) Если вид
плоского ремня не задан, то преимущество имеет синтетический ремень по п. 4а.
3. Расчет
клиноременных передач
Для
клинового ремня нормального сечения по величинам P = 3,77 кВт, T1 = 37,9 H·м, n1 = 950 мин –1,
пользуясь рис. П1 и табл. П4, выбираем сечения А и В(Б). Назначаем класс ремня II.
Для узкого
ремня (табл.
П4) – сечение SPZ (УО), для поликлинового ремня (табл. П6) –
сечение Л.
Размеры сечений
кордшнуровых ремней даны в табл. 3.1.
Таблица 3.1 –
Размеры выбранных сечений ремней и параметры передач (см. рис. 1, ч.I)
Параметры
|
Сечение ремня
|
А
|
В(Б)
|
SPZ(УО)
|
Л
|
1. WP, мм
|
11
|
14
|
8,5
|
P = 4,8 мм
|
2. W, мм
|
13
|
17
|
10
|
H = 9,5 мм
|
3. T, мм
|
8
|
11
|
8
|
H = 4,68 мм
|
4. y0, мм
|
2,8
|
4,0
|
2
|
|
5. А, мм2
|
81
|
138
|
56
|
|
6. mп, кг/м
|
0,1
|
0,18
|
0,084
|
0,045 *
|
7. d1 min, мм
|
90
|
125
|
63
|
80
|
Формула (6)
может быть представлена как 0,7d1(1 + i) < а < 2d1(1 + i).
Отсюда при i = 1,6 и а = 500 мм
рекомендуемый d '1 находится в пределах
135 < d1 < 385 мм.
Заданное ограничение (d1 ≤ d30 = 246 мм) уменьшает
интервал до 135 < d1 < 246 мм. Округляя d¢1 по ГОСТ Р 50641 – 94, получим 140 £ d1 £ 224 мм. Тогда d2 = id1 дает 224 £ d2 £ 355 мм, что находится в пределах ограничения H = 450 мм.
Для
сравнительного расчета выбираем шкивы с диаметрами:
d1, мм ……. 140 160 200 224
d2, мм ……. 224 250 315 355.
Для тяжелого режима работы долговечность ремней
в эксплуатации (табл. П3)
TP = TP(ср)К1К2, где К1 = 0,5 – коэффициент режима
работы; К2 = 1 – коэффициент климатических условий; TP(ср) = 2500 ч (II класс) – ресурс ремней при среднем режиме и TP = 2500·0,5·1 = 1250 часов. Гарантированный ресурс
изготовителя при этом – 300 ч.
При расчете на долговечность было принято: E = 100
МПа, m = 8, σу = 9 МПа; Nоц = 2·10 6 – наработка клиновых ремней II класса с
передачей мощности (табл. П3).
Общие расчетные параметры, независящие от вида
ремня, представлены в табл. 3.2.
Продолжение расчета, специфического для ремней
нормального сечения, – в табл. 3.3.
Анализ результатов расчета по табл. 3.3.
1) Для ремней класса II сечения А, начиная с d1 = 180 мм и выше (рис. П3)
Р0 не зависит от диаметра шкива и не влияет на количество
ремней. То же для сечения В(Б), начиная с d1 = 280 мм и выше.
2) Отношение Lh / TP ≥ 1 показывает, что данные варианты параметров
обеспечивают требуемую эксплутационную долговечность TP = 1250 часов.
Ремни сечения А удовлетворяют этому условию для
всех выбранных d1, сечения В(Б) –
только для d1 = 224 мм.
По условию долговечности для дальнейшего
анализа оставляем ремни сечения А.
3) При d1 = 140 и 160 мм количество ремней сечения А одинаково
(К = 3), но долговечность при d1 = 160 мм (Lh = 5110 ч) в 2,38 раза выше, чем при d1 = 140 мм (при разности диаметров всего 20 мм). Во
столько же раз уменьшается вероятность замены комплекта ремней в работе при d1 = 160 мм. При d1 = 200 мм (Lh = 5360 ч), долговечность увеличивается несущественно,
но растут габариты передачи.
