Проектирование клиноременной передачи

2.2.1. Расчет клиноременной передачи

Клиновые ремни изготавливают двух конструкций: кордтканевые и кордшнуровые. Кордтканевые ремни (рис. 2.7, а) состоят из нескольких слоев прорезиненной текстильной кордткани 2, передающей основную нагрузку; резинового или резинотканевого слоя растяжения 1, находящегося над кордом; резинового или (реже) резинотканевого слоя сжатия 3, расположенного под кордом, и нескольких слоев оберточной прорезиненной ткани 4. В кордшнуровых клиновых ремнях (рис. 2.7, б) вместо слоев кордткани предусматривают слой кордшнура 2 толщиной 1,6 – 1,7 мм, слой растяжения 1 из резины средней твердости и слой сжатия 3 из более твердой резины.

Рис. 2.6. Шкив для плоского ремня

Проектирование клиноременной передачи начинают с выбора сечения ремня по номограмме (рис. 2.8) в зависимости от мощности Р_п на ведущем валу и частоты n_э вращения вала.

Для выбранного сечения ремня из табл. П.7 выписываются технические данные, из табл. П.8 подбирается требуемый шкив. С целью повышения ресурса работы передачи рекомендуется устанавливать шкивы с углом профиля канавок 36°.

Диаметр ведомого шкива, мм,   . (2.22)   Рассчитанное значение диаметра d2 округляется до ближайшего стандартного (табл. П.8). Межосевое расстояние (предварительное), мм:   , (2.23)   где h – высота ремня, мм;   ; (2.24)   . (2.25)

Рис. 2.7. Конструкция клиновых ремней Рис. 2.8. Номограмма для выбора сечения клинового ремня

Расчетная длина ремня, мм,

. (2.26)

Найденное значение L_р округляется до ближайшего стандартного (табл. П.7).

Уточненное межосевое расстояние, мм,

, (2.27)

где , - слагаемые формулы (2.26);

Угол обхвата ремнем малого шкива, гр.,

. (2.28)

Расчетная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, Вт,

, (2.29)

где С_a, С_L, С_р – коэффициенты, учитывающие влияние угла обхвата (табл. П.9), влияние длины ремня (табл. П.10), режим работы передачи (табл. П.11) соответственно;

Р_о – номинальная мощность, передаваемая одним ремнем (табл. П.12).

Требуемое число ремней

, (2.30)

где Р_п – мощность на ведущем валу передачи (потребная мощность);

С_z – коэффициент, учитывающий число ремней (табл. П.13). Для определения коэффициента С_z предварительно принимают некоторое число ремней (z = 2 – 4).

Найденное значение z округляется до целого числа.

Скорость ремня, м/с,

. (2.31)

Сила предварительного натяжения ремня, Н,

. (2.32)

Коэффициент q, учитывающий влияние центробежных сил, принимается в зависимости от сечения ремня (табл. П.14).

Сила, действующая на вал, Н,

. (2.33)

Рабочий ресурс (долговечность) клиноременной передачи, ч,

, (2.34)

где N_оц – число циклов, выдерживаемых ремнем. Для клиновых ремней с кордной тканью сечением О и А N_оц = 4,6×10⁷, сечением Б, В, Г - 4,7×10⁷.

При среднем режиме работы ресурс ремней, установленный стандартом, составляет 2000 ч, если Н_о < 2000 ч, то следует увеличить диаметр d₁ на одну ступень из стандартного ряда. Ресурс работы ремней возрастает пропорционально отношению диаметров в шестой степени.

Ширина шкива М определяется по формуле, приведенной в примечании к табл. П.8.

Рассчитанная ременная передача имеет следующие размеры: d₁, d₂, a, J, a₁, A, h, Н_o, F_п, M, L, по которым выбирается тип ремня.

2.2.2. Конструирование шкивов клиноременной передачи

При скорости ремня до 30 м/с шкивы изготавливают литыми из чугуна СЧ15, СЧ20 (ГОСТ 1412-85), до 40 м/с – литыми из стали 25Л (ГОСТ 977-88); при диаметре d₁ до 200 мм – из проката Ст3 (ГОСТ 380-88). Быстроходные шкивы могут быть изготовлены из легких сплавов на основе алюминия.

В зависимости от объемов выпуска шкивы изготавливают литыми, коваными, штампованными, цельными или сборными.

Допуски и посадки шкивов назначают в соответствии с рекомендациями, указанными на рис. 2.9 (на чертеже шкива отклонение размера d(h11) представить численно).

Отклонения формы и расположения поверхностей шкивов представлены на рис. 2.10.

Рис. 2.9. Допуски и посадки шкивов Рис. 2.10. Отклонения формы и

расположения поверхности шкивов

Допуск биения конусной рабочей поверхности канавки шкива на каждые 100 мм диаметра относительно оси вращения должен быть не более 0,20 мм при частоте вращения шкива до 80 с^-1, 0,15 мм - до 160 с^-1; 0,10 мм - св. 160 с^-1.

Значение допуска торцевого биения поверхности обода относительно оси посадочного отверстия приведены в табл. П.17, радиального биения поверхности обода относительно оси посадочного отверстия - в табл. П.17.

Отклонения размеров поверхности ступицы показаны на рис. 2.4.

Предельное отклонение угла канавки шкивов, обработанных резанием, должны быть не более ±1° для ремней сечением О, А, Б; не более ±30° - сечением В, Г, Д. Расчет профиля канавки шкивов клиноременных передач зависит от сечения ремня (рис. 2.11, табл. П.8).

Наружный диаметр шкива, мм,

. (2.35)

Диаметр внутренней части обода шкива, мм,

. (2.36)

Ширина венца шкива, мм,

. (2.37)

Рекомендуется назначать следующие значения шероховатости Ra поверхностей шкивов (рис. 2.12):

рабочей поверхности канавок - 0,8 - 1,25;

поверхности фаски - 12,5 - 25;

поверхности ступицы - рис. 2.4;

других обрабатываемых поверхностей - 6,3 - 12,5;

других необрабатываемых поверхностей - .

Рис. 2.11. Размеры профиля канавок Рис. 2.12. Шероховатость поверхностей

шкивов клиноременных передач шкивов

Пример выполнения чертежа шкива для клинового ремня приведен на рис. 2.13.

Рис. 2.13. Шкив для клинового ремня

Библиографический список

1. Приводы машин. 2-е изд., перераб. и доп. / Под общ. ред. В. В. Д л о у - г о г о. Л.: Машиностроение, 1982. 383 с.

2. Д у н а е в П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин. 8-е изд., перераб. и доп. / П. Ф. Д у н а е в, О. П. Л е л и к о в. М.: Академия, 2004. 496 с.

3. Д у н а е в П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин. 4-е изд., прераб. и доп. / П. Ф. Д у н а е в, О. П. Л е л и к о в. М.: Высшая школа, 1985. 416 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

Т а б л и ц а П.1

Характеристики двигателей (закрытых обдуваемых) единой серии 4А

Т а б л и ц а П.2

Основные размеры шкивов, мм (ГОСТ 17383-72)

Стандартные размеры диаметра внутренней части обода шкива D, мм: 40, 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000.

Т а б л и ц а П.3

Значения величин а, W и отношения δ / d₁

Напряжение от предварительного натяжения σо, Н/мм2	а, Н/мм2, для ремней
кожаных	прорезиненных	х/б
1,6 1,8 2,0 W , не более	2,7 2,9 3,1	2,3 2,5 2,7	2,0 2,1 2,2

П р и м е ч а н и я.

1. Для открытых периодически регулируемых передач Н/мм², для автоматически регулируемых - 2,0 Н/мм².

2. Величины а, W являются составляющими для определения оптимальной удельной тяговой способности передачи.

Т а б л и ц а П.4

Значения коэффициента режима С_р для односменной работы

(при передаче от электродвигателей постоянного, переменного тока и

асинхронных с короткозамкнутым ротором)

Т а б л и ц а П.5

Значения коэффициента С_θ

Т а б л и ц а П.6

Размеры ремней прорезиненных (ГОСТ 1284.2-89)

Т а б л и ц а П.7

Размеры клиновых ремней (ГОСТ 1284.1-89)

Размеры сечения ремня, мм	Обозначение	Сечение ремня
О	А	Б	В	Г	Д	Е
	во,мм h, мм вр, мм	8,5		10,5	13,5		23,5
А, мм2
Интервал длины ремня	От 400 до	От до	От до	От до	От до	От до	От 6300 до

Стандартный ряд длины ремня: 400, (425), 450, (475), 500, (530), 560, (600), 630, (670), 710, (750), 800, (850), 900, (950), 1000, (1060), 1120, (1180), 1250, (1320), 1400, (1500), 1600, (1700), 1800, (1900), 2000, (2120), 2240, (2360), 2500, (2650), 2800, (3000), 3150, (3350), 3550, (3750), 4000, (4250), 4500, (4750), 5000, (5300), 5600, (6000).

П р и м е ч а н и я.

1. Площадь поперечного сечения ремня А в стандарте не указана, она определяется по размерам в_р и h при φ = 40°.

2. Размер в_р относится к нейтральному слою ремня.

Т а б л и ц а П.8

Размеры шкивов для клиновых ремней (ГОСТ 1284-89)

Расчетные диаметры окружностей, проходящих через центр тяжести сечений ремня: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000.

Т а б л и ц а П.9

Значения коэффициента , учитывающего влияние угла обхвата шкива

Т а б л и ц а П.10

Значения коэффициента С_L для клиновых ремней (ГОСТ 1284.3-89)

Т а б л и ц а П.11

Значения коэффициента С_р динамической нагрузки и режима работы привода (ГОСТ 1284.3-89)

П р и м е ч а н и я.

1. Тип двигателей I – значения С_р указаны для передач от электродвигателей переменного тока общепромышленного применения и от двигателей постоянного тока (шунтовых).

2. Тип двигателей II – значения С_р указаны для передач от электродвигателей переменного тока с повышенным пусковым моментом и от электродвигателей постоянного тока (сериесных).

Т а б л и ц а П.12

Значения номинальной мощности Р_о, кВт, передаваемой

одним клиновым ремнем (ГОСТ 1284-89)

Т а б л и ц а П.13

Значения коэффициента С_z, учитывающего число ремней

Т а б л и ц а П.14

Значения коэффициента θ, учитывающего влияние центробежных сил

Т а б л и ц а П.15

Значения допуска радиального и торцевого биения поверхности обода

Т а б л и ц а П.16

Значения допуска торцевого биения ступицы

Т а б л и ц а П.17

Значения допуска радиального и осевого биения поверхности обода

Т а б л и ц а П.18

Значения коэффициента, учитывающего влияние передаточного числа

Учебное пособие

ЗДОР Георгий Петрович,

БОРОДИН Анатолий Васильевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА.

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ

Часть 1

____________________________

Редактор Т. С. Паршикова

* * *

Подписано в печать 04.2007. Формат 60 ´ 84 ¹/₁₆.

Плоская печать. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,9. Уч.-изд. л. 2,1.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: