VI. Расчет клиноременной передачи

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность P_тр= 8, 2 кВт; частота вращения ведущего (меньшего) шкива n _дв=1433 об/ мин; передаточное отношение u _p=2; скольжение ремня ε =0, 01.

1. По номограмме на рис. 7.3 [4] в зависимости от частоты вращения меньшего шкива n _дв (в нашем случае n₁= n _дв=1433 об/ мин; см. вал А на рис. 12.13) и передаваемой мощности P_тр= 8, 2 кВт принимаем сечение клинового ремня Б.

2. Вращающий момент

где Р= .

3. Диаметр меньшего шкива по формуле (7.25) [4]

Согласно табл. 7.8 с учетом того, что диаметр шкива для ремней сечения Б не должен быть не менее 125 мм, принимаем d ₁ =250 мм.

4. Диаметр большего шкива по формуле (7.3) [4]

d ₂ = d ₁ u _р.п (1- e)=2^.250(1-0, 01)=495 мм

Принимаем d ₂ = 500 мм.

5. Уточняем передаточное отношение

При этом угловая скорость вала В будет

рад\с.

Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету,

, что менее допускаемого на ±3%.

Следовательно окончательно принимаем диаметры шкивов d ₁ =250 мм, d ₂ =500 мм.

6. Межосевое расстояние а_р следует принять в интервале [см. формулу (7.26)][4]

a_min= 0, 55(d₁+d₂)+T₀ =0, 55(250+500)+8=420, 5 мм;

a_max=d₁+d₂ =250+500=750 мм.

где T₀ =8 мм (высота сечения ремня по табл. 7.7).

Принимаем предварительно близкое значение а_р =1500 мм.

6.Расчетная длина ремня по формуле (7.7)

7. Уточненное значение межосевого расстояния а _р с учетом стандартной длины ремня L [см. формулу (7.27)[4]].

где w =0, 5π (d₁+d₂)=0, 5^.3, 14(125+250)=588, 75 мм=589 мм

y=(d₂-d₁)²=(250-125)²⁼31, 25^.10³;

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0, 01 L=0, 01^.2240=22, 4 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность увеличения его на 0, 025 L= 0, 025^.2240=560 мм для увеличения натяжения ремней.

8. Угол обхвата меньшего шкива по формуле (7.28) [4]

9. Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи, по табл. 7.10:

для привода к ленточному конвейеру при односменной работе С _р=1, 0.

10. Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня по табл. 7.10 [4]:

для ремня сечения Б при длине L =4200 мм коэффициент С_L =1, 11.

11. Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата: при α =170^° коэффициент С_a = 1 - 0, 003 (180⁰ - a₁⁰)=1-0, 003(180⁰ - 170⁰)=0, 9889

12. Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче [см. пояснения к формуле (7.29)]: предполагая, что число ремней в передаче будет от 4 до 6, примем коэффициент С_z =0, 90.

13. Число ремней в передаче по формуле (7.29) [4]:

где Р₀ – мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт (см. табл. 7.8. [4]); для ремня сечении Б при длине L =2240 мм, работе на шкиве d₁=125 мм и u ≥ 2 мощность Р₀= 2, 13 кВт (то, что в нашем случае ремень имеет другую длину L =2240 мм, учитывается коэффициентом С_L);

Принимаем z =2.

14. Натяжение ветви клинового ремня по формуле (7.30) [4]:

где скорость v =0, 5ω _дв^. d₁ =0, 5^.157^.125^.10^-3=9, 81м\с;

θ – коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил; для ремня сечения Б коэффициент

Тогда

15. Давление на валы по формуле (7.31):

16. Ширина на шкивов В _ш (см. табл. 7.12):

В _ш=(z-1)e+2f=(2-1)15+2^.10=35 мм.

17. Рабочий ресурс ремней, ч:

он должен быть не меньше 5000 ч при легком режиме работы, 2000 ч – при среднем и 1000 ч – при тяжелом режиме работы.

В формуле (7.32) N _оц – базовое число циклов:

для ремней сечением Б равно 4, 7^.10⁶

L_p – расчетная длина ремня, L_p =2240мм=2, 240м; d₁ – диаметр меньшего шкива, d₁ =125 мм= 0, 125м; n₁ – частота вращения, об\мин; n₁ =1444, 5 об\мин; σ _-1 – предел выносливости, для клиновых ремней σ _-1=7МПа; σ _max – максимальное напряжение в сечении ремня, МПа, определяемое по формуле

s _max = s₁ + s_u + s_V;

C_i и C_H - коэффициенты, имеющие те же значения, что и в пояснении к формуле

C_H =2 при периодически изменяющейся нагрузке от нуля до номинального значения.

17. Максимальное напряжение в сечении ремня

s _max = s₁ + s_u + s_V;

где напряжение от растяжения

напряжение от изгиба ремня

для кожаных и резинотканевых ремней Е_и = 100…200 МПа, для хлопчатобумажных Е_и = 50…80 МПа.

Напряжение от центробежной силы

σ _v=ρ v^{2 .}10^-6

плотность ремня ρ =1100…1200 кг\м³

18. Напряжение от растяжения

Натяжение ветвей ведущей, Н

F₁=F₀+0, 5F_t=510, 3+0, 5^.437, 5=729, 05 H

δ =δ ₀ z =1, 5^.2=3

по табл. 7.1 [4] принимаем 125 мм.

19. Напряжение от изгиба ремня

20. Напряжение от центробежной силы

σ _v=ρ v^{2 .}10^-6=1100^.9, 81^2.10^-6=0, 1 МПа

21. s _max = 1, 33+2, 4+0, 1=3, 83 МПа

22. Долговечность на валы: