Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин

Подождите немного. Документ загружается.

д)

. Ь_

Рис.

5.1. Геометрические и силовые параметры ременной передачи. Сечение

ремня:

а — плоского; б

—

клинового; в

—

поликлинового

ня.

в разрабатываемых проектах конструируются ременные пере-

дачи открытого типа (оси валов параллельны, вращение шкивов в

одном направлении) с прорезиненными ремнями плоского, кли-

нового и поликлинового сечений (рис. 5.1).

Расчет ременных передач проводится

в два

этапа:

первый—

проек-

тный расчет с целью

определения геометрических параметров

пере-

дачи; второй—

проверочный расчет

ремней на

прочность,

5.1.

Расчет плоскоременной передачи

Проектный расчет

Определить диаметр ведущего шкива J,* , мм.

Из условия долговечности для проектируемых кордшнуровых рем-

ней

flf,

= (35...70)5, где толщину ремня 6, мм, выбрать по табл. 5.1.

Полученное значение d^ округлить до ближайшего стандартного по

табл. К40.

Таблица 51. Расчетные параметры кордшнурового прорезиненного ремня

мм

2,8

с^,, мм

100

180

200

о„ Н/мм^

ЩГ Н/мм^

0,9

1,6

2,32

* Значения [/:J получены в результате обработ1си многочисленных кривых сколь-

жения по заданным значениям 6, d, и о,,.

Определить диаметр ведомого шкива d*, мм:

d^= ud^{\ —8),

где и — передаточное число ременной передачи (см. табл. 2.5);

£=0,01...0,02 — коэффициент скольжения. Полученное значение

округлить до ближайшего стандартного по табл. К40.

Определить фактическое передаточное число и^ и проверить

его отклонение

от заданного и:

«^=77^.; Aw=^^^^100%<3%.

Определить ориентировочное межосевое расстояние а, мм:

л>1,5Ц+^,).

Определить расчетную длину ремня /, мм:

/=2^+уЦ-Ь^^)4-^.

Полученное значение /, мм, принять по стандарту из ряда чи-

сел:

500, 550, 600, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1050, 1150,

1200,

1250, 1300, 1400, 1450, 1500, 1600, 1700, 1800, 2000, 2500,

3000,

3500, 4000.

6. Уточнить значение межосевого расстояния а по стандартной

длине / , i . ч

^ = ^{2/~7сЦ+ J^) +^[2/~яЦ+ rf,)P - 8Ц-

^^)2|.

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность

уменьшения а на 0,01/для того, чтобы облегчить надевание ремня

на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предус-

мотреть возможность увеличения а на 0,025/.

Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива а,, град:

а,= 180°-5Г AlL^.

Угол ttj должен быть >150^

8. Определить скорость ремня v, м/с:

TidM

где

п^

— соответственно диаметр ведущего шкива (см. п. 1) и

его частота вращения (см. табл. 2.5); [i;]=35 м/с

—

допускаемая

скорость.

9. Определить частоту пробегов ремня

с':

U=l/v<[U\,

* По стандарту диаметры шкивов

обозначены соответственно Z), и

(см.

рис.

табл. 10.23).

где [f/|=15 с~^

—

допускаемая частота пробегов; /

—

стандартная

длина ремня, м.

Соотношение

U<[U]

условно выражает долговечность ремня и

его соблюдение гарантирует срок службы 1000...5000 ч.

Таблица 5.2. Значения поправочных коэффициентов С

Коэффициент динамичности нафузки и длительности работы С

Характер

нагрузки

спокойная

с умеренными

колебаниями

со значительными

колебаниями

ударная и резко

неравномерная

1 0,9 0,8

0,7

Примечание. При двухсменной работе

С^

следует понижать на 0,1;

при трехсменной

—

на 0,2.

Коэффициент угла обхвата а, на меньшем шкиве С^

Угол обхвата а,, град

180 170

160

150 140 130 120

ДЛЯ

плоских ремней

0,97

0,94

0,91

для клиновых и по-

ликлиновых ремней

0,98 0,95 0,92 0,89

0,86

0,83

Коэффициент влияния натяжения от центробежной силы С^

Скорость ремня v, м/с

20 30

для плоских ремней

1,04 1,03 0,95 0,79

0,68

для клиновых и по-

ликлиновых ремней

1,05 1,04

0,94

0,85

0,74 0,6

Коэффициент угла наклона линии центров шкивов к горизонту С

Угол наклона 6, фад

0...60

60...80

0,9

80...90

0,8

Продолжение

табл.

5.2

Коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня

к базовой /^

Отношение /р//„

с,

ДЛЯ

клинового ремня нормаль-

ного сечения

для клинового узкого и полик-

линового ремней !

0,4

0,82

0,85 !

0,6

0,89

0,91

0,8

0,95

0,96

1 1

1,2

1,04

1,03

1,4

1,07

1,06

Коэффициент влияния диаметра меньшего шкива С^

Диаметр шкива

1 ^'

0,6

0,8

0,95

1,0

1,1

120

и более

1,2

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между кордшнурами

и уточными нитями плоского ремня С,,= 0,85

Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи С.

Ож^шаемое число ремней Z

1 ^^

2 3

0,95

4 5

0,90

0,85

10.

Определить окружную силу

F^,

Н, передаваемую ремнем:

F--

Р 'W

ном

где

Р^^^

—

номинальная мощность двигателя, кВт (см. табл. 2.5);

V — скорость ремня, м/с (см. п. 8).

11.

Определить допускаемую удельную окружную силу [к^],

Н/мм^:

где [к^ — допускаемая приведенная удельная окружная сила,

Н/мм1 Определяется по табл. 5.1 интерполированием в зависимо-

сти от диаметра ведущего шкива

d^,

—

поправочные коэффици-

енты (см. табл. 5.2).

12.

Определить ширину ремня

Ъ,

мм:

si^J

Значения 6, мм; /), Н; [Л^^]Н/мм2 (см. 5.1, пп. 1, 10, И). Ши-

рину ремня

округлить до стандартного значения:

Ь,

мм

В,

мм

71*

100

112

Здесь В

—

стандартное значение ширины шкива (см. табл. 10.23).

13.

Определить площадь поперечного сечения ремня А, мм^:

А=^ЪЬ.

14.

Определить силу предварительного натяжения ремня

F^,

Н:

где Од, Н/мм^

—

предварительное напряжение (см. табл. 5.1). ,

15.

Определить силы натяжения ведущей

и ведомой

ветвей

ремня, Н:

где

см. пп. 10, 14.

16.

Определить силу давления ремня на вал

F^^,

Н:

^on=2/;sin(-^),

где ttj

—

угол обхвата ремнем ведущего шкива (см. 5.1, п. 7).

Проверочный расчет

17.

Проверить прочность ремня по максимальным напряжени-

ям в сечении ведущей ветви а^^, Н/мм^:

о =аЛо +а <[а] ,

max I и V •- Jp'

где а) о,

—

напряжение растяжения, Н/мм^;

f F

—

в плоском и поликлиновом ремне;

а, = Т"'^2~7^

•""

^ клиновом ремне.

Значения

JF^,

Н; А, ии\ F^, Н; z (см. 5.1, пп. 10, 13, 14; 5.2,

пп.

13, 14, 15; табл. К31);

б) с^ — напряжения изгиба, Н/мм^;

а =£ -7

—

в плоском ремне; с =Е •—

—

в клиновом;

и и д^^ ^ ' и и ^^

о =Д, -г — в ПОЛИКЛИНОВОМ.

и и дГ^

Здесь £^=80...100/мм2

—

модуль продольной упругости при из-

гибе для прорезиненных ремней;

и Я

—

соответственно высота

сечения клинового и поликлинового ремней (см. табл. К31); d^,

мм (см. 5.1, п. 1; 5.2, п. 3); 5, мм (см. 5.1, п. 1);

в) о= pv^-10~^ — напряжения от центробежных сил, Н/мм1

Здесь р

—

плотность материала ремня, кг/м^; р =

1000...

1200

кг/м^

—

для плоских ремней;

1250...

1400

кг/мм^

—

для клиновых и поли-

клиновых; V, м/с (см. 5.1, п. 8; 5.2, п. 10);

г) [о]р — допускаемое напряжение растяжения, Н/мм^;

[а]р

= 8 Н/мм^

—

для плоских ремней;

[а]р= 10 Н/мм^

—

для клиновых и поликлиновых ремней.

Если получится

о^^

>[<^]р,

f^o

следует увеличить диаметр

ведущего

шкива или

принять большее

сечение

ремня

и повторить

расчет

передачи.

18.

Составить табличный ответ к задаче 5 (табл. 5.3).

Таблица

5.3.

Параметры плоскоременной передачи,

мм

Параметр

Тип ремня

Межосевое расстояние а

Толщина ремня 5

Ширина ремня b

1 Длина ремня /

Угол обхвата ведущего

шкива от,, град.

Значение

Параметр

Частота пробегов ремня

и, 1/с

Диаметр ведущего шкива

Диаметр ведомого шкива

Максимальное напряжение

Предварительное натяжение

ремня

FQ,

Сила давления ремня на вал

оп'

Значение

5.2.

Расчет клиноременной и поликлиноременной передач

проектный расчет

Выбрать сечение ремня.

Тип проектируемой ременной передачи предусмотрен техничес-

ким заданием. Выбор сечения ремня произвести по номофамме

(см.

рис.

5.2...5.4)

в зависимости от мощности, передаваемой ве-

дущим шкивом, Р,, кВт, равной номинальной мощности двигате-

ля Р^^^, и его частоты вращения п^, об/мин, равной номинальной

частоте вращения двигателя

п^^^

(см. табл. 2.5). При этом клино-

вые ремни нормального сечения О применять только для передач

мощностью до 2 кВт.

Определить минимально допустимый диаметр ведущего шкива

rfj^,

мм,

по табл. 5.4 в зависимости от вращающего момента на валу

двигателя Г^, Н

•

м (см. табл. 2.5), и выбранного сечения ремня.

Задаться расчетным диаметром ведущего шкива d^, В целях

повышения срока службы ремней рекомендуется применять веду-

щие шкивы с диаметром ^, на 1...2 порядка выше

d^^^^

из стандарт-

ного ряда (см. табл. К40).

Рис.

5.2. Номограмма

для выбора клиновых

ремней нормального

сечения

ПрОд/мин

3150

2000

1250

воо

500

315

200

— л

5,15

в 12,5 20

п^,

о5/мин

3150

2500

2000

1600

1250

1000

воо

630

500

^00

315

250

200

•

^*А

^#/J

*х

г 1

1в 2,3 3 3J 4,6 5fi 15 9 12 15 IB

Рис.

5.3. Номограмма для выбора клиновых ремней узкого сечения

л^,

о5/мин

5000

?ппп

1500

1000

700

500

^00

300

200

100

б^

= 20...в0мм

у^

-к ж

Ф'У^

•4-^

ь^

у/

л ^^^г

—

41—

—

ОЛ 0,5

Рис.

5.4. Номофамма для выбора поликлиновых ремней

2 5 ^ 5 6 в Ю 20

Таблица 5.4. Минимальные значения диаметра меньших шкивов для передачи

наибольших моментов

Обозначение

сечения ремня

Вращающий мо-

мент, Н • м

Imin'

Нормального сечения

<30

15...60

50...

150

125

Узкого сечен iw

УО

<150

УА

90...

400

УБ

300...

2000

140

Поликлиновые

<40

18...

400

>130

180

Определить диаметр ведомого шкива

d^,

мм:

где и

—

передаточное число ременной передачи (см. табл. 2.5);

8 —

коэффициент скольжения (см. 5.1, п. 2). Полученное значение

й?2*

округлить до ближайшего стандартного по табл. К40.

* По ставдарту расчетные диаметры d^ и d^ обозначены соответственно

d^^

(см.

рис. табл. 10.23).

Определить фактическое передаточное число и^ и проверить

его отклонение

от заданного и:

u^-^djtly A«=-^100%<3%.

6. Определить ориентировочное межосевое расстояние а, мм:

а >

0,55Ц

d^)

+ h{H),

где

h{H)

— высота сечения клинового (поликлинового) ремня (см.

табл. К31).

Определить расчетную длину ремня /, мм:

/=2fl+y(t/2+flf,)+-

4л

Значение / округлить до ближайшего стандартного по табл. К31.

8. Уточнить значение межосевого расстояния по стандартной

длине

а =^|2/ ~ я(^,+J,)+ ^[2l-n{d,-^d,W-%{d,-d,y\

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность

уменьшения а на 0,01/для того, чтобы облегчить надевание ремня

на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предус-

мотреть возможность увеличения а на 0,025/.

9. Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива а^, град:

±-d,

\Ш-5Т " '

^1 ^^^ ^' а

Угол а^ должен быть >120°.

10.

Определить скорость ремня v, м/с:

nd п

где ^j и «J

—

соответственно диаметр ведущего шкива, мм (см. п.

3),

и его частота вращения, об/мин (см. табл. 2.5); [v]

—

допускае-

мая скорость, м/с;

[D]

м/с

— для

клиновых

ремней;

[2;]

м/с --

для узких клиновых и поликлиновых ремней.

11.

Определить частоту пробегов ремня С/, с~':

U =

v/K[U\,

где

[f/] = 30

с~*

—

допускаемая частота пробегов.

Соотношение U<[U\ условно выражает долговечность ремня и

его соблюдение гарантирует срок службы

—

1000...5000 ч.

Таблица 5.5. Допускаемая приведенная мощность [PJ, кВт, передаваемая

одним клиновым ремнем, узким клиновым ремнем, поликлиновым ремнем с десятью

клиньями

Тип ремня

Клино-

вой

Узкий

КЛИНО-

ВОЙ

Сечение,

1320

1700

2240

УО

1600

УА

2500

УБ

3550

Диаметр

NteHbLueio

шкива i/j,

мм

80 '

100

112

100

112

125

140

160

125

140

160

180

200

224

100

112

125

100

112

125

140

160

140

160

180

200

224

Скорость ремня v, м/с

—

0,33

0,37

0,43

0,49

0,51

0,54

0,71

0,72

0,74

0,80

0,87

0,97

0,95

1,04

1,16

1,28

1,40

1,55

0,68

0,78

0,90

0,92

1,07

1,15

1,22

1,08

1,26

1,41

i 1,53

1,72

1,84

1,96

2,24

2,46

2,64

2,81

0,49

0,56

0,62

0,67

0,75

0,80

0,84

0,95!

1,05

1,15

1,26

1,37

1,39

1,61

1,83

2,01

2,10

2,21

0,95

1,18

1,38

1,55

1,66

1,80

1,90

1,56

1,89

2,17

2,41

2,64

2,88

2,95

3,45

3,80

4,12

4,26

0,82

0,95

1,07

1,16

1,25

1,33

1,39

1,60

1,82

2,00

2,17

2,34

2,26

2,70

3,15

3,51

3,73

4,00

1,50

1,95

2,34

2,65

2,92

3,20

3,40

2,57

3,15

3,72

4,23

4,70

5,17

5,00

5,98

6,70

7,3

7,88

1,03

1,22

1,41

1,56

1,69

1,79

1,75

2,07

2,39

2,66

2,91

3,20

2,80

3,45

4,13

4,66

4,95

5,29

1,80

2,46

3,06

3,57

3,95

4,35

4,70

4,04

4,88

1 5,67

6,3

7,03

6,37

7,88

9,05

10,0

10,7

1,11

1,37

1,60

1,73

1,94

2,11

1,88

2,31

2,74

3,10

3,42

3,78

3,83

4,73

5,44

5,95

6,57

1,85

2,73

3,50

4,20

4,72

5,25

5,70

4,46

5,61

6,0

7,56

8,54

9,10

10,6

11,9

13,0

т1

1,40

1,65

1,90

2,11

2,28

2,29

2,82

3,27

3,67

4,11

—

4,88

5,76

6,32

7,00

2,65

3,66

4,50

5,20

5,85

6,42

—

5,84

7,12

8,25

9,51

9,49

11,4

13,1

14,6

т1

—

1,85

2,08

2,27

—

2,50

3,14

3,64

4,17

—

4,47

5,53

6,23

7,07

—

4,55

5,35

6,15

6,85

—

7,10 :

8,43

9,94

—

11,5

13,3

15,1