Розрахунок пасової передачі

У нашому випадку пасова передача складається з ведучого та веденого шківів і поліклинового паса. Навантаження від електрорушія передається за допомогою сил тертя, що виникають між шківами та пасом внаслідок натяжіння останнього.

2.1. Вибір електрорушія.

2.1.1. Розраховуємо потрібну потужність на швидкохідному валу пасової передачі (який одночасово є валом електрорушія) за формулою:

Рnас.1 = ; кВт,

де Р_ред.2 – потужність (кВт) на вихідному валу редуктора (беремо із завдання),

η_ред. – коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) редуктора,

η_пас. - к.к.д. пасової передачі, який дорівнює 0,96..

Значення η_ред розраховуємо за формулою:

η_{ред =} η_м ·η_з·(η_п)ⁿ,

де η_м - к.к.д., який враховує згублення енергії на перемішування мастила у редукторі і дорівнює 0,998;

η_з - к.к.д., який враховує згублення енергії на процес зачеплення зубців колес, який дорівнює 0,96 для циліндричних, 0,95 для конічних колес і 0,8 для черв'ячних колес з однозаходним черв'яком;

η_п - к.к.д. підшипників кочення, який дорівнює 0,999;

n - число пар підшипників у редукторі, яке приймаємо рівним 2.

2.1.2. Згідно данних таблиці 2.1 добираємо тип електрорушія, номінальна потужність якого має бути не менше потрібної потужності Р_nас.1.. При цьому знаходимо також

асинхронну частоту обертання n_е.р. (хвил.^-1) за синхронною частотою, яка вказана у завданні. Знайдена асинхронна частота обертання електрорушія є одночасно частотою обертання ведучого вала пасової передачі.

Таблиця 2.1 – Синхронна та асинхронна частота обертання електрорушіїв у хвил.^-1

Номі-нальна потуж-ність елек-трору-шія, кВт	Синхронна частота обертання (хвил.-1)
асинхронна час-тота	тип електрорушія	асин-хрон-на часто-та	тип електрору-шія	асин-хрон-на час-тота	тип електрору-шія
1,5   2,2       5,5   7,5		4A80A 2У3 4A80В 2У3 4A90L2У3 4A100S2У3 4A100L2У3 4A112M2У3 4A132M2У3 4A160S2У3		4A80В4 У3 4A90L4 У3 4А100S 4У3 4А100L4 У3 4A112M4У3 4A132S4 У3 4A132M4У3 4A160S4 У3		4A90L6 У3 4А100L6 У3 4А112МА6У3 4А112МB6У3 4A132S6 У3 4A132M6 У3 4A160 6 У3 4A160M6 У3

2.2. Попередній вибір передаточного числа редуктора та пасової передачі.

2.2.1. Знаходимо загальне передаточне число за формулою:

u_{заг. =}

де n_е.р - асинхронна частота обертання електрорушія;

n_ред.2 - частота обертання веденого вала редуктора (беремо із завдання)

2.2.2. Назначаємо величину передаточного числа u^*_пас.=2. Тоді передаточне число редуктора знайдемо за формулою:

u^*_ред. =

2.3. Вибір діаметрів шківів пасової передачі та уточнення передаточних чисел.

2.3.1. Визначаємо обертальний момент на ведучому валу пасової передачі за формулою:

М_пас.1 = ; Н·м.

2.3.2. Розрахункове значення діаметра меншого шківа (якщо М_пас.1 ≤ 250 Н·м) визначаємо за формулою:

d^*_шк..1 = 30 ; мм,

Знайдену величину d^*_шк..1 округляємо до ближчого стандартного значення із слідуючого ряду чисел: 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500 мм (ГОСТ 20889-75…ГОСТ 20898-75) і позначаємо d_шк..1.

2.3.3. Діаметр більшого шківа визначаємо за формулою:

d^*_шк..2 = d^*_шк..1 ·u^*_пас.·(1-µ); мм,

де µ - коефіцієнт ковзання, який у даному випадку (гума - чавун) дорівнює 0,015. Знайдену величину d^*_шк..2 округлюємо до ближчого стандартного значення і позначаємо d_шк..2.

2.3.4. Уточнюємо передаточне число пасової передачі за формулою:

u_пас. = ,

а тоді уточнюємо передаточне число редуктора за формулою:

u_ред. =

2.4. Визначення міжосьової відстані пасової передачі та довжини паса.

2.4.1. Розрахункове значення міжосьової відстані знаходимо за формулою:

α^* = ; мм.

Відповідна довжина паса тоді дорівнює:

L = 2α^*+1,57(d_шк..2. + d_шк..1)+ ; мм

Знайдене розрахункове значення збільшуємо до ближчого стандартного значення із слідуючого ряду чисел: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000 мм і позначаємо через L. При цьому пам’ятаємо, що L ≥ 400 мм. Знаходимо міжосьову відстань, α, яка відповідає довжині пасу L за формулою:

α = 0,25(В + ); мм,

де В = L-1,57(d_шк..2. + d_шк..1);

С = 2(d_шк..2. - d_шк..1)².

