- •Воронеж 2011
- •Введение
- •1.Кинематический расчет
- •1.1.Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
- •1.2.Определение передаточного числа привода и его ступеней
- •1.3.Определение силовых и кинематических параметров привода
- •2.Выбор материала для колес редуктора и определение допускаемых напряжений
- •3.Расчет закрытой цилиндричекой передачи
- •3.1.Проектный расчет
- •3.2.Проверочный расчет
- •4.Расчет открытых передач с гибкой связью
- •4.1.Расчет плоскоременной передачи
- •4.1.1.Проектный расчет
- •4.1.2.Проверочный расчет
- •4.2.Расчет клиноременной и поликлиноременной передач
- •4.2.1.Проектный расчет
- •4.2.2.Проверочный расчет
- •4.3.Расчет цепной передачи
- •4.3.1.Проектный расчет
- •4.3.2. Проверочный расчет
- •5.Расчет валов редуктора
- •5.1.Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •5.2.Определение консольных сил
- •5.3.Силовая схема нагружения валов редуктора
- •5.4.Определение геометрических параметров ступеней валов
- •5.5.Разработка чертежа общего вида редуктора
- •5.6.Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •5.7.Пример расчета тихоходного вала редуктора
- •5.8.Конструирование валов
- •5.8.1.Переходные участки
- •5.8.2.Посадочные поверхности
- •5.9.Проверочный расчет валов
- •6.Расчет и конструирование зубчатых колес
- •7.Расчет подшипников
- •7.1.Определение пригодности подшипников
- •8.Расчет шпоночных соединений
- •9.Конструирование корпуса редуктора
- •10.Конструирование элементов открытых передач
- •10.1.Конструирование зубчатых колес
- •10.2.Конструирование шкивов ременных передач
- •10.3.Конструирование звездочек роликовых цепей
- •10.4.Установка элементов открытых передач на вал
- •11.Выбор муфт
- •11.1.Определение расчетного момента и выбор муфты
- •11.2.Муфты упругие втулочно-пальцевые
- •11.3. Муфты упругие со звездочкой
- •11.4. Муфты упругие с торообразной оболочкой
- •11.5. Цепные муфты
- •11.6. Установка муфт на валах
- •12.Проектирование оснований приводов
- •12.1.Рамы
- •12.1.1.Конструирование рамы
- •12.1.2.Разработка и оформление сварочного чертежа рамы
- •12.1.3.Условное изображение сварных швов на чертеже
- •13.Плиты
- •13.1.Крепёж деталей к рамам и плитам
- •13.2.Натяжные устройства
- •13.3.Крепление к фундаменту
- •14.Разработка рабочей документации проекта
- •14.1.Разработка сборочного чертежа редуктора
- •14.2.Разработка сборочного чертежа сварной рамы
- •14.3.Правила оформления спецификаций
- •14.4.Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •14.5.Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •14.6.Примеры разработки рабочих чертежей
- •Курсовой проект
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Заключение
- •Приложение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4.Расчет открытых передач с гибкой связью
Ременные передачи относятся к категории быстроходных передач, и поэтому в проектируемых приводах они приняты первой ступенью. Исходными данными для расчета ременных передач являются номинальная мощность Pном и номинальная частота вращения nном двигателя.
Рис. 4.1. Геометрические и силовые параметры ременной передачи. Сечение ремня: а — плоского; б — клинового; в — поликлинового
В разрабатываемых проектах конструируются ременные передача и открытого типа (оси валов параллельны, вращение шкивов в одном направлении) с прорезиненными ремнями плоского, клинового и поликлинового сечений (рис. 4.1).
Расчет ременных передач проводится в два этапа: первый — проектный расчет с целью определения геометрических параметров передачи; второй — проверочный расчет ремней на прочность.
4.1.Расчет плоскоременной передачи
4.1.1.Проектный расчет
1 Определить диаметр ведущего шкива d1.
Из условия долговечности для проектируемых кордшнуровых ремней d1=(35...70), где толщину ремня выбрать по табл. 4.1. Полученное значение d1 округлить до ближайшего стандартного по табл. 4.13.
Таблица 4.1
Расчетные параметры кордшнурового прорезиненного ремня
, мм |
d1, мм |
0, Н/мм2 |
[k0], Н/мм2 |
2.8 2.8 2.8 |
100 180 200 |
2 2 2 |
0.9 1.6 2.32 |
2 Определить диаметр ведомого шкива d2:
где u — передаточное число ременной передачи (см. табл. 1.4); =0.01...0.02 — коэффициент скольжения. Полученное значение d2 округлить до ближайшего стандартного по табл. 4.13.
3 Определить фактическое передаточное число uф и проверить его отклонение u и от заданного u:
4 Определить ориентировочное межосевое расстояние а:
.
5 Определить расчетную длину ремня l:
.
Полученное значение l, мм, принять по стандарту из ряда чисел: 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 l:
При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения а на 0.01l для того, чтобы облегчить надевание ремня на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения а на 0.025l.
7 Определить угол обхвата ремнем ведущего шкива 1, град:
.
Угол 1 должен быть 150°.
8 Определить скорость ремня V, м/с:
,
где d1 и n1 — соответственно диаметр ведущего шкива и его частота вращения; [V] = 35 м/с — допускаемая скорость.
