Расчет клиноременной передачи

Выбираем клиноременную передачу с нормальными (обычными) ремнями.

Расчёт передачи проводим по методике ГОСТа 1284.3-80, изложенной в [2].

Исходными данными являются:

Р₁ = P_тр = 5, 49 кВт; n₁ = n_дв = 965мин^-1; U' _крп = 2, 5.

Исходя из передаваемой мощности P₁ и частоты вращения ведущего шкива n₁ согласно рисунка 2.1 [3], выбираем ремень сечения В(Б). Из таблицы 2.1 [3] выписываем параметры сечения:

b₀=17 мм; b_р =14 мм; h =10, 5 мм; L_p =800…6300 мм; d_рmin =125 мм; A=138 мм².

Для уменьшения количества ремней и увеличения их долговечности принимаем d_Р1 на одно-два фиксированных значения больше d_Рmin. Принимаем по рис. 2.6 [3] d_Р1=140 мм и, с учётом n₁=965 мин^-1, Р₀ =2 кВт.

Определение расчётного диаметра ведомого шкива

Определяем предварительное значение диаметра ведомого шкива

d'_Р2=d_Р1 · U'_крп·(1-e), где e=0, 015...0, 02– коэффициент упругого скольжения.

d'_Р2 = 140 × 2, 5 (1- 0, 015) = 344, 8 мм.

Принимаем d_Р2 = 355 мм, которое является ближайшим из ряда стандартных расчётных диаметров – таблица 2.4 [3].

Уточним передаточное число передачи (фактическое)

U_{крп ф} = d_Р2 / (d_Р1 · (1 – e)) = 355 / (140 (1- 0, 015)) = 2, 57;

частота вращения ведомого шкива

n_2ф = n₁ / U_{крп ф} = 965 / 2, 57 = 375, 5 мин^-1.

Расчёт геометрических параметров передачи

Предварительное значение межосевого расстояния а' вычисляем по таблице 2.6 [3] в зависимости от U_{крп ф}. Методом интерполяции получаем

а' = 1, 1 · d_Р2 = 1, 1 × 355 = 390, 5 мм.

Предварительное значение длины ремня:

L'_Р = 2 · а' + 0, 5 · π · (d_Р2 + d_Р1) + (d_Р2 – d_Р1)² / (4 · a') = 2 × 390, 5 +

+0, 5 p × (355 + 140) + (355 – 140)² / (4 × 390, 5) = 1588 мм.

Полученное значение округляем до ближайшего из стандартного ряда (примечание к таблице 2.1 [3]). Принимаем L_Р = 1600 мм.

Уточняем межосевое расстояние:

= мм.

Полученное значение сравниваем с предельным по формуле 12.29:

2 · (d_Р2 + d_Р1) ≥ а ≥ 0, 55 · (d_Р2 + d_Р1) + h.

Получаем, что 2(355 + 140) > 397 > 0, 55(355 + 140) + 10, 5 или 990 > 397 > 272, т.е. условие выполняется.

Рассчитываем угол обхвата ремнём ведущего шкива

α ₁ = 180⁰ – ((d_Р2 – d_Р1) / a) · 57⁰ ≥ 120⁰.

Получаем: α ₁ = 180° - ((355 – 140) / 397) × 57° = 149° > 120⁰, т.е. условие выполняется.

Проверяем ремень на долговечность, определяя частоту пробегов ремня:

U = v₁ / L_Р ≤ [U],

где [U] – допускаемое число пробегов, с^-1;

v₁ – окружная скорость ведущей ветви ремня, м/с;

L_Р – длина ремня в м.

Принимаем [U] = 10…20 с^-1 (формула 12.21).

Рассчитываем v₁ = (π · d_Р1 · n₁) / 60 = (p × 140 × 10^-3× 965)/ 60 = 7, 1 м/с.

Тогда U = 7, 1 /1, 6 = 4, 4 < 20, т.е. необходимое условие выполняется.

По формуле (12.28) мощность, передаваемая одним ремнем, равна:

Р_р = Р_о · С_α · С_L · С_u / С_р,

где С_α = 0, 92 – коэффициент угла обхвата для α = 149⁰ – таблица 2.5 [3];

C_L = 0, 96 – коэффициент длины ремня для L_Р = 1600 мм – рисунок 2.7 [3];

С_u = 1, 137 – коэффициент передаточного числа для U_{крп ф} = 2, 57 – рисунок 2.9 [3];

С_р = 1, 3 – коэффициент режима нагрузки с умеренными колебаниями – таблица 2.7 [3].

Тогда Р_р = 2 × 0, 92 × 0.96 × 1, 137 / 1, 3 = 1, 54 кВт.

Количество ремней передачи:

Z = P₁ / (Р_р · С_z) ≤ 6(8),

где C_z – коэффициент числа ремней.

Исходя из ранее полученных значений Р₁ и Р_р, предварительно принимаем

Z = 4, тогда C_z = 0, 9 – таблица 2.8 [3].

Получаем Z = 5, 49 / (1, 54 × 0, 9) = 3, 96.

Окончательно принимаем Z = 4.