Расчет клиноременной передачи

4.1 Исходные данные для расчета

Из раздела 2 заимствуются следующие данные:

- передаваемая мощность Р₁=6,65 кВт;

- частота вращения ведущего шкива n₁ = n_дв = 1455 об/мин;

- передаточное отношение i_р = 2,5;

- момент на ведущем шкиве Т₁ = 43,66 Н×м ;

Относительное скольжение ремня =0,015 возьмем по рекомендации/2,с.120/.

4.2 Сечение ремня, диаметры шкивов

в зависимости от частоты вращения малого шкива и передаваемой мощности выбираем по монограмме /2, с.134/ клиновой ремень сечения Б.

Ориентировочно диаметр меньшего шкива /2, с.130/.

по рекомендациям /2, с.132/ принимаем

Диаметр большого шкива /2, с.120/

принимаем величину =355 мм /2,с.133/, при которой фактическое передаточное отношение Окончательно принимаем диаметры шкивов

4.3 межосевое расстояние, длина ремня

Литература рекомендует принимать межосевое расстояние в интервале /2, с.130/

(4.1)

где Т₀ - высота сечения ремня в мм.

Для ремня типа Б Т₀=10,5 мм /2, с.131/.

Расчет по формулам (4.1) дает

Принимаем межосевое расстояние ременной передачи

Соответствующая принятому межосевому расстоянию расчетная длина ремня /2, с.121/

Ближайшая стандартная длина ремня L=1600 мм /2, с.131/.

Соответствующее ей уточненное межосевое расстояние /2, с.130/

, (4.2)

где ; .

После подстановки получаем

При конструировании передачи /в дальнейшей работе над компоновкой/ следует обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,01L=0,01·1600=16 мм для свободного надевания ремней на шкивы, а также возможность увеличения его на 0,025L=0,025·1600=40 мм для регулировки предварительного натяжения ремней.

4.4 Количество ремней в передачи

Количество ремней вычисляется по формуле /2, с.135/

(4.3)

где Р - мощность передаваемая ременной передачей, кВт;

С_р - коэффициент режима работы;

Р₀ - мощность, допускаемая для передачи одним ремнем, кВт;

С_L - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня;

С_α - коэффициент, учитывающий влияние угла охвата меньшего шкива;

С_z - коэффициент, учитывающий число ремней в передаче.

Передаваемая мощность Р=Р₁=6,65 кВт /см.пункт 2.1.1/;

Коэффициент режима работы С_р=1,3 при кратковременных перегрузках, составляющих 200% от номинальной нагрузки /2, с.136/.

Мощность передаваемая одним ремнём Р₀=3,21 кВт для d₁=140 мм, n₁=1450 об/мин и i_р=3 /2, c132/.

Коэффициент С_L=0,92 для ремня с сечением Б и длинной ремня L=1600 мм

/2, с.135/.

коэффициент С_z=0,90 принят в приложении, что число ремней составляет 3-4.

Для выбора коэффициента С_α найдем сначала угол охвата меньшего шкива /2, с.130/.

при таком значении следует принять С_а=0,92 /2, с.135/.

Расчет по формуле (4.3) дает

Исходя из этого принимаем число ремней z=4.Но литература /4/ не рекомендует такое количество ремней, поэтому берем более узкий ремень сечением УБ с Р₀=5,00 кВт /5,с.89/.

Пересчитаем количество ремней по формуле (4.3)

Окончательно принимаем число ремней Z=2.

4.5 Предварительное натяжение ремня, нагрузка, действующая на валы, ширина шкивов

4.5.1 Предварительное натяжение ветвей одного клинового ремня /2, с.136/.

(4.4)

где - скорость ремня, м/с;

- коэффициент, учитывающий влияние центробежной силы.

Скорость ремня

Значение =0,18 принимаем по рекомендации /2, с.136/.

Расчет по формуле (4.4) дает

4.5.2 Нагрузка от натяжения всех ремней, действующая на валы /1, с.136/.

4.5.3 Ширина обода шкива /2, с.138/ в миллиметрах

(4.5)

где е- расстояние между канавками на ободе, мм;

f-расстояние от середины крайних канавок до краев обода, мм.

Расчет по формуле (4.5) при е=19 мм и f=12,5 мм дает

4.6 Нормы для контроля предварительного натяжения ремня

Предварительное натяжение ремня F_o при сборке передачи и во время ее эксплуатации контролируют обычно не непосредственно, а косвенно, измеряя стрелу прогиба ремня b под определенной нагрузкой G, приложенной перпендикулярно к ремню в середине ветви, как показано на рисунке 4.1 .

Зависимость между F_o , b и G для передачи по схеме рисунка 4.1 выражается формулой /3,с.131/

(4.6)

где Е – модуль упругости ремня, Н/мм²;

А – площадь сечения ремня, мм².

Зададимся стрелой прогиба b = 10 мм /3, 133/. Для ремня типа УБ величина Е·А= 334000 Н /3, с.134/.

Рисунок 4.1 – Иллюстрация контроля предварительного натяжения ремня

По формуле (4.6) после ее преобразования вычислим

=58,1Н ≈60Н.

Окончательно принимаем b =10±1 мм, G = 60 Н @ 6 кгс.