Расчет клиноременной передачи

Кинематическая схема передачи

Задачи расчета

В данном разделе необходимо определить поперечное сечение ремня, параметры и ширину шкивов, межосевое расстояние и нагрузку на ведомый вал, которая необходима для дальнейших расчетов.

Данные для расчета

Исходными данными для расчета являются силовые и кинематические параметры, приведенные в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Силовые и кинематические параметры передачи

вал	мощность Р, кВт	частота вращения n, мин-1	угловая скорость ω, с-1	вращающий момент Т, Нм
	2,9

Передаточное число ременной передачи U = 3,98

Условия расчета

Основным критерием работоспособности ременной передачи является тяговая способность. Поэтому расчетная долговечность ремня должна быть больше расчетного ресурса времени.

Расчет передачи

3.5.1 Определение геометрических параметров передачи.

По значению Т₁=20 Нм по таблице 4 выбираем сечение ремня Б.

Таблица 3.2 – Размеры поперечного сечения в мм.

Обозначение сечения	b	bp	h	Yo	A,мм2	dmin, мм
Б			10,5

Для обеспечения большей долговечности ремня принимают d₁ на 1-2 размера больше. Принимаем d₁ = 140 мм.

Определяем диаметр ведомого шкива по формуле

d₂ = d₁ * u_p * (1- ε)

где ε = 0,01 – коэффициент упругого скольжения ремня.

d₂ = d₁ * u_p * (1- ε) = 552 мм.

Значение d₂ округляем и принимаем по ГОСТ 20889-80 - d₂=560 мм.

Уточняем передаточное отношение

= 4,0

Отклонение составляет = 0,5%, что допустимо.

Определяем межосевое расстояние:

a_min = 0,55(d₁ + d₂) + h = 396 мм,

a_max = 2(d₁ + d₂)=1400 мм.

Принимаем среднее значение а = 700 мм.

Определяем расчетную длину ремня

l = 2a + π + = 2562 мм.

По ГОСТ 1284-80 принимаем l = 2500 мм.

В соответствии с принятой длиной ремня уточняем межосевое расстояние

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения а на Δ_l = 0,01*l = 25 мм для облегчения надевания ремня на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предусмотреть увеличение а на Δ₂ = 0,025*l = 62,5 мм.

Определяем угол обхвата на малом шкиве:

Определяем угол между ветвями ремня γ по формуле

γ=180º- α₁ = 31º

Определяем окружную скорость ремня:

Определяем число пробегов ремня:

Для клиновых ремней допускаемое число пробегов [П]=15 с^-1.

Определяем расчетную мощность, передаваемую одним ремнем:

P_p=[Р_о]*C_a*C_l/C_p

где [P_o] = 2,7 – допускаемая мощность, передаваемая одним ремнем

типа Б, кВт;

С_а = 0,95 – коэффициент угла обхвата α₁ на меньшем шкиве;

С_l = 0,98 – коэффициент длины ремня, зависящий от отношения принятой длины ремня к исходной длине, указанной в стандарте

l_p/l₀ = 0,95;

С_р = 1,2 – коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы.

Подставив данные получим:

Р_р = 2,7*0,95*0,98/1,2 = 2,1 кВт.

Определяем необходимое число ремней:

где С_z – коэффициент числа ремней в комплекте передачи, при ожидаемом

Z = 2-3 значение C_z = 0,9.

Принимаем Z = 2.

Определяем силу предварительного натяжения одного ремня по формуле:

Определяем силу давления ремней на валы и опоры F_оп: