Проектирование клиноременной передачи

Исходные данные для проектирования:

Мощность на ведущем валу Р:                                                3 кВт

Частота вращения ведущего вала n₁= n_дв:                      3000 мин^-1

Частота вращения ведомого вала n₂:                             3000 мин^-1

Расчет проводим по методике, изложенной в [5].

Диаметр ведомого шкива определим по формуле:

 

, мм,

 

где Т₂ – крутящий момент на ведомом валу, Н-м

мм

Из стандартного ряда принимаем D₂ =100 мм [4, т. 2].

Передаточное отношение и_рем без учета скольжения определяется по формуле:

 

                                (2.6)

 

Определяем диаметр ведущего шкива D₁ по формуле:

 

, мм,                             (2.7)

 

где ε – коэффициент упругого скольжения, ε = 0,01.

 мм

По ГОСТ 1284.3–89 берем ближайшее значение диаметра D₁ =100 мм. Уточненное передаточное отношение определяем по формуле (2.7):

 

 

Действительная частота вращения пильного вала из формулы (2.6) будет равна:

 

, мин^-1

 

 мин^-1

Находим расхождение с заданной частотой:

 < 5%

Условие выполняется. Окончательно принимаем D1 = D₂ =100 мм. Определяем линейную скорость ремня по формуле:

 

, м/с

 

м/с

При этой скорости выбираем клиновой ремень сечением Б [6, т. 2] с площадью поперечного сечения F=138 мм², параметры ремня – b_р=14 мм, b_o=17 мм, h=10,5 мм.

Минимальное межосевое расстояние определяем по формуле:

, мм

 

мм

Максимальное межосевое расстояние определяем по формуле:

 

, мм

 

мм

Предварительно принимаем а_рем = 400 мм. Расчетную длину ремня определяем по формуле:

 

, мм

 

мм

Принимаем по ГОСТ 1284.1–89 стандартное значение L_p =1400 мм. Действительное межосевое расстояние определяем по формуле:

 

, мм

 

= 543 мм

 

Для возможности установки и замены ремней должна быть предусмотрена возможность уменьшения межосевого расстояния на 1%, т.е. примерно на 5,5 мм.

Угол обхвата ремня равен:

 

 

Т.к. α ³ 150°, значит, межосевое расстояние оставляем тем же. Частоту пробега ремня определяем по формуле:

 

, с-¹

 

 с-¹

По ГОСТ 1284.3–89 для D₁=100 mm, L_p=1400 мм, n=3000 мин^-1 номинальная мощность Р_о, передаваемая одним ремнем, равна 2,92 кВт.

Тогда расчетную мощность определим по формуле:

 

, кВт,

 

где С_а – коэффициент угла обхвата, С_а = 1;

C_L – коэффициент длины ремня, C_L = 0,9;

С_и – коэффициент передаточного отношения, С_и = 1;

С_р – коэффициент динамичности нагрузки, С_р = 1,2.

кВт

Расчетное число ремней равно:

,

 

где C_z – коэффициент числа ремней, C_z = 0,95 при z = 2…3.

Принимаем z = 2.

Предварительное натяжение каждой ветви ремня:

 

, Н,

 

где ρ – плотность материала ремня, ρ = 1250 кг/м³;

А – площадь поперечного сечения ремня, А= 138·10^-6 м².

Н

Силу давления на вал, когда ветви ремня параллельны (u=1, α=180°), определим по формуле:

 

, Н                     (2.8)

 

Конструктивные размеры ведомого шкива [6, т. 2]:

расчетный диаметр шкива: d_p =100 мм,

диаметр отверстия под вал: d₀ = 30 мм,

ширина шкива со ступицей: L = 54 мм,

расчетная ширина канавки: 1_р = 14 мм,

расстояние между осями канавок: е = 19 мм,

расстояние между осью крайней канавки и торцом шкива: f = 12,5 мм,

другие параметры: b = 4,2 мм, h = 10,8 мм, b₁ =17 мм, α = 34°.

Внешний диаметр шкива находим по формуле:

 

, мм

 

мм

Диаметр впадин шкива равен:

 

, мм

 

мм

Длину ступицы находим по формуле:

 

, мм

 

мм

Ширину шкива определяем по формуле:

 

, мм,

 

где п – число канавок, п =2.

мм

Эскиз шкива представлен на рис. 2.2.

 

Рис. 2.2 – Шкив ведомый