Расчет плоскоременной передачи

Определяемый параметр   Численное значение
Частота вращения ведущего шкива, об/мин  
Вращающий момент на ведущем валу, Н.мм
Диаметр ведущего шкива, мм
Диаметр ведомого шкива, мм
Передаточное отношение
Межосевое расстояние, мм
Угол обхвата малого шкива
Длина ремня, мм
Скорость ремня, м/с
Окружная сила, Н
Из табл. 7.1. выбираем ремень Б800 с числом прокладок z = 3, d0 = 1,5 мм, р0 = 3 Н/мм. Проверяем выполнение условия d£0,025d1
Коэффициент угла обхвата Сa = 1 – 0,003 (1-aо1); (7.14)
Коэффициент, учитывающий влияние скорости ремня, Сv = 1,04 – 0,0004 v2; (7.15)
Коэффициент режимы работы Ср – по табл. 7.5. Для передачи к ленточному конвейеру при постоянной нагрузке Ср = 1,0
Коэффициент, учитывающий угол наклона линии центров передачи, Сq При наклоне до 60о принимаем Сq = 1
Допускаемая рабочая нагрузка на 1 мм ширины прокладки, Н/мм
Ширина ремня, мм
Предварительное натяжение ремня, Н  
    Продолжение табл. 7.5.
Натяжение ветвей, Н:
Напряжение от силы F1 , МПа
Напряжение изгиба, МПа  
Напряжение от центробежной силы, МПа
Максимальное напряжение, МПа
Проверка долговечности ремня:  
Нагрузка на валы передачи, Н

 

 

 

Рис. 7.2. Шкив плоскоременной передачи

 

Диаметры шкивов определяют расчетом по формуле (7.2) и округляют до стандартного значения.

Ширину В обода назначают в зависимости oт ширины b ремня, как указано в табл. 7.6. Шероховатость рабочей поверхности обода Ra £ 2,5 мкм. В зависимости от ширины обода опре­деляют стрелу выпуклости по табл. 7.6. Толщина обода у края s = 0,005d + 3 мм; толщина выступа на внутренней стропе обода для плавного сопряжения его со спинами (высота рифта) е = s + 0,02B.

Шкивы диаметром до 300 мм выполняют обычно без спиц - с диском толщиной s1 » (0,8¸1) s. Шкивы диаметром до 500 мм выполняют с числом спиц z = 4; при d > 500 мм z = 6. Спицы эллиптического сечения рассчитывают на изгиб; принимают условно, что сила F1 воспринимается z/3 спицами. Расчетное сечение спиц располагают условно в диаметральной плоскости, проходящей через центр шкива перпендикулярно оси спицы; соотношение осей эллипса a : h = 0,4.

Момент сопротивления одной спицы в условном сечении

 

 

7.6. Ширина В обода шкива в зависимости от ширины ремня

(по ГОСТ 17383-73).Размеры, мм

 

b B b B b B b B

 

Ширина обода, В     Диаметр шкива d
250-280 315- 355 400-450 500-560 630-1000
Стрела выпуклости у
До 125   Св. 125 до 160 Св. 160     0,8       1,0 1,0 1,0 1,0
  1,2     1,5     1,5
2,0

 

Условие прочности

 

откуда

(7.24)

 

Размеры осей эллипса в сечении спицы близ обода

Длина ступицы шкива 1 = (1,5¸2) d0 (но рекомендуется не больше ширины обоlа): наружный диаметр ступицы dl = (1,8¸2) d0, где d0 — диаметр отверстия. В примере расчета плоскоременной передачи диаметр ведомого шкива d = 500 мм, ширина ремня b = 50 мм; по табл. 7.6 находим В = 63 мм; толщина обода у края s = 0,005 × 500 + 3 = 5,5 мм, принимаем s = 6мм: рифт е = s + 0,02 В = = 6 + 0,02 • 63 » 7,5 мм; стрела выпуклости (по табл. 7.6) у = 1,0 мм. Оси эллипса в условном сечении спицы — по формуле (7.24) при z = 4:

 

Здесь для чугуна принято [sи] = 30 МПа = 30 Н/мм2. Прини­маем h = 40мм; a = 0,4h = 0,4×40 = 16 мм; h1 = 0,8×40 = 32 мм; а1 = 0,8 × 16 » 13 мм.