4) Исходя из анализа результатов расчета при
соблюдении всех наложенных ограничений, окончательно выбираем передачу с
параметрами:
РЕМЕНЬ А – 1600 II ГОСТ 1284.1 – 89; d1 = 160 мм, d2 = 250 мм, i = 1,58, v =
8 м/с, α = 169,7 0, μ
= 5 с –1, аnom = 476 мм, ∆
= 80 мм, К = 3, F0 = 119 H, Fвx = 644 H, Fвy = 300 H, Lh = 5110 ч, Lh / TP = 4,09.
Общие расчетные параметры передач с узкими и
поликлино-выми ремнями приведены в табл. 3.1 и 3.2.
Продолжение специфики расчета этих передач
оформлено в табл. 3.4.
Анализ результатов расчета по табл. 3.4.
Таблица 3.2 – Формуляр расчета
общих параметров клиноременных передач
Параметры
|
Результаты расчета при d1, мм
|
Примечание
|
наименование
|
140
|
160
|
200
|
224
|
1. Фактическое i
|
(4)*
|
1,62
|
1,58
|
1,59
|
1,6
|
ξ =
0,01
|
2. Скорость ремня v, м / с
|
(5)
|
6,96
|
7,96
|
9,95
|
11,14
|
|
3. Угол обхвата α,
град
|
(7)
|
170,4
|
169,7
|
166,9
|
165,1
|
|
4. Расчетная длина
ремня: L¢p, мм
|
(10)
|
1575
|
1648
|
1816
|
1918
|
|
Lp, мм
|
стандарт
|
1600
|
1600
|
1800
|
2000
|
|
5. Частота пробегов μ,
с – 1
|
(49)
|
4,4
|
5
|
5,5
|
5,6
|
< [20]
|
6. Межцентровое
расстояние аnom, мм
|
(14)
|
512
|
476
|
492
|
541
|
[440…560]
|
7. Регулирование а,
мм:
|
|
|
|
|
|
|
Δ1: нормальный ремень,
|
Δ1 = 0,025 Lp
|
40
|
40
|
45
|
50
|
S1 = 0,025
|
узкий ремень,
|
Δ1 = 0,04 Lp
|
64
|
64
|
72
|
80
|
|
поликлиновой ремень;
|
Δ1 = 0,03 Lp
|
48
|
48
|
54
|
60
|
|
Δ2:
нормальный (по сечению В(Б)) ремень,
|
(16)
|
40
|
40
|
42
|
40
|
S2 = 0,009
|
узкий ремень,
|
Δ2 = 0,02 Lp
|
32
|
32
|
36
|
40
|
|
поликлиновой ремень
|
Δ2 = 0,013 Lp
|
21
|
21
|
23
|
26
|
|
8. Ход регулирования Δ,
мм:
|
Δ1+ Δ2
|
|
|
|
|
|
нормальный ремень,
|
|
80
|
80
|
87
|
94
|
|
узкий ремень,
|
|
96
|
96
|
108
|
120
|
|
поликлиновой ремень
|
|
69
|
69
|
77
|
86
|
|
проекция Δx, мм:
|
Δcosψ
|
|
|
|
|
|
нормальный ремень
|
|
73
|
73
|
79
|
85
|
|
узкий ремень
|
|
87
|
87
|
98
|
109
|
|
поликлиновой ремень
|
|
63
|
83
|
70
|
78
|
|
Таблица 3.3 – Продолжение расчета (табл. 3.2)
передачи с клиновыми ремнями нормального сечения А и В(Б)
Параметры
|
Результаты расчета при d1, мм, и сечениях
ремней
|
Примечание
|
наименование
|
источник
|
140
|
160
|
200
|
224
|
|
А
|
В(Б)
|
А
|
В(Б)
|
А
|
В(Б)
|
А
|
В(Б)
|
1.
