2 Расчетная часть 2.1 Расчет ременной передачи (первой)
2.1.1 Расчет клиноременной передачи
Рассчитаем передаваемый крутящий момент:
| (25)
|
где – коэффициент, учитывающий динамичность нагружения передачи, – для легкого режима работы в две смены, по таблице 2.2.2 [с. 16, 3].
По значению рассчитанного крутящего момента выбираем сечение ремня и минимальный допустимый диаметр ведущего шкива.
Дальнейший расчет ведем в табличной форме (см. таблицу 2.1). Таблица 2.1 – Расчет клиноременной передачи
Определяемая величина
| Расчетная формула
| Сечение ремня
| Нормальное
| Узкое
| Д (Г)
| УБ
| 1
| 2
| 3
| 4
| Минимальный расчетный диаметр ведущего шкива, мм
|
по таблице 2.2.1 [с. 16, 3]
| 315
| 140
| Действительный диаметр ведущего шкива, мм
|
по таблице 2.2.4 [с. 17, 3]
| 355
| 160
| Расчетный диаметр ведомого шкива, мм
|
| 781
| 352
| Действительный диаметр ведомого шкива, мм
| Принимаем
по таблице 2.2.4 [с. 17, 3]
| 800
| 355
| Действительное передаточное число проектируемой передачи
|
– коэф-т упругого скольжения
| 2,28
| 2,24
| Продолжение таблицы 2.1
| 1
| 2
| 3
| 4
| Рекомендуемое межосевое расстояние, мм
|
для сечения ремня Д (Г); для сечения ремня УБ, по таблице 1.10 [с. 10, 4].
| 915
| 409
| Расчетная длина ремня, мм
|
| 3 697
| 1 650
| Действительная длина ремня, мм
|
по таблице 2.2.6 [с. 17,3]
| 4 000
| 1 800
| Межцентровое расстояние, мм
|
| 1 067
| 484
| Угол обхвата ремнем меньшего шкива, град.
|
| 156
| 157
| Скорость ремня, м/с
|
| 1,7
| 0,75
| Примечание: клиновые ремни сечением Д (Г) не целесообразно применять при скорости ремня менее 5 м/с. Дальнейший расчет продолжим для клинового ремня узкого сечения УБ [5].
| Расчетное число ремней передачи, шт
|
(сечение ремня, )
2,42 кВт по таблице 2.2.8
[с. 17, 3];
(Lp, сечение ремня)
по таблице 2.2.6
[с. 17, 3];
; 0,941 по таблице 2.1.3 [с. 14, 3];
;
по таблице 2.2.5 [с. 17, 3].
|
|
4,28
| Продолжение таблицы 2.1
| 1
| 2
| 3
| 4
| Принятое число ремней передачи, щт
|
|
| 5
| Окружное усилие, Н
|
|
| 8 918,8
| Предварительное натяжение ремня, Н
|
|
| 8 918,8
| Сила нагружающая валы передачи, Н
|
|
| 17 479,5
|
Принимаем клиноременную передачу, с ремнем узкого сечения УБ длиною L=1 800 мм, IV класса, Ремень УБ – 1 800 IV по ГОСТ 1284.1-89, в количестве пяти ремней [3].
2.1.2 Расчет ремня на долговечность
Долговечность ремня рассчитывается по формуле:
| (26)
|
где – для клиновых ремней [с. 151, 6];
– предел выносливости, для клиновых ремней ;
– коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа, при , [с. 151, 6];
– коэффициент учитывающий непостоянство нагрузки, ;
– число пробегов в секунду.
Число пробегов в секунду рассчитывается по формуле:
| (27)
|
рассчитывается по формуле:
| (28)
|
где – напряжение от предварительного натяжения;
– полезное напряжение;
– напряжение изгиба ремня на малом шкиве;
– напряжение от центробежной силы.
Полезное напряжение рассчитывается по формуле:
| (29)
|
где – коэффициент учитывающий скорость, для клиноременной передачи [с. 148, 6];
– коэффициент угла наклона межосевой линии к горизонту, по таблице 8.8 [с. 149, 6];
– допускаемое напряжение, , по таблице 8.10 [с. 150, 6]. Тогда полезное напряжение из формулы (29):
Напряжение изгиба ремня на малом шкиве рассчитывается по формуле:
| (30)
|
где – модуль продольной упругости, [с. 146, 6];
– толщина ремня, , по таблице 2.2.1 [с. 16, 3]. Тогда напряжение изгиба ремня из формулы (30):
Напряжение от центробежной силы рассчитывается по формуле:
| (31)
|
где – плотность ремня, [с. 145, 6]. Тогда из формулы (28):
Тогда долговечность ремня из формулы (26):
2.2 Расчет ременной передачи (второй)
2.2.1 Расчет клиноременной передачи
Рассчитаем передаваемый крутящий момент:
| (32)
|
где – коэффициент, учитывающий динамичность нагружения передачи, – для легкого режима работы в две смены, по таблице 2.2.2 [с. 16, 3].