§ 7.2. КЛИНОРЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

 

Основные параметры резинотканевых клиновых ремней регламентированы ГОСТ 1284.1 - 80 - ГОСТ 1284.3 - 80 (табл. 7.7).

Кинематическая схема передачи такая же, как и плоско­ременной (см. рис. 7,1). К необходимым для проектирования клиноременной передачи данным относят: расчетную передавае­мую мощность Р, условия эксплуатации, частоту вращения ведущего шкива, передаточное отношение i = п2/п1.

Диаметр меньшего шкива определяют по эмпирической формуле

 

(7.25)

 

где Т1 — вращающий момент, Н × мм, по формуле (7.1); d1в мм.

Полученный результат округляют до стандартного значе­ния, но не меньше минимального d1, указанного в табл. 7.8.

Диаметр d2,вычисленный по формуле (7.3), округляют и уточняют передаточное отношение i. Межосевое рас­стояние назначают в интервале

 

(7.26)

 

где Т0 - высота сечения ремня, указанная в табл. 7.7.

Длину ремня определяют по формуле (7.7), округляют до стандартного значения, приведенного в примечании к табл. 7.7, и уточняют межосевое расстояние

 

(7.27)

 

где Lp — расчетная длина ремня; w = 0,5p (d1 + d2); у = (d2 + d1)2. Угол обхвата меньшего шкива

(7.28)

Для выбора ремня по его сечению служит номограмма (рис. 7.3).

Способы регулирования натяжения ремня представлены на рис. 7.4.

 

7.7. Клиновые ремни (по ГОСТ 1284.1-80)

   
Обозначение сечения ремня d1, не менее lp W To A Lp DL Масса одного метра, кг
О А Б В Г Д Е 8,5 11,0 14,0 19,0 10,5 13,5 19,0 23,5 30,0 400-2500 560-4000 800-6300 1800-10000 3150-14000 4500-18000 6300-18000 0,06 0,10 0,18 0,30 0,60 0,90 1,52
Примечания: I. В графе А указана площадь поперечного се­чении ремня, мм2; в графе DL — разность между расчетной Lp ивнутрен­ней Lвидлиной ремня. 2. Стандартный ряд длин Lp: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1400; 1600; 1800; 2000; 2240; 2500; 2800; 3150; 3550; 4000; 4500; 5000; 5600; 6300; 7100; 8000; 9000; 10000; 11200; 12500; 14000; 16000; 18000. 3. В технически обоснованных случаях допускаются промежуточные значения Lp :425; 475; 530; 600; 670; 750; 850; 950; 1060; 1180; 1320; 1500; 1700; 1900; 2120; 2360; 2650; 3000; 3350; 3750; 4250; 4750; 5300; 6000; 6700; 7500; 8500; 9500; 10600; 11800; 13200; 15000; 17000. Условные обозначения ремней; ремень сечения В с расчетной длиной Lp = 2500 мм, с кордной тканью в несущем слое: Ремень В-2500 Т ГОСТ 1284 1-80; то же, с кордшнуром: Ремень В-2500 Ш ГОСТ 1284.1-80  

 

7.8. Номинальная мощность, Р0 , кВг, передаваемая одним клиновым ремнем (по ГОСТ 1284.3 —80 с сокращениями)

 

