Порядок проектного расчета клиноременных передач

1. Выбирают профиль ремня и диаметр малого шкива.

2. Проверяют скорость ремня и при необходимости корректируют диаметры шкивов.

3. Выбирают межосевое расстояние.

4. Вычисляют длину ремня, округляют ее до ближайшего стандартного размера и определяют уточненное межосевое расстояние.

5. Определяют мощность Р₀, которую может передать один ремень в типовых условиях, потом допускаемую мощность в реальных условиях Р_р и потребное число ремней z.

6. Определяют силы, действующие на валы.

Пример 4.2. Рассчитать клиноременную передачу привода вибрационного грохота. Исходные данные: номинальная передаваемая мощность Р₁ = 18,5 кВт, номинальная частота вращения ведущего вала n₁ = 1455 мин ^–1, передаточное число u = 1,8, угол наклона передачи θ = 45º, режим работы трехсменный, натяжение ремня – передвижением двигателя по салазкам.

Предварительно вычисляем:

угловую скорость вала электродвигателя, рад / с:

;

крутящий момент на валу электродвигателя, Н ∙ м:

,

расчетную передаваемую мощность, кВт:

.

Коэффициент нагрузки для среднего режима электродвигателя переменного тока по табл. 4.6 С_р = 1,5.

В соответствии с рекомендациями по номограмме (см. рис. 4.3) для заданных условий (Р = 27,8 кВт и n₁ = 1455 мин ^-1) выбираем сечение ремня В (С).

Технические характеристики этих ремней (см. табл. 4.5) следующие: высота сечения ремня h = 14 мм; предельные длины L_p = 1800 … 10000 мм; минимальный диаметр меньшего шкива d_{p min} = 200 мм.

Принимаем из стандартного ряда диаметр ведущего шкива на два размера больше минимального d₁ = 250 мм.

Диаметр ведомого шкива (без учета скольжения), мм,

d₂ = u d₁ = 1,8 ∙ 250 = 450.

Округляем d₂ предпочтительно в меньшую сторону. Ближайшее стандартное значение d₂ = 450 мм.

Определяем скорость ремня, м / с:

.

Проверяем выполнение условия: υ_max ≤ 30 м / с. Условие выполняется.

Уточняем передаточное число:

.

Отклонение фактического передаточного числа от заданного составляет

,

что меньше допускаемого отклонения – 3 %.

По формулам (4.11) определяем диапазон оптимальных значений межосевого расстояния, мм:

;

.

Если нет конструктивных ограничений, то для увеличения долговечности величину межцентрового расстояния предпочтительно выбирать большей. Предварительно принимаем a′ = 1200 мм.

Определяем расчетную длину ремней по формуле (4.2), мм:

.

Ближайшее стандартное значение (см. табл. 4.5) L_р = 3550 мм.

Уточняем межосевое расстояние a по формуле (4. 12).

Предварительно вычисляем

мм;

мм ².

Окончательно межосевое расстояние, мм,

Для установки и замены ремней предусматриваем возможность уменьшения a на 0,02 L_р, т. е. на 0,02 ∙ 3550 = 71 мм, а для компенсации отклонений и удлинения во время эксплуатации – возможность увеличения а 0,025 L_р, т. е. на 0,025 ∙ 3550 = 89 мм.

Определяем угол обхвата ремнями ведущего шкива d₁ по формуле (4.3):

что больше минимально допустимого значения α₁ = 90 º.

Определяем коэффициенты, характеризующие реальные условия работы передачи:

коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата меньшего шкива. При α₁ = 170 º С_α = 0,98;

коэффициент, учитывающий влияние длины ремня. Для ремня сечения В (С) длиной L_р = 3550 мм С_L = 0,99 (табл. П.7);

коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте. Предварительно принимаем С_z = 0,78.

Номинальная мощность, допускаемая для передачи одним ремнем (сечение В (С), d₁ = 250 мм, u = 1,8, n₁ = 1455 мин ^-1), Р₀ = 9,99 кВт (табл. П.6).

Определяем необходимое число клиновых ремней по формуле (4.15):

.

Окончательно принимаем z = 4.

Определяем натяжение ветви одного ремня S₀, Н, по формуле (4.16):

.

Сила, действующая на валы (по (4.22), Н,

.

Результаты расчетов сводим в табл. 4.7.

Таблица 4.7