135 < d1 < 385 мм. Заданное ограничение (d1 ≤ d30 = 246 мм) уменьшает интервал до 135 < d1 < 246 мм. Округляя d¢1 по ГОСТ Р 50641 – 94, получим 140 £ d1 £ 224 мм. Тогда d2 = id1 дает 224 £ d2 £ 355 мм, что находится в пределах ограничения H = 450 мм.
Для сравнительного расчета выбираем шкивы с диаметрами:
d1, мм ……. 140 160 200 224
d2, мм ……. 224 250 315 355.
Для тяжелого режима работы долговечность ремней в эксплуатации (табл. П3)
TP = TP(ср)К1К2, где К1 = 0,5 – коэффициент режима работы; К2 = 1 – коэффициент климатических условий; TP(ср) = 2500 ч (II класс) – ресурс ремней при среднем режиме и TP = 2500·0,5·1 = 1250 часов. Гарантированный ресурс изготовителя при этом – 300 ч.
При расчете на долговечность было принято: E = 100 МПа, m = 8, σу = 9 МПа; Nоц = 2·10 6 – наработка клиновых ремней II класса с передачей мощности (табл. П3).
Общие расчетные параметры, независящие от вида ремня, представлены в табл. 3.2.
Продолжение расчета, специфического для ремней нормального сечения, – в табл. 3.3.
Анализ результатов расчета по табл. 3.3.
1) Для ремней класса II сечения А, начиная с d1 = 180 мм и выше (рис. П3)
Р0 не зависит от диаметра шкива и не влияет на количество ремней. То же для сечения В(Б), начиная с d1 = 280 мм и выше.
2) Отношение Lh / TP ≥ 1 показывает, что данные варианты параметров обеспечивают требуемую эксплутационную долговечность TP = 1250 часов.
Ремни сечения А удовлетворяют этому условию для всех выбранных d1, сечения В(Б) – только для d1 = 224 мм.
По условию долговечности для дальнейшего анализа оставляем ремни сечения А.
3) При d1 = 140 и 160 мм количество ремней сечения А одинаково
(К = 3), но долговечность при d1 = 160 мм (Lh = 5110 ч) в 2,38 раза выше, чем при d1 = 140 мм (при разности диаметров всего 20 мм). Во столько же раз уменьшается вероятность замены комплекта ремней в работе при d1 = 160 мм. При d1 = 200 мм (Lh = 5360 ч), долговечность увеличивается несущественно, но растут габариты передачи.
4) Исходя из анализа результатов расчета при соблюдении всех наложенных ограничений, окончательно выбираем передачу с параметрами:
РЕМЕНЬ А – 1600 II ГОСТ 1284.1 – 89; d1 = 160 мм, d2 = 250 мм, i = 1,58, v =
8 м/с, α = 169,7 0, μ = 5 с –1, аnom = 476 мм, ∆ = 80 мм, К = 3, F0 = 119 H, Fвx = 644 H, Fвy = 300 H, Lh = 5110 ч, Lh / TP = 4,09.
Общие расчетные параметры передач с узкими и поликлино-выми ремнями приведены в табл. 3.1 и 3.2.
Продолжение специфики расчета этих передач оформлено в табл. 3.4.
Анализ результатов расчета по табл. 3.4.
Таблица 3.2 – Формуляр расчета общих параметров клиноременных передач
Параметры | Результаты расчета при d1, мм | Примечание | ||||
наименование | источник | 140 | 160 | 200 | 224 | |
1. Фактическое i | (4)* | 1,62 | 1,58 | 1,59 | 1,6 | ξ = 0,01 |
2. Скорость ремня v, м / с | (5) | 6,96 | 7,96 | 9,95 | 11,14 | |
3. Угол обхвата α, град | (7) | 170,4 | 169,7 | 166,9 | 165,1 | |
4. Расчетная длина ремня: L¢p, мм | (10) | 1575 | 1648 | 1816 | 1918 | |
Lp, мм | стандарт | 1600 | 1600 | 1800 | 2000 | |
5. Частота пробегов μ, с – 1 | (49) | 4,4 | 5 | 5,5 | 5,6 | < [20] |
6. Межцентровое расстояние аnom, мм | (14) | 512 | 476 | 492 | 541 | [440…560] |
7. Регулирование а, мм: | ||||||
Δ1: нормальный ремень, | Δ1 = 0,025 Lp | 40 | 40 | 45 | 50 | S1 = 0,025 |
узкий ремень, | Δ1 = 0,04 Lp | 64 | 64 | 72 | 80 | |
поликлиновой ремень; | Δ1 = 0,03 Lp | 48 | 48 | 54 | 60 | |
Δ2: нормальный (по сечению В(Б)) ремень, | (16) | 40 | 40 | 42 | 40 | S2 = 0,009 |
узкий ремень, | Δ2 = 0,02 Lp | 32 | 32 | 36 | 40 | |
поликлиновой ремень | Δ2 = 0,013 Lp | 21 | 21 | 23 | 26 | |
8. Ход регулирования Δ, мм: | Δ1+ Δ2 | |||||
нормальный ремень, | 80 | 80 | 87 | 94 | ||
узкий ремень, | 96 | 96 | 108 | 120 | ||
поликлиновой ремень | 69 | 69 | 77 | 86 | ||
проекция Δx, мм: | Δcosψ | |||||
нормальный ремень | 73 | 73 | 79 | 85 | ||
узкий ремень | 87 | 87 | 98 | 109 | ||
поликлиновой ремень | 63 | 83 | 70 | 78 |
Таблица 3.3 – Продолжение расчета (табл. 3.2) передачи с клиновыми ремнями нормального сечения А и В(Б)
Параметры | Результаты расчета при d1, мм, и сечениях ремней | Примечание | |||||||||||
наименование | источник | 140 | 160 | 200 | 224 | ||||||||
А | В(Б) | А | В(Б) | А | В(Б) | А | В(Б) | ||||||
1. Номинальная мощность Р0, кВт | Рис.П3, П4 | 1,73 | 2,22 | 2,1 | 2,83 | 2,42 | 4,05 | 2,42 | 4,75 | Класс II | |||
2. Коэффициенты Сα | стр. 11 (ч.I) | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,965 | 0,965 | ||||
СL | (23) | 0,98 | 0,93 | 0,98 | 0,93 | 1,01 | 0,95 | 1,04 | 0,98 | ||||
3. Ориентировочное число ремней К '0 | (22) | 2,27 | 1,86 | 1,87 | 1,46 | 1,59 | 1 | 1,55 | 0,84 | при Ск = 1 | |||
4. Коэффициент Ск | стр. 12 (ч.I) | 0,8 | 0,82 | 0.82 | 0,83 | 0,82 | 1 | 0.82 | 1 | ||||
5. Расчетное число ремней | К0' / Ск | ||||||||||||
К¢ | 2,84 | 2,27 | 2,28 | 1,76 | 1,94 | 1 | 1.89 | 0,84 | |||||
принято К | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 | |||||
6. Предварительное натяже-ние ветви одного ремня F0, Н | (31) | 134 | 138 | 119 | 181 | 146 | 294 | 137 | 271 | Сp = 1,2 * | |||
7. Окружное усилие одного ремня Ft, Н | 103P / (vК) | 181 | 181 | 158 | 237 | 189 | 379 | 169 | 338 | ||||
8. Сила на валах Fв, Н | (38) | 801 | 825 | 711 | 721 | 580 | 584 | 543 | 537 | ||||
9. Составляющие Fв по осям: Fвх | (41) | 726 | 748 | 644 | 653 | 526 | 529 | 492 | 487 | ||||
Fвy | 339 | 349 | 300 | 305 | 245 | 247 | 229 | 227 | |||||
10. Напряжения в ремне σ0, МПа | F0 / A | 1,65 | 1,0 | 1,47 | 1,31 | 1,8 | 2,13 | 1,69 | 1,96 | ||||
σt / 2 | Ft / (2A) | 1,12 | 0,66 | 0,98 | 0,86 | 1,17 | 1,37 | 1,04 | 1,22 | ||||
σц | 10 – 6 ρv2 | 0,06 | 0,06 | 0,08 | 0,08 | 0,13 | 0,13 | 0,16 | 0,16 | ρ = 1300 кг/м3 | |||
σр | σ0+σt / 2+σц | 2,83 | 1,72 | 2,53 | 2,25 | 3,1 | 3,63 | 2,84 | 3,34 | ||||
σи1 | 2Ey0 / d1 | 4,0 | 5,75 | 3,5 | 5,0 | 2,8 | 4,0 | 2,5 | 3,58 | E = 100 МПа | |||
σр / σи1 | 0,7 | 0,3 | 0,72 | 0,45 | 1,1 | 0,9 | 1,14 | 0,94 | |||||
Коэффициент ξi | рис. 5 (ч.I) | 1,87 | 1,95 | 1,87 | 1,92 | 1,81 | 1,83 | 1,8 | 1,82 | i = 1,6 | |||
σmax | σр + σи1 | 6,83 | 7,47 | 6,03 | 7,25 | 5,9 | 7,63 | 5,34 | 6,92 | ||||
11. Долговечность Lh, ч | (48) | 2146 | 1093 | 5110 | 1203 | 5357 | 693 | 11626 | 1479 | ||||
Отношение Lh / Tp | 1,72 | 0,87 | 4,09 | 0,96 | 4,29 | 0,55 | 9,3 | 1,18 |
Таблица 3.4 – Продолжение расчета (табл. 3.2) передач с узким ремнем SPZ(УО) и поликлиновым сечения Л