Сечение ремня (длина Lp, мм) d1, мм i Частота вращения п1 , об/мин  
 
    О (1320)       1,2 1,5 ³3 0,22 0,23 0,23 0,39 0,40 0,42 0,45 0,46 0,48 0,54 0,56 0,58 0,63 0,66 0,68 0,69 0,71 0,73 0,82 0,84 0,87  
  1,2 1,5 ³ 3 0,26 0,27 0,28 0,47 0,49 0,50 0,55 0,56 0,58 0,66 0,68 0,71 0,77 0,80 0,82 0,84 0,86 0,89 ,0 1,03 1,06  
  1,2 1,5 ³3 0,36 0,37 0,38 0,65 0,67 0,70 0,75 0,78 0,80 0,92 0,95 0,98 1,07 1,11 1,14 1,20 1,24 1,39 1,43 1,48  
  1,2 1,5 ³ 3 0,42 0,43 0,44 0,76 0,78 0,81 0,88 0,91 0,94 1,07 1,10 1,14 1,25 1,29 1,33 1,35 1,40 1,44 1,61 1,66 1,72  
А (1700)     1,2 1,5 ³3 0,50 0,52 0,53 0,88 0,91 0,94 1,01 1,05 1,08 1,22 1,25 1,30 1,41 1,45 1,50 1,52 1,57 1,62 1,65 1,71 1,76  
  1,2 1,5 ³3 0,71 0,74 0,76 1,28 1,32 1,36 1,47 1,52 1,57 1,77 1,83 1,89 2,06 2,13 2,19 2,22 2,29 2,36 2,42 2,50 2,58  
  1,2 1,5 ³ 3 1,00 1,03 1,07 1,81 1,87 1,93 2,09 2,15 2,22 2,52 2,60 2,69 2,92 3,02 3,11 3,14 3,24 3,35 3,61 3,53 3,64  
  1,2 1,5 ³3 1,16 1,20 1,24 2,10 2,17 2,24 2,43 2,51 2,59 2,93 3,03 3,12 3,38 3,50 3,61 3,63 3,75 3,87 3,94 4,07 4,19  
Б (2240)     1,2 1,5 ³3 1,12 1,16 1,20 1,95 2,01 2,08 2,22 2,30 2,37 2,64 2,72 2,82 3,01 3,10 3,21 3,21 3,32 3,42 3,66 3,78 3,90  
  1,2 1,5 ³3 1,70 1,76 1,81 3,01 3,11 3,21 3,45 3,56 3,67 4,11 4,25 4,38 4,70 4,85 5,01 5,01 5,17 5,34 5,67 5,86 6,05  
    1,2 1,5 ³ 3 2,32 2,40 2,47 4,13 4,27 4,40 4,73 4.89 5,04 5,63 5,81 6,00 6,39 6,60 6,81 6,77 7,00 7,22 7,55 7,80 8,05  
  1,2 1,5 ³ 3 3,09 3,19 3,29 5,49 5,67 5,85 6,26 6,47 6,67 7,42 7,66 7,91 8, 30 8,57 8,84 8,69 8,97 9,26 9,20 9,50 9,80  
Сечение ремня (длина Lp, мм)   d1, мм     i     Частота вращения п1 , об / мин  
 
  В (3750)   1,2 1,5 ³ 3 3,20 3,31 3,41 5,47 5,65 5,83 6,18 6,38 6,58 7,18 7,45 7,69 7,97 8,23 8,49    
  1,2 1,5 ³ 3 4,63 4,78 4,93 8,04 8,30 8,57 9,08 9,37 9,67 10,49 10,83 11,17 11,47 11 ,84 12,22  
В (3750)      
 
1,2 1,5 ³3 6,47 6,69 6,90 11,19 11,56 11,92 12,55 12,95 13,36 14,23 14,70 15,16 15,10 15,59 16,09  
1,2 1,5 ³ 3 8,77 9,05 9,34 14,76 15,24 15,72 16,29 16,82 17,35 17,75 18,33 18,91   -  
  Г (6000)   1,2 1,5 ³3 12,25 12,64 13,04 19,75 20,40 21,04 21,46 22,16 22,86 22,68 23,42 24,16   -  
  1,2 1,5 ³3 20,27 20,93 21,59 31,62 32,65 33,68 33,21 34,30 35,38   -   -  
  1,2 1,5 ³3 27,23 28,12 29,01 39,44 40,73 42,02 38,90 40,17 41,44   -   -  
    Д (7100)   1,2 1,5 ³3 24,07 24,85 25,64 31,62 32,65 33,68 33,21 34.30 35,38   -   -  
    1,2 1,5 ³3 34,05 35,17 36,28 39,44 40,73 42,02 38,90 40,17 41,44   -   -  
                               