По значению рассчитанного крутящего момента выбираем сечение ремня и минимальный допустимый диаметр ведущего шкива.
Дальнейший расчет ведем в табличной форме (см. таблицу 2.2). Таблица 2.2 – Расчет клиноременной передачи
Определяемая величина
| Расчетная формула
| Сечение ремня
| Нормальное
| Узкое
| Д (Г)
| УБ
| 1
| 2
| 3
| 4
| Минимальный расчетный диаметр ведущего шкива, мм
|
по таблице 2.2.1 [с. 16, 3]
| 315
| 140
| Действительный диаметр ведущего шкива, мм
|
по таблице 2.2.4 [с. 17, 3]
| 355
| 160
| Расчетный диаметр ведомого шкива, мм
|
| 717
| 323
| Действительный диаметр ведомого шкива, мм
| Принимаем
по таблице 2.2.4 [с. 17, 3]
| 710
| 315
| Действительное передаточное число проектируемой передачи
|
– коэф-т упругого скольжения
| 2,04
| 2,01
| Продолжение таблицы 2.2
| 1
| 2
| 3
| 4
| Рекомендуемое межосевое расстояние, мм
|
для сечения ремня Д (Г); для сечения ремня УБ, по таблице 1.10 [с. 10, 4].
| 845
| 378
| Расчетная длина ремня, мм
|
| 3 400
| 1 518
| Действительная длина ремня, мм
|
по таблице 2.2.6 [с. 17,3]
| 3 550
| 1 600
| Межцентровое расстояние, мм
|
| 920
| 419
| Угол обхвата ремнем меньшего шкива, град.
|
| 158
| 159
| Скорость ремня, м/с
|
| 0,75
| 0,34
| Примечание: клиновые ремни сечением Д (Г) не целесообразно применять при скорости ремня менее 5 м/с. Дальнейший расчет продолжим для клинового ремня узкого сечения УБ [5].
| Расчетное число ремней передачи, шт
|
(сечение ремня, )
2,42 кВт по таблице 2.2.8
[с. 17, 3];
(Lp, сечение ремня)
по таблице 2.2.6
[с. 17, 3];
; 0,947 по таблице 2.1.3 [с. 14, 3];
;
по таблице 2.2.5 [с. 17, 3].
|
|
4,12
| Продолжение таблицы 2.2
| 1
| 2
| 3
| 4
| Принятое число ремней передачи, щт
|
|
| 5
| Окружное усилие, Н
|
|
| 18 632,5
| Предварительное натяжение ремня, Н
|
|
| 18 632,5
| Сила нагружающая валы передачи, Н
|
|
| 36 641,0
|
Принимаем клиноременную передачу, с ремнем узкого сечения УБ длиною L=1 600 мм, IV класса, Ремень УБ – 1 600 IV по ГОСТ 1284.1-89, в количестве пяти ремней [3].
2.2.2 Расчет ремня на долговечность
Долговечность ремня рассчитывается по формуле:
| (33)
|
где – для клиновых ремней [с. 151, 6];
– предел выносливости, для клиновых ремней ;
– коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа, при , [с. 151, 6];
– коэффициент учитывающий непостоянство нагрузки, ;
– число пробегов в секунду.
Число пробегов в секунду рассчитывается по формуле:
| (34)
|
рассчитывается по формуле:
| (35)
|
где – напряжение от предварительного натяжения;
– полезное напряжение;
– напряжение изгиба ремня на малом шкиве;
– напряжение от центробежной силы.
Полезное напряжение рассчитывается по формуле:
| (36)
|
где – коэффициент учитывающий скорость, для клиноременной передачи [с. 148, 6];
– коэффициент угла наклона межосевой линии к горизонту, по таблице 8.8 [с. 149, 6];
– допускаемое напряжение, , по таблице 8.10 [с. 150, 6]. Тогда полезное напряжение из формулы (36):
Напряжение изгиба ремня на малом шкиве рассчитывается по формуле:
| (37)
|
где – модуль продольной упругости, [с. 146, 6];
– толщина ремня, , по таблице 2.2.1 [с. 16, 3]. Тогда напряжение изгиба ремня из формулы (37):
Напряжение от центробежной силы рассчитывается по формуле:
| (38)
|
где – плотность ремня, [с. 145, 6]. Тогда из формулы (35):
Тогда долговечность ремня из формулы (33):
|