Размеры в мм (ГОСТ 13568-97)

Обозначение цепи	t, мм	Ввн, мм не менее	d1 валика	d 2 ролика	h, не более	В, не более	А, мм2	Разрушающая нагрузка не менее, кН	Масса одного метра, кг
ПР-8-4,6	8,00	3,00	2,31	5,00	7,5			4,6	0,2
ПР-9,525-9,1	9,525	5,72	3,28	6,35	8,5			9,1	0,45
ПР-12,7-9,0-1	12,7	2,4	3,66	17,75		8,7	16,8	9,0	0,3
ПР-12,7-9,0-2	12,7	3,3	3,66	7,75			20,1	9,0	0,35
ПР-12,7-18,2-1	12,7	5,4	4,45	8,51	11,8		39,6	18,2	0,65
ПР-12,7-18,2-2	12,7	7,75	4,45	8,51	11,8		50,3	18,2	0,75
ПР-15,875-22,7-1	15,875	6,48	5,08	10,16	14,8		54,8	22,7	0,8
ПР-15,875-22,7-2	15,875	9,65	5,08	10,16	14,8		70,9	22,7
ПР-19,05-31,8	19,05	12,7	5,96	11,91	18,2		106,8	31,8	1,9
ПР-25,4-56,7	25,40	25,4	7,95	15,88	24,2		179,7	56,7	2,6
ПР-31,75-88,5	31,75	19,05	9,55	19,05	30,2		262,2	88,5	3,8
ПР-38,1-127,0	38,1	25,1	11,1	22,23	36,2			127,0	5,5
ПР-44,45-172,4	44,45	25,4	12,7	12,7	42,4			172,4	7,5
ПР-50,8-226,8	50,8	31,75	14,29	28,58	48,3			226,8	9,7
ПР-63,5-353,8	63,5	38,1	19,84	39,68	60,4			353,8

Примечание: при использовании переходных звеньев значение разрушающей нагрузки принимается меньшим на 20%.

Расчет плоскоременных передач

1. Выбор типа ремня.

Резинотканевые ремни имеют в настоящее время наибольшее применение в машиностроении. Их выпускают (по ГОСТ 23831 – 79) шириной от 20 до 1200 мм.

Резинотканевые ремни имеют достаточно высокую нагрузочную способность и удовлетворительную долговечность, допускают работу со скоростью до 30 м/с. Недостатки таких ремней – разрушающее действие на них минеральных масел, бензина, щелочей и невозможность работы на шкивах малых диаметров.

Технические данные приведены в таблицах 26 и 27.

2. Диаметр меньшего шкива определяют по формуле:

D_м≈600 , мм (127)

где Р₁ – мощность на ведущем валу, кВт;

ω₁ – угловая скорость ведущего шкива, рад/с;

Т₁ – крутящий момент, Н×м.

Полученный диаметр D_м округляется по ГОСТ 17383-73 (как правило, в сторону увеличения).

Ряд диаметров шкивов плоскоременных передач D: 40, 45, 50, 56, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 322, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000.

3. Скорость ремня определяется по формуле:

м/с (128)

где D_M – диаметр меньшего (ведущего) шкива, мм;

ω₁ – угловая скорость меньшего (ведущего) шкива, рад/с.

Полученную скорость сравнить с допускаемой для данного типа ремня. При необходимости скорректировать диаметр меньшего шкива. Для быстроходных передач целесообразно задаваться оптимальной скоростью и по ней определять диаметр шкивов.

4. Передаточное число (без учета упругого скольжения) определяется по формуле: u= .

5. Диаметр большего шкива D_δ без учета упругого скольжения определяется по формуле:

D_δ=D_M·u, мм (129)

Полученный диаметр округляют по ГОСТ 17383 – 73 (как правило в сторону уменьшения) (см. пункт 2).

Таблица 26 - Число прокладок (z) и ширина (b) приводных

резинотканевых ремней по ГОСТ 23831 – 79

Ширина ремней, мм	Число прокладок при прочности их, Н/мм ширины
20, 25, 32, 40	3-5	-	-	-
50, 63, 71	3-6	-	-
80, 90, 100, 112	3-6	3-4	-	-
125, 140, 160	3-6	3-4	3-4	-
180, 200, 224, 250	3-6	3-4	3-4	-
280, 315	3-6	3-4	3-4
	3-6	3-5	3-4	-
400, 450	3-6	3-5	3-4	-
500, 560	3-6	3-5	3-4	-
	-	3-5	3-4	3-4
750, 800, 900, 1000, 1100, 1200	-	3-6	3-5	3-4
Расчетная толщина тканевой прокладки ремней с резиновой прокладкой, мм	1,5	1,3	1,4	1,5

6. Фактическая угловая скорость ведомого шкива:

, рад/с (130)

где – относительное скольжение.