Номинальная мощность
Р0, кВт
|
Рис.П3, П4
|
1,73
|
2,22
|
2,1
|
2,83
|
2,42
|
4,05
|
2,42
|
4,75
|
Класс II
|
2. Коэффициенты Сα
|
стр. 11 (ч.I)
|
0,98
|
0,98
|
0,98
|
0,98
|
0,97
|
0,97
|
0,965
|
0,965
|
|
СL
|
(23)
|
0,98
|
0,93
|
0,98
|
0,93
|
1,01
|
0,95
|
1,04
|
0,98
|
|
3. Ориентировочное число
ремней К '0
|
(22)
|
2,27
|
1,86
|
1,87
|
1,46
|
1,59
|
1
|
1,55
|
0,84
|
при Ск = 1
|
4. Коэффициент Ск
|
стр. 12 (ч.I)
|
0,8
|
0,82
|
0.82
|
0,83
|
0,82
|
1
|
0.82
|
1
|
|
5. Расчетное число ремней
|
К0' / Ск
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К¢
|
2,84
|
2,27
|
2,28
|
1,76
|
1,94
|
1
|
1.89
|
0,84
|
принято К
|
3
|
3
|
3
|
2
|
2
|
1
|
2
|
1
|
6.
Предварительное натяже-ние ветви
одного ремня F0, Н
|
(31)
|
134
|
138
|
119
|
181
|
146
|
294
|
137
|
271
|
Сp = 1,2 *
|
7. Окружное усилие
одного ремня Ft, Н
|
103P / (vК)
|
181
|
181
|
158
|
237
|
189
|
379
|
169
|
338
|
|
8. Сила на валах Fв, Н
|
(38)
|
801
|
825
|
711
|
721
|
580
|
584
|
543
|
537
|
|
9. Составляющие Fв
по осям: Fвх
|
(41)
|
726
|
748
|
644
|
653
|
526
|
529
|
492
|
487
|
|
Fвy
|
339
|
349
|
300
|
305
|
245
|
247
|
229
|
227
|
|
10. Напряжения в ремне
σ0, МПа
|
F0 / A
|
1,65
|
1,0
|
1,47
|
1,31
|
1,8
|
2,13
|
1,69
|
1,96
|
|
σt / 2
|
Ft / (2A)
|
1,12
|
0,66
|
0,98
|
0,86
|
1,17
|
1,37
|
1,04
|
1,22
|
|
σц
|
10 – 6 ρv2
|
0,06
|
0,06
|
0,08
|
0,08
|
0,13
|
0,13
|
0,16
|
0,16
|
ρ = 1300 кг/м3
|
σр
|
σ0+σt / 2+σц
|
2,83
|
1,72
|
2,53
|
2,25
|
3,1
|
3,63
|
2,84
|
3,34
|
|
σи1
|
2Ey0 / d1
|
4,0
|
5,75
|
3,5
|
5,0
|
2,8
|
4,0
|
2,5
|
3,58
|
E = 100 МПа
|
σр / σи1
|
|
0,7
|
0,3
|
0,72
|
0,45
|
1,1
|
0,9
|
1,14
|
0,94
|
|
Коэффициент ξi
|
рис. 5 (ч.I)
|
1,87
|
1,95
|
1,87
|
1,92
|
1,81
|
1,83
|
1,8
|
1,82
|
i = 1,6
|
σmax
|
σр + σи1
|
6,83
|
7,47
|
6,03
|
7,25
|
5,9
|
7,63
|
5,34
|
6,92
|
|
11.
Долговечность Lh, ч
|
(48)
|
2146
|
1093
|
5110
|
1203
|
5357
|
693
|
11626
|
1479
|
|
Отношение Lh / Tp
|
1,72
|
0,87
|
4,09
|
0,96
|
4,29
|
0,55
|
9,3
|
1,18
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.4 –
Продолжение расчета (табл. 3.2) передач с узким ремнем SPZ(УО) и поликлиновым сечения Л
Параметры
|
Результаты расчета при d1, мм, и сечениях
ремней
|
Примечание
|
наименование
|
источник
|
160
|
200
|
224
|
|
SPZ
|
Л
|
SPZ
|
Л
|
SPZ
|
Л
|
Л
|
|
1.
Номинальная
мощность P0, кВт.