9 Определить частоту пробегов ремня U, с-1:
,
где [U]=15 c-1 — допускаемая частота пробегов; l — стандартная длина ремня.
Соотношение U[U] условно выражает долговечность ремня и его соблюдение гарантирует срок службы 1000…5000 часов.
10 Определить окружную силу Ft, передаваемую ремнем:
,
где Рном — номинальная мощность двигателя, Вт (см. табл. 1.4); V — скорость ремня.
11 Определить допускаемую удельную окружную силу [kп], Н/мм2:
,
где [k0] — допускаемая приведенная удельная окружная сила, Н/мм2. Определяется по табл. 4.1 интерполированием в зависимости от диаметра ведущего шкива d1, С — поправочные коэффициенты (см. табл. 4.2).
12 Определить ширину ремня b:
.
Ширину ремня b округлить до стандартного значения:
b, мм |
32 |
40 |
50 |
63 |
71 |
80 |
90 |
100 |
B, мм |
40 |
50 |
63 |
71 |
80 |
90 |
100 |
112 |
Здесь B — стандартное значение ширины шкива (см табл. 10.2).
13 Определить площадь поперечного сечения ремня А:
.
14 Определить силу предварительного натяжения ремня F0:
,
где 0, Н/мм2 — предварительное напряжение (см. табл. 4.1).
15 Определить силы натяжения ведущей F1 и ведомой F2 ветвей ремня:
; .
16 Определить силу давления ремня на вал Foп:
,
где 1 — угол обхвата ремнем ведущего шкива.
Таблица 4.2
Значения поправочных коэффициентов С
Коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня lp базовой l0
|
||||||||||||||||
Отношение lp/lo |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1 |
1.2 |
1.4 |
||||||||||
С1 |
для клинового ремня нормального сечения
|
0.82 |
0.89 |
0.95 |
1 |
1.04 |
1.07 |
|||||||||
для клинового узкого и поликлинового ремней |
0.85 |
0.91 |
0.96 |
1 |
1.03 |
1.6 |
||||||||||
Коэффициент влияния диаметра меньшего шкива Сd
|
||||||||||||||||
диаметра шкива |
15 |
20 |
40 |
60 |
90 |
120 и более |
||||||||||
Сd |
0.6 |
0.8 |
0.95 |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
||||||||||
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между кордшнурами и уточными нитями плоского ремня СF=0.85 |
||||||||||||||||
Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи Сz
|
||||||||||||||||
Ожидаемое число ремней z |
2..3 |
4..5 |
6 |
|||||||||||||
Сz |
0.95 |
0.90 |
0.85 |
Коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы Ср |
||||||||||||
Характер нагрузки
|
спокойная |
с умеренными колебаниями
|
со значительными колебаниями |
ударная и резко неравномерная
|
||||||||
Ср |
1 |
0.9 |
0.8 |
0.7 |
||||||||
Примечание. При двухсменной работе Ср следует понижать на 0.1; при трехсменной — на 0.2.
|
||||||||||||
Коэффициент угла обхвата 1, на меньшем шкиве С |
||||||||||||
Угол обхвата 1, град |
180 |
170 |
160 |
150 |
140 |
130 |
120 |
|||||
С |
для плоских ремней |
1 |
0.97 |
0.94 |
0.91 |
- |
- |
- |
||||
для клиновых и поликлиновых ремней |
1 |
0.98 |
0.95 |
0.92 |
0.89 |
0.86 |
0.83 |
|||||
Коэффициент влияния натяжения от центробежной силы Cv |
||||||||||||
Скорость ремня V, м/с |
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|||||
Cv |
для плоских ремней |
1.04 |
1.03 |
1 |
0.95 |
0.88 |
0.79 |
0.68 |
||||
для клиновых и поликлиновых ремней |
1.05 |
1.04 |
1 |
0.94 |
0.85 |
0.74 |
0.6 |
Продолжение табл. 4.2
Коэффициент угла наклона линии центров шкивов к горизонту |
|||||||||||||||||
Угол наклона , град |
|
0…60 |
60…80 |
80...90 |
|||||||||||||
|
1 |
0.9 |
0.8 |
||||||||||||||
Коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня lр к базовой l0 |
|||||||||||||||||
Отношение lр / l0 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1 |
1.2 |
1.4 |
|||||||||||
Cl |
для клинового ремня нормального сечения |
0.82 |
0.89 |
0.95 |
1 |
1.04 |
1.07 |
||||||||||
Для клинового узкого и поликлинового ремней |
0.85 |
0.91 |
0.96 |
1 |
1.03 |
1.06 |
|||||||||||
Коэффициент влияния диаметра меньшего шкива Cd |
|||||||||||||||||
Диаметр шкива |
15 |
20 |
40 |
60 |
90 |
120 и более |
|||||||||||
Сd |
0.6 |
0.8 |
0.95 |
1 |
1.1 |
1.2 |
|||||||||||
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между кордшнурами и уточненными нитями плоского ремня CF = 0.85 |
|||||||||||||||||
Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи Cz |
|||||||||||||||||
Ожидаемое число ремней |
2…3 |
4…5 |
6 |
||||||||||||||
Сz |
0.95 |
0.9 |
0.85 |