 

Рис. 7.3. Номограмма для выбора сечения

клинового ремня

 

 

Рис. 7.4. Способы регулирования натяжения ремней установки электродвигателя

а – на салазках; б – на шарнирной плите

 

Необходимое для передачи заданной мощности Р число ремней

 

(7.29)

 

здесь Р0 — мощность, кВт, допускаемая для передачи одним ремнем (табл. 7.8); CLкоэффициент, учитывающий влияние длины ремня (табл. 7.9); Сркоэффициент режима работы (табл. 710); Сa — коэффициент угла обхвата:

 

при aо=180160 140 120 100 90 70

Сa =1.00,95 0,89 0,82 0,83 0,68 0,56

 

Сz - коэффициент, учитывающий число ремней в передаче:

 

при z = 2-34 — 6 св. 6

Сz = 0,95 0,90 0,85

 

Для удобства монтажа и эксплуатации передачи рекоменду­ется ограничивать z £8; если же по расчету получается z > 8, то следует увеличить dl и соответственно d2 или перейти к боль­шему сечению ремня.

 

7.9. Значения коэффициента СL для клиновых ремней

(по ГОСТ 1284.3—80, с сокращениями)

 

Lp , мм Сечение ремня
О А Б В Г Д
0,79 0,81 0,82 0,86 0,92 0,95 0,98 1,03 1,06 1,08 1,10 1,30 — — — — — — — — —     0,79 0,83 0,87 0,90 0,93 0,98 1,01 1,03 1,06 1,09 1,11 1,13 1,17 — — — — — —     0,82 0,85 0,88 0,92 0,95 0,98 1,00 1,03 1,05 1,07 1,13 1,17 1,19 1,23 — — —     0,86 0,88 0,91 0,93 0,95 0,97 1,02 1,06 1,08 1,12 1,16 1,21 1,23   0,86 0,91 0,95 0,97 1,01 1,05 1,09 1,11   0,91 0,94 0,97 1,01 1,05 1,07

 

 

7.10. Значения Ср клиноременных передач от двигателей переменного тока общепромышленного применения

Режим работы: кратковременная нагрузка, % от номинальной Типы машин Ср при числе смен
Легкий; 120 Конвейеры ленточные; насосы и компрессоры центробежные: токарные и шлифовальные станки 1,0 1,1 1,4
Средний; 150 Конвейеры цепные: элеваторы: компрессоры и насосы поршневые; стан­ки фрезерные: пилы дисковые 1,1 1,2 1,5
Тяжелый; 200 Конвейеры скребковые, шнеки; станки строгальные и долбежные: прессы: машины для брикетирования кормов; де- ревообрабатывающие 1,2 1,3 1,6
Очень тяже­лый; 300 Подъемники, экскаваторы, молоты, дробилки, лесопильные рамы 1,3 1,5 1,7

Предварительное натяжение ветвей клинового ремня, Н

 
 
(7.30)


где v - в м/с, q — коэффициент, учитывающий центробежную силу, (Н • с2)/м2:

 

при сечении О А Б В Г Д

q = 0,06 0,1 0,18 0,3 0,6 0,9

 

Значения остальных членов формулы те же, что и в формуле (7.29). Сила, действующая на валы, Н

 

(7.31)

 

Рабочий ресурс ремней, ч

(7.32)

 

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) N0u - базовое число циклов:

 

для ремней сечением О и А Б, В и Г Д и Е

N0u ³4,6 . 106 4,7 . 106 2,5 . 106

Lp – расчетна ядлина ремня, м; d1 – диаметр меньшего шкива, м; п1 – часота вращения, об/мин; s-1 – предел выносливости для клиновых ремней s-1 = 7МПа;