Допускаемая окружная
сила одного
клина F0, Н
|
Рис.П6
Табл.4 (ч.I)
|
2,7
|
83
|
3,4
|
83
|
4,15*
|
83
|
83
|
|
2. Коэффициенты:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cα
|
стр. 11 (ч.I) и (26)
|
0,98
|
0,98
|
0,98
|
0,98
|
0,97
|
0,97
|
0,97
|
|
CL
|
(23)
|
1,0
|
1,01
|
1,0
|
1,01
|
1,02
|
1,03
|
1,05
|
m = 6
|
CК
|
стр. 12 (ч.I)
|
0,82
|
–
|
0,82
|
–
|
1,0
|
–
|
–
|
К = 2 и 1
|
CV
|
0,908 – 0,0155 v
|
-
|
0,8
|
-
|
0,78
|
-
|
0,75
|
0,74
|
табл. 4 (ч.I)
|
Cd
|
2,95 – 155 / d1
|
-
|
1,84
|
-
|
1,98
|
-
|
2,18
|
2,26
|
табл. 4 (ч.I)
|
3. Расчетная окружная
сила одного
клина F0, Н
|
(25)
|
-
|
121
|
-
|
127
|
-
|
135
|
141
|
|
4. Расчетное число
ремней К '
|
(22)
|
1,74
|
-
|
1,38
|
-
|
0,92
|
-
|
-
|
|
принято К
|
|
2
|
-
|
2
|
-
|
1
|
-
|
-
|
|
5. Передаваемая сила Ft, Н
|
103 P / (vК)
|
271
|
542
|
237
|
474
|
379
|
379
|
338
|
Для Л К = 1
|
6. Число клиньев z'
|
Ft / F1
|
-
|
4,48
|
-
|
3,73
|
-
|
2,8
|
2,4
|
[4…20]
|
принято z
|
табл. П6
|
-
|
5
|
-
|
4
|
-
|
4
|
4
|
4 – min
|
7. Ширина ремня b, мм
|
Pz
|
-
|
24
|
-
|
19,2
|
-
|
19,2
|
19,2
|
p = 4,8 мм
|
8. Предварительное
натяжение F0, Н
|
(34) и (35)
|
203
|
409
|
179
|
359
|
290
|
296
|
271
|
|
9. Сила на валах Fв, Н
|
(38) и (39)
|
809
|
815
|
713
|
715
|
576
|
588
|
537
|
|
проекции Fвx
|
(41)
|
733
|
739
|
646
|
648
|
522
|
533
|
487
|
|
Fвy
|
(41)
|
342
|
344
|
301
|
302
|
243
|
248
|
227
|
|
10. Напряжения в ремне,
МПа
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σ0
|
F0 / A
|
3,63
|
-
|
3,2
|
-
|
5,18
|
-
|
-
|
A = 56 мм2
|
σt / 2
|
Ft / (2A)
|
2,42
|
-
|
2,12
|
-
|
3,38
|
-
|
-
|
|
σц
|
10 – 6 ρv2
|
0,06
|
-
|
0,08
|
-
|
0,13
|
-
|
-
|
ρ = 1300 кг/м3
|
σр
|
σ0+ σt / 2+ σц
|
6,11
|
-
|
5,4
|
-
|
8,69
|
-
|
-
|
|
σи1
|
2Ey0 / d1
|
2,86
|
-
|
2,5
|
-
|
2
|
-
|
-
|
E = 100 МПа
|
σр / σи1
|
|
2,14
|
-
|
2,16
|
-
|
4,35
|
-
|
-
|
|
коэффициент ξi
|
рис. 5 (ч.I)
|
1,6
|
-
|
1,6
|
-
|
1,4
|
-
|
-
|
i = 1,6
|
σmax
|
σр + σи 1
|
8,97
|
-
|
7,9
|
-
|
10,69
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) Для узких ремней SPZ(УО) рекомендуемые d1 ограничены (рис. П6) 180 мм. При увеличении диаметров
свыше 180 мм передаваемая мощность одним ремнем P0 не изменяется. Поэтому в табл. 3.4 вариант с d1 = 224 мм для SPZ(УО) не рассматривается.
2) Количество К ремней SPZ(УО) при d1 = 140 и 160 мм равно 2. При d1 = 200 мм К = 1, но σmax = 10,64 МПа превосходит предел выносливости σу =
9 МПа, что по условиям работоспособности
недопустимо.