2.5. Визначення кількості клинів поліклинового паса.

2.5.1. Визначаємо колову швидкість паса за формулою:

, м/с.

2.5.2. Визначаємо поздовжнє зусилля у витках паса від дії момента на ведучому валу за формулою:

F = ; Н.

2.5.3. Визначаємо допустиме зусилля в пасу (з 10 клинами-ребрами) пасової передачі за формулою:

[F₀] = (F₀·K ·K_ℓ + )·K_p; Н,

де F₀ - допустиме зусилля (Н) в пасу еталонної передачі, яке визначаємо за таблицею 2.2, в залежності від колової швидкості . При цьому вибираємо тип паса (K, Л, M), в залежності від значення d_шк..1. Якщо значення d_шк..1 попадає в два типи, то перевагу віддаємо типу паса з більшою величиною F₀.

Таблиця 2.2 - Величина допустимого зусилля в пасу еталонної передачі в Н

Тип паса	dшк1. (мм)	При коловій швидкості (м/с)
К

Л
М

К_р - коефіцієнт, який враховує умови експлуатації передачі і дорівнює 0,9 для прийнятого помірного характера навантаження;

K - коефіцієнт, який враховує кут обхвату пасом меншого шківа і визначається за формулою:

K = 1 – 0,003·(180⁰ - ⁰).

Значення кута обхвату меншого шківа визначається за

формулою:

⁰ = 180⁰ - ·60⁰. град.,

K_ℓ - коефіцієнт, який враховує число пробігів паса, що визначають за формулою:

K_ℓ = 0,9 + 0,1

Значення ℓ_е, тобто еталонної довжини паса, визначається в залежності від типу паса за таблицею 2.3.

Таблиця 2.3 - Значення еталонної довжини ℓ_е, маси 1м довжини паса з 10 ребрами q_m, допустимого та рекомендує мого числа клинів (ребер).

Тип паса	К	Л	М
ℓе, мм
qm. кг/м	0.09	0.45	1.6
допустиме zmax
Рекомендуєме число ребер (клинів)	2-36	4-20	4-20

М₀ - момент згину(Н м), який виникає у пасу при його обертанні за допомогою шківів. Величина М₀ залежить від передаточного числа u і визначається за таблицею 2.4, з урахуванням вибраного типу паса.

Таблиця 2.4-Величина моменту згину М_о для типів пасу

в Н·м.

Тип паса	Передаточне число u
1,5	2,0	2,5
К Л М	0,5 4,5 34,5	0,6 5,0 38,0	0,7 5,4 41,4

2.5.4. Число клинів (ребер) паса визначається за формулою:

z =

Якщо знайдене число клинів перевищує z_max (див. таблицю 2.3) то необхідно перейти до слідуючого типу паса або збільшити значення d_шк1 і виконати новий розрахунок.

2.6. Визначення зусилля в пасі від початкового (попереднього) натягнення.

Для забезпечення необхідної сили тертя, яка виникає між пасом і шківом, треба створити початковий натяг у пасі. Від початкового натягнення не повинні спричинятись залишкові деформації. Знаходять зусилля F_n за формулою:

F_n = 0,78F + · ²; Н.

де q_m - маса одного метра довжини паса (погонна маса) з 10-ма ребрами

(визначається за таблицею 2.3).

2.7 Визначення ширини ободів шківів та паса.

2.7.1. Ширину ободів шківів визначаємо за формулою:

В_шк. = 2С_шк. + z · Т_шк.; мм

де С_шк і Т_шк параметри шківів, якізалежать від типу паса

і знаходять за таблицею 2.5.

Таблиця 2.5-Параметри шківів в міліметрах

Параметри шківа	Тип паса
К	Л	М
Сшк Тшк	3,5 2,4	3,5 4,8	10,0 9,5

2.7.2. Ширина паса визначається за формулою:

В_пас. = z · Т_шк; мм.

2.7.3.Матеріал шківів - чавун марки СЧ15 (застосовується при швидкостях ≤30м·с^-1).

Матеріал паса - прогумована тканина.

2.8. Визначення сил, які діють на вали пасової передачі.

2.8.1.Радіальну силу, яка діє на вали пасової передачі за рахунок натяжіння паса, розраховують за формулою:

F_r=2F_n · sin(); Н.

Умовно приймаємо, що сила діє горизонтально. Силу F_п. необхідно враховувати при розрахунку ведучого вала редуктора тому, що він є водночас веденим валом пасової передачі. Ведений вал редуктора не має аналогічного навантаження за заданими умовами.

Ніяких креслень, пов'язаних з розрахунком пасової передачі студенти не виконують.