Относительное скольжение плоскоременных передач.

Прорезиненные, текстильные и синтетические ремни =0,01, кожаные ремни =0,015.

Фактическую угловую скорость ведомого вала следует сравнить с требуемой по условию задачи.

Таблица 27 - Ремни плоские приводные резинотканевые по ГОСТ 23831 – 79

Механические характеристики прокладок	Марка ткани для изготовления ремней
Б-800	БКНЛ-65 БКНЛ-62	ТА-150 ТК-150	К-200 -2	ТА-300 ТК-300
Номинальная прочность, Н/мм ширины, не менее по основе
по утку
Максимально допускаемая рабочая нагрузка прокладки, Н/мм ширины
Поверхностная плотность прокладки ремня, кг/м кв. без резиновой прослойки	1,2	0,9	-	-	-

7. Межосевое расстояние выбирают в соответствии с требованием конструкции машины:

Оптимальное значение межосевого расстояния

а_опт=2·(D_M+D_δ), мм (131)

8. Геометрическая длина ремня:

L=2·a+ , мм (132)

Для получения фактической длины ремня геометрическую длину ремня следует увеличить в зависимости от способа соединения концов (20δ).

9. Угол обхвата на малом шкиве:

a=180⁰- , (133)

Для плоских ремней a_min=150⁰.

Если полученный угол обхвата меньше минимально-допустимого, применяют натяжной ролик или увеличивают межосевое расстояние и длину ремня.

10. Допускаемая рабочая нагрузка прокладки в действительных условиях работы, Н/мм ширины:

, (134)

где К_v – скоростной коэффициент, учитывающий ослабление сцепления ремня со шкивом под действием центробежной силы (для передачи с автоматическим регулированием натяжения ремня К_v в формулу не вводят);

К_a – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата меньшего шкива;

К_b – коэффициент, учитывающий вид передачи и ее расположение;

P_о – максимально допустимая рабочая нагрузка прокладки (см. таблицу 27).

11. Полезная (окружная) сила:

(135)

где Р – мощность, передаваемая ремнем, кВт;

V – скорость ремня, м/с.

Таблица 28 – Значения коэффициентов К_v, К_a, К_b

Скорость ремня, м/с
Кv	Для плоских ремней	1,04	1,30	1,00	0,95	0,88	0,79	0,68
Для клиновых ремней	1,05	1,40	1,00	0,94	0,85	0,74	0,60
Угол обхвата, град.
Кa	Для плоских ремней	1,00	0,97	0,94	0,91	0,88	0,85	0,82
Для клиновых ремней	1,00	0,98	0,95	0,92	0,89	0,86	0,83
Угол наклона к горизонту, гранд.	0…60		60…80			80…90
Кb	Открытая передача			0,9			0,8
Перекрестная	0,9		0,8			0,7
Полуперекрестная	0,8		0,7			0,6

12. Требуемая ширина ремня определяется по формуле:

b= , мм (136)

где Z – число прокладок в ремне, принимается из таблицы 26.

Полученное значение ширины ремня округляется по ГОСТ 23831 – 79 (таблица 26).

13. Максимальное напряжение в сечении, набегающем на ведущий шкив:

s_max=s₁+s_u+s_v, МПа (137)

s₁= (138)

где s₀ – напряжение от предварительного напряжения, оптимальное значение, s₀=1,8 Н/мм².

s_u=Е_u· , МПа (139)

Для прорезиненных ремней модуль упругости при изгибе

Е_u=80…100 Н/мм².

δ=Z·δ₁, (140)

где δ – толщина ремня, мм;

δ₁ – толщина одной прокладки из таблицы 26, мм;

А – площадь сечения ремня, мм².

А= δ·b, (141)

Напряжение от центробежной силы

s_v=ρ·V²·10^-6, Н/мм² (142)

где ρ – плотность ремня 1150 кг/м³;

V – скорость ремня, м/с.