3) Выбираем передачу с узкими ремнями SPZ (УО):
РЕМЕНЬ SPZ(УО) – 1600 ТУ 38–40534
– 75; К = 2, d1 = 160 мм, d2 = 250 мм,
i = 1,58, v = 8 м/c, α = 169,7 0, μ = 5 с –1, аnom = 476 мм, ∆ = 96 мм, F0 = 179H, Fвx = 646 H, Fвy = 301 H, σmax = 7,9 МПа.
4) Передача с поликлиновым ремнем сечения
Л может быть рекомен-дована лишь при d1 = 140 мм, где количество клиньев ремня К = 5,
и при d1 = 160 мм К
= 4. При других d1 расчетное К
значительно меньше минимально допустимого значения [Kmin = 4].
5) Чтобы сохранить одинаковые кинематические и
геометрические пара-метры всех клиноременных передач, для поликлиновой
передачи принимаем
РЕМЕНЬ Л – 1600 ТУ 38–105763–84 с числом
клиньев К = 4, b = 19,2 мм, d1 = 160 мм, d2 = 250 мм, v = 8 м/с, μ = 5 с
–1, F0 = 359 H, Fвx =
648 H, Fвy = 302 H.
Сравнение передач с клиновыми ремнями
При общих геометрических (d1, d2, α, LP, а) и
кинематических (i, v, μ) параметрах для варианта при d1 = 160 мм имеем:
Сечение
|
К
|
F0
|
Fвx
|
Fву
|
σ0
|
σt
|
σmax
|
Lh
|
Lh /TP
|
А
|
3
|
119
|
644
|
300
|
1,47
|
2,0
|
6,03
|
5110
|
4,09
|
SPZ(УО)
|
2
|
179
|
646
|
301
|
3,2
|
4,2
|
7,9
|
-
|
-
|
Л
|
4
|
359
|
648
|
302
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1) Количество ремней SPZ(УО) меньше, чем А,
меньше ширина шкивов, но σmax в них выше, что сказывается на долговечности.
2) При К = 3 ремни сечения А обеспечивают
долговечность в 4 раза больше требуемой эксплуатационной. Это значит, что при
общей долговечности других передач привода (например, редуктора в 10000 часов),
следует ожидать двухкратной смены комплекта из 3-х ремней нормального сечения
А.
3) Силы Fвx, Fвy,
действующие на валы, не зависят от типа ременной передачи и примерно равны.
4) При заданных исходных условиях на расчет
передачи использование поликлиновых ремней нецелесообразно, так как их основное
назначение – замена комплекта клиновых ремней при К ≥ 6…8, а в
настоящем расчете К = 3 и 2.
5) Расчеты ременных передач показывают, что
выбор d1 = dmin для данного сечения ремня не обеспечивает необходимой
долговечности ремней.
Таблица 4.1
– Формуляр расчета зубчатоременной передачи
Параметры
|
Результаты расчета при d1 мм, и m мм
|
Приме-
чание
|
наименование
|
источник
|
140
|
160
|
200
|
4
|
5
|
7
|
4
|
5
|
7
|
4
|
5
|
7
|
1. Число зубьев z1
|
d1 / m
|
35
|
28
|
20
|
40
|
32
|
23
|
50
|
40
|
29
|
> z1
min
|
z2
|
d2 / m
|
56
|
45
|
32
|
63
|
50
|
36
|
79
|
63
|
45
|
< z2 max
|
2. Фактическое i
|
i = z2 / z1
|
1,61
|
1,6
|
1,58
|
1,56
|
1,57
|
1,58
|
1,58
|
1,55
|
|
3. Скорость ремня v м/с
|
(5)
|
6,96
170,4
|
7,96
169,7
|
9,95
166,9
|
< [40 м/c]
|
4. Угол обхвата a, град
|
(7)
|
5. Число зубьев в зацеплении z0
|
(9)
|
16,6
|
13,3
|
9,5
|
18,9
|
15,1
|
10,8
|
23,2
|
18,5
|
13,4
|
> [6]
|
6. Расчетная длина ремня
L¢P, мм
|
(10)
|
1575
|
