Расчет клиноременной передачи

Выбираем клиноременную передачу с нормальными ремнями.

Исходными данными являются:

Р₁ = P_тр = 4,1 кВт; n₁ = n_дв = 1460 об/мин; U' _крп = 2,5.

Исходя из передаваемой мощности P₁ и частоты вращения ведущего шкива n₁ согласно рис. 2.1 [1.1], выбираем ремень сечения Б. Из табл. 2.1 [1.1] выписываем параметры сечения:

b₀= 17мм; b_р = 14мм; h = 10,5 мм; L_p = 800…5300 мм; A= 138мм².

Для уменьшения количества ремней и увеличения их долговечности принимаем диаметр ведущего шкива d_Р1 на одно-два фиксированных значения больше d_Рmin. По рис. 2.6 [1.1] d_Р1= 180мм и, с учётом n₁= 1460мин^-1, Р₀ = 3,4кВт.

Определение расчётного диаметра ведомого шкива

Определяем предварительное значение диаметра ведомого шкива

d'_Р2=d_Р1 · U'_крп·(1-e),

где e=0,015– коэффициент упругого скольжения.

d'_Р2 = 180 × 2,5 (1- 0,015) = 456 мм.

Принимаем d_Р2 = 450 мм, ближайшее из ряда стандартных расчётных диаметров – табл. 2.4 [1.1].

Уточним передаточное число передачи (фактическое)

U_{крп ф} = d_Р2 / (d_Р1 · (1 – e)) = 450 / (180 (1- 0,015)) = 2,54.

Расчёт геометрических параметров передачи

Предварительное значение межосевого расстояния а' вычисляем по табл. 2.6 [1.1] в зависимости от U_{крп ф}. Методом интерполяции получаем

а' = 1,1 · d_Р2 = 1,1 × 450 = 495 мм.

Предварительное значение длины ремня:

L'_Р = 2 ·а' + 0,5 ·π · (d_Р2 + d_Р1) + (d_Р2 – d_Р1)² / ( 4 ·a') = 2 × 495 +0,5 p × (450 + 180) + +(450 – 180)² / (4 × 495) = 2016 мм.

Найденное значение округляем до ближайшего из стандартного ряда (примечание к табл. 2.1 [1.1]). Принимаем L_Р = 2000мм.

Уточняем межосевое расстояние:

= мм.

Полученное значение сравниваем с предельным по условию:

2 · (d_Р2 + d_Р1) ≥ а ≥ 0,55 · (d_Р2 + d_Р1) + h.

Получаем, что 2(450 + 180) > 487 >0,55(450 + 180) + 10,5 или 1260 > 487> > 357, т.е. условие выполняется.

Рассчитываем угол обхвата ремнём ведущего шкива

α₁ = 180⁰ – ((d_Р2 – d_Р1) / a) · 57⁰ ≥ 120⁰.

Получаем: α₁ = 180° - ((450 – 180) / 487) × 57° = 148° > 120⁰, т.е. условие выполняется.

Проверяем ремень на долговечность по формуле:

U = V₁ / L_Р ≤ [U],

где [U] = 10…20 c^-1 – допускаемое число пробегов;

V₁ – окружная скорость ведущей ветви ремня, м/с;

L_Р – длина ремня в м.

Рассчитываем:

V₁ = (π · d_Р1 · n₁) / 60 = (p × 180 × 10^-3× 1460)/ 60 = 13,75 м/с.

Тогда U = 13,75 /2= 6,875 < 10, т.е. необходимое условие выполняется.

Мощность, передаваемая одним ремнем:

Р_р = Р_о · С_α · С_L · С_u / С_р,

где С_α = 0,92 – коэффициент угла обхвата для α = 148⁰ – табл. 2.5 [1.1];

C_L = 0,8 – коэффициент длины ремня для L_Р = 2000 мм – рис. 2.7 [1.1];

С_u = 1,14 – коэффициент передаточного числа для U_{крп ф} = 2,54 – рис. 2.9 [1.1];

С_р = 1,3 – коэффициент режима нагрузки с умеренными колебаниями – табл. 2.7 [1.1].

Тогда

Р_р = 3,4× 0,92 × 0,8 × 1,14 / 1,3 = 2,2 кВт.

Количество ремней передачи:

Z = P₁ / (Р_р · С_z) ≤ 6(8),

где C_z – коэффициент числа ремней.

Исходя из ранее полученных значений Р₁ и Р_р, предварительно принимаем

Z = 2, тогда C_z = 0,95 – табл. 2.8 [1.1].

Получаем

Z = 4,1 / (2,2 × 0,95) = 1,96.

Окончательно принимаем Z = 2.