14. Проверка ремня на прочность:

Условие прочности s_max ≤ .

Для ремней прорезиненных ≈ 6…8, Н/мм² (МПа).

15. Частота пробега ремня:

, (143)

где V – скорость ремня, м/с;

L – длина ремня, м;

– максимально допустимое значение частоты пробега ремня.

.

16. Ресурс ремня:

час (144)

где s_у – предел выносливости, Н/мм² (МПа).

Для резинотканевых ремней с прослойками s_у=6 Н/мм²

s_max – максимальное напряжение в ремне, Н/мм²;

m – показатель степени, для плоских ремней m=5.

Базовое число циклов N₀=10⁷ .

С_u – коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа при U=1, 2, 4, С_u = 1; 1,7; 1,9;

С_н – коэффициент, учитывающий непостоянство нагрузки: при посто янной нагрузке С_н = 1, при изменении нагрузки в интервале от нуля до расчетной величины С_н = 2.

Z_ш – число шкивов и роликов.

17. Сила, действующая на валы:

Q = 3·F₀· (145)

где F₀ – начальное натяжение ремня,

(146)

Расчет клиноремённых передач

1. Предварительно выбираем сечение ремня в зависимости от передаваемой мощности и частоты вращения шкива по номограмме (рис. 1).

До 2 кВт – сечение Z, свыше 200 кВт – сечение EO.

Рис. 1. Номограмма для выбора сечения клинового ремня.

По выбранному сечению ремня выбираем диаметр меньшего шкива из таблицы 29 и окончательно принимаем его из стандартного ряда: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 3150, 3550, 4000.

Можно принимать диаметр меньшего шкива больше допускаемого значения, и это обеспечит большую долговечность ремня.

2. Скорость ремня, м/с, определяется по формуле:

, м/с (147)

где D_M – расчетный диаметр меньшего (ведущего) шкива, мм;

w₁ – угловая скорость меньшего (ведущего) шкива, рад/с.

Полученную скорость сравнить с допускаемой для данного сечения ремня: до 25 м/с – Z, A, B, C

до 30 м/с – D, E, EO

Рис. 2. Размеры сечения ремня.

Таблица 29 - Клиновые ремни по ГОСТ 1284.1-89 – ГОСТ 1284.3-89

Сечение	b	W	h	Площадь сечения, см	Масса кг/м	Lp	∆L=Lp-LBH	DM
Z	8,5		6,0	0,47	0,06	400-2500
A	11,0		8,0	0,81	0,1	560-4000
B	14,0		10,5	1,38	0,18	800-6300
C	19,0		13,5	2,30	0,3	1800-1000
D	27,0		19,0	4,76	0,6	3150-1400
Е	32,0		23,5	6,92	0,9	4500-1800
ЕO	42,0		30,0	11,72	1,52	6300-1800

Примечание: 1. L_р – расчетная длина ремня на уровне нейтральной линии;

L_ВН – внутренняя длина ремня по внешнему основанию.

2. Стандартный ряд длин L_р: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500, 5000, 6300, 7100, 8000, 9000, 10000, 11200, 12500, 14000, 16000, 18000.

В технически обоснованных случаях допускаются промежуточные значения L_р: 425, 475, 600, 670, 750, 850, 950, 1060, 1180, 1320, 1500, 1700, 1900, 2120, 2360, 3000, 3350, 3750, 4250, 4750, 5300, 6000, 7500, 8500, 9500, 10600, 11800, 13200, 15000, 17000.

3. Расчетный диаметр большого шкива определяют по формуле:

, мм

где u – передаточное число .

D_d округляют по стандартному ряду (см. пункт 1) до ближайшего значения, мм.

4. В порядке проверки определяют действительную угловую скорость ведомого шкива:

, рад/с (148)

где w₁ – угловая скорость вращения ведущего шкива, рад/с.

x=0,01 – относительное скольжение.

Действительную угловую скорость сравнить с заданной.

5. Межосевое расстояние выбирают в соответствии с требованиями конструкции машины, но в рекомендуемых для клиноременных передач пределах:

, мм (149)

где h – высота сечения ремня, мм,

, можно принять а»D_d. (150)

Таблица 30 - Номинальная мощность Р₀, кВт, передаваемая одним