Расчёт клиноремённой передачи.

 

 

2.2.1 Выбор профиля сечения ремня его геометрии и минимального значения диаметра малого шкива.

 

Ремень нормального сечения ремня, профиля «УО».

 

Обозначение профиля	bр, мм	bо, мм	h, мм	уо, мм	А, мм2	dmin, мм	Т1, Нм
УО	8,5	10	8	2	56	63	≤ 150

 

В первом приближении принимаем диаметр малого шкива d₁ равным минимальному значению:

 

d₁ = 63мм

 

 

2.2.2 Проверим диаметр по скорости ремня:

 

 

где V – скорость ремня, м/с

d₁ – диаметр малого шкива, мм

п₁ – частота вращения, об/мин

 

 

2.2.3 Определение диаметра второго шкива:

 

 

где d₂ – диаметр ведущего шкива, мм

d₁ – диаметр малого шкива, мм

U – передаточное число

  - коэффициент упругого скольжения под полной нагрузкой. Для 

     клиноремённой передачи = 0,02.

 

  Округляем диаметр по ряду предпочтительных чисел R40:

диаметр второго шкива:

 

2.2.4 Уточним передаточное число:

 

 

где U – передаточное число

d₁ – диаметр малого шкива, мм

d₂ – диаметр ведущего шкива, мм

 - коэффициент упругого скольжения под полной нагрузкой

 

и вычислим отклонение передаточного числа от номинала:

 

где U’ – передаточное число по техническому заданию.

2.2.5 Определение межосевого расстояния.

 

 

где а_min – межосевое расстояние, мм

d₁ – диаметр малого шкива, мм

  d₂ – диаметр ведущего шкива, мм

h – высота, мм

 

 

  Оптимальное значение межосевого расстояния определяем в зависимости от передаточного числа U:

 а = 210мм

2.2.6 Определяем длину ремня по нейтральному слою:

 

   

                                                               

 

где L – длина ремня, мм;

а – межосевое расстояние, мм;

dср – средний диаметр шкива, мм;

d₁ – диаметр малого шкива, мм;

d₂ – диаметр ведущего шкива, мм.

 

                                    

 

  Принимаем длину ремня по стандарту:

 

 

  По стандартной длине вычисляем межосевое расстояние:

 

 

где а - межосевое расстояние, мм;

L – длина ремня, мм;

dср – средний диаметр шкива, мм.

  Для возможности надевания ремня на шкивы следует предусмотреть уменьшение межосевого расстояния на величину 0,015L, то есть уменьшенное значение:

 

где а₁ - уменьшенное значение межосевого расстояния, мм;

L – длина ремня, мм;

а - межосевое расстояние, мм.

  Полученное значение сравниваем с минимальным межосевым расстоянием:

 

а₁ ≥ а_min

 

210,1 ≥ 158,2

  Для компенсации вытяжки ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения межосевого расстояния на 0,03L:

 

 

где а₂ - увеличенное значение межосевого расстояния, мм;

L – длина ремня, мм;

а - межосевое расстояние, мм.

 

  При проектировании привода следует предусмотреть возможность перемещения натяжного устройства на величину:

 

где а₂ - увеличенное значение межосевого расстояния, мм

  а₁ - уменьшенное значение межосевого расстояния, мм

 

 

Проверка угла обхвата на малом шкиве:

 

 

где α₁- угол обхвата на малом шкиве, ˚;

  а - межосевое расстояние, мм.

 

2.2.7 Определение числа ремней по тяговой способности с учётом долговечности.

для ремней узких сечений:

где υ – число пробегов ремня в секунду, ¹/_с

 

 

de – эквивалентный диаметр малого шкива, мм

 

 

 

(мм)

 

2.2.8 Допускаемые полезные напряжения:

 

 

где (G_Ft) – допускаемое полезное напряжение

   G_Ft – допускаемое приведённое полезное напряжение

   Ср – коэффициент режима. При односменной работе Ср = 1.

   Сα – коэффициент угла обхвата на малом шкиве

 

 

 

 

 

 

2.2.9 Окружное усилие:

 

 

 где Ft – окружное усилие, Н;

Т₁ – момент сопротивления шнека, мм;

  d₁ – диаметр малого шкива, мм.

2.2.10 Число ремней:

где Z – число ремней;

Ft – окружное усилие, Н;

   (G_Ft) – допускаемое полезное напряжение, МПа;

А – площадь поперечного сечения одного ремня, мм²;

Сz – коэффициент неравномерности загрузки ремней. Предварительно        

         принимаем Сz =0,95.

 

 

Принимаем:

 

2.2.11 Оптимизация параметров.

 

За критерий оптимизации примем межосевое расстояние. Оптимальное межосевое расстояние будет тогда, когда оно согласовано с передаточным числом и диаметром ведомого шкива.

 

 

  Выразим через этот коэффициент диаметр шкива d₂ и определим его значение:

 

 

где d₂ – диаметр второго шкива, мм;

  L – длина ремня, мм;

  U – передаточное число.

 

 

  По ряду R40 принимаем значение d₂.

 

d₂ =220(мм)

 

2.2.12 Анализ вариантов.

 

Сравним габаритный размер вдоль межосевого расстояния:

 

 

где G - габаритный размер вдоль межосевого расстояния, мм;

dср – средний диаметр шкива, мм;

а - межосевое расстояние, мм;

  h – высота, мм.

 

 

Сравним напряжение изгиба в ремне на малом шкиве:

 

где G_и1 - напряжение изгиба в ремне на малом шкиве;

  Е – модуль упругости ремня. Е = 400;

  d₁ – диаметр малого шкива, мм.

 

2.2.13 Натяжение ветвей передачи, силы, действующие на валы и опоры передачи.

 

где Fо - предварительное натяжение;

  А – площадь поперечного сечения, мм²;

  Gо – напряжение предварительного натяжения. Для клиноремённой передачи с узким ремнём Gо = 3…3,5Мпа.

  Z – число ремней.

 

2.2.14 Натяжение ведущей ветви:

 

 

где F₁ – натяжение ведущей ветви, Н;

  Fо - предварительное натяжение, Н;

  Ft – окружное усилие, Н.

 

2.2.15 Натяжение ведомой ветви:

 

 

где F₂ – натяжение ведомой ветви, Н;

  Fо - предварительное натяжение, Н;

  Ft – окружное усилие, Н.

      

2.2.16 Сила, действующая на валы и опоры передачи:

 

 

где F - сила, действующая на валы и опоры передачи, Н;

F₂ – натяжение ведомой ветви, Н;

F₁ – натяжение ведущей ветви, Н.

 

 

 

 

 

Проектные расчеты валов