Расчет клиноременной передачи
Из кинематического и силового расчета выписываем исходные данные для расчета:
Мощность на ведущем валу передачи Р= 3000 Вт;
.
Крутящий момент на ведущем валу T1=30.2Нм.
Выбираем [3] клиновый ремень Б ГОСТ 1284-68 нормального сечения, площадью сечения 138 мм2, высота ремня h=10.8 мм. Расчетная длина ремня в интервале мм.
Диаметр ведущего шкива принимаем
Диаметр ведомого шкива ,
где - относительное скольжение
Ближайшее стандартное .
Уточняем передаточное отношение
Погрешность передаточного числа 0,07%<3%, что допустимо.
Межосевое расстояние:
Принимаем промежуточное значение a=1000мм,
Определяем расчетную длину ремней [3]:
мм.
Определяем угол обхвата ремнями малого шкива в градусах:
.
Находим скорость ремня:
.
Окружное усилие (на один ремень)
Определяем коэффициенты, зависящие от угла обхвата, длины ремня, режима работы.
; ; .
Допускаемое окружное усилие
.
Определим окружное усилие, передаваемое всеми ремнями:
.
Определяем число ремней:
, округляем до z=1.
Принимаем натяжение от предварительного натяжения
.
Предварительное натяжение каждой ветви ремня
.
Рабочее натяжение ведущей ветви
то же ведомой ветви
Отсюда сила, действующая на валы:
Проверка долговечности подшипников
Ведущий вал
Ft=3824 Н; Fr=1409 Н; Fа=599 Н.
На конец вала действует консольная сила от ременной передачи:
По оси x: ;
По оси y: .
l1=80 мм, l2=80 мм.
Реакции в подшипниках:
.
.
Результирующие реакции в подшипниках:
.
.
Эквивалентная нагрузка более нагруженного подшипника:
,
Где коэффициенты К = 1 и К =1, Fа=599 Н.
Отношение , этой величине соответствует .
Отношение ; X=0.56 и Y=2.2.
Расчетная долговечность
Это больше требуемой долговечности 31540 часов.
Ведомый вал
Ft=3824 Н; Fr=1409 Н; Fа=599 Н.
На конец вала действует консольная сила от полумуфты:
l1=80 мм, l2=80 мм
Реакции в подшипниках:
.
.
.
.
Результирующие реакции в подшипниках:
.
.
Эквивалентная нагрузка более нагруженного подшипника:
,
Где коэффициенты К = 1 и К =1, Fа=599 Н.
Отношение , этой величине соответствует .
Отношение ; X=0.56 и Y=2.30.
Н.
Расчетная долговечность
Это больше требуемой долговечности 31540 часов.
Уточненный расчет валов
10.1 Ведущий вал
Материал вала – Сталь 45, улучшение,
,
,
Опасное сечение – под шестерней .
Определяем суммарный изгибающий момент в сечении:
Момент сопротивления изгибу:
W = мм3
Момент сопротивления кручению:
Wр = мм3
амплитуда нормальных напряжений:
амплитуда касательных напряжений:
=
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
.
Определяем результирующий коэффициент запаса прочности:
Условие выполнено.