1575
|
1575
|
1648
|
1648
|
1648
|
1816
|
1816
|
1816
|
|
7. Число зубьев ремня z¢P
принято zP
|
L¢P / pm
табл. П7
|
125,3
125
|
100,3
100
|
71,6
71
|
131,1
130
|
104,9
105
|
74,9
75
|
144,5
140
|
115,6
120
|
82,6
80
|
R40
|
8. Окончательно LP, мм
|
pmzp
|
1571
|
1571
|
1561
|
1634
|
1649
|
1649
|
1759
|
1885
|
1759
|
|
9. Межцентровое
расстояние аnom, мм
|
(14)
|
498
|
498
|
493
|
493
|
500
|
500
|
472
|
535
|
472
|
[500 ± 60]
|
10. Передаваемая окружная
сила Ft,H
|
(17)
|
542
|
474
|
379
|
|
11. Допускаемая удельная
окружная сила типовой
передачи [F]0, Н/мм
|
табл. 5 (ч.I)
|
25
|
30
|
32
|
25
|
30
|
32
|
25
|
30
|
32
|
|
12. Коэффциенты
|
|
Cu = 1 (i > 1), Cz = 1 (z0 > 6), Cp = 1 (ролики
отсутствуют)
|
|
13. Допустимая удельная
окружная сила Fy, H/мм
|
(27)
|
25
|
30
|
32
|
25
|
30
|
32
|
25
|
30
|
32
|
Fy = [F]o
|
14. Погонная масса ремня
mп.103 кг
/ (м. мм)
|
табл. 5 (ч.I)
|
6
|
7
|
8
|
6
|
7
|
8
|
6
|
7
|
8
|
|
15. Ширина ремня b¢0, мм
(при Сш = 1)
|
Ft / Fy
|
22
|
18
|
17
|
19
|
16
|
15
|
15
|
13
|
12
|
|
Коэффициент Сш
|
стр. 13 (ч.I)
|
0,97
|
0,82
|
0,76
|
0,89
|
0,7
|
0,7
|
0,7
|
0,7
|
0,7
|
|
Ширина ремня b', мм
принято b, мм
|
(29)
табл. П7
|
22,6
25
|
22,3
25
|
22,5
25
|
21,6
25
|
22,9
25
|
21,5
25
|
22,2
25
|
18,5
20
|
17,3
20
|
|
16. Давление на зубьях p, МПa
|
(30)
|
1,05
|
0,93
|
0,76
|
0,8
|
0,72
|
0,59
|
0,52
|
0,56
|
0,47
|
< [p] = 1,0
|
17. Сила предварительного
натяжения F0,H
|
(36)
|
0,35
|
0,41
|
0,47
|
0,46
|
0,53
|
0,61
|
0.71
|
0,83
|
0,95
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для улучшения работоспособности ременной
передачи следует увеличивать диаметры шкивов и, если позволяют условия
компоновки, принимать
d1 ≥ (1,3…1,5) dmin.
4. Расчет зубчатоременной передачи
Предварительное значение модуля по формуле (1) m¢ ≈ 35×(2,9 / 950) 1/3 ≈ 5,08 мм. Для
сравнительного расчета по табл. П7 принимаем m = 4; 5 и 7 мм.
Исходя из рекомендации (стр. 9 ч.I) для а
использовать формулу (6) и учитывая ограничения (а = 500, d1 ≤ d30, d2 ≤ H) по условиям компоновки, для расчета принимаем те же
диаметры, что и для клиноременной передачи (d1 = 140, 160, 200 и d2 = 224, 250, 315 мм). Зубья трапецеидального профиля.
Результаты расчета сведены в табл. 4.1.
На основании анализа результатов окончательно
следует выбрать зубчатоременную передачу с минимальными размерами шкивов по
условиям компоновки: d1 = 140 мм, d2 = 224 мм, i = 1,61, m = 5 мм,
zp= 100, LP = 1571 мм, b = 25 мм, аnom = 498 мм, F0 = 0,41 H, Fвx = 598 H, Fвy = 275 H, μ =
4,43 < [μ] = 30 с-1;
Ремень, например, из литьевой резины: РЕМЕНЬ ЛР
5–100–25 ОСТ 38–05114–76, ОСТ 38–05246–81.
Сравнивая результаты всех расчетов различных
передач в примерах, можно сделать заключение, что зубчатоременная передача
имеет наименьшие габариты и усилия в ремнях.