| Параметры | Результаты расчета при d1, мм, и сечениях ремней | Примечание | |||||||||
| наименование | источник | 140 | 160 | 200 | 224 | ||||||
| SPZ | Л | SPZ | Л | SPZ | Л | Л | |||||
1. Номинальная мощность P0, кВт. Допускаемая окружная сила одногоклина F0, Н | Рис.П6 Табл.4 (ч.I) | 2,7 | 83 | 3,4 | 83 | 4,15* | 83 | 83 | |||
| 2. Коэффициенты: | |||||||||||
| Cα | стр. 11 (ч.I) и (26) | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,97 | |||
| CL | (23) | 1,0 | 1,01 | 1,0 | 1,01 | 1,02 | 1,03 | 1,05 | m = 6 | ||
| CК | стр. 12 (ч.I) | 0,82 | – | 0,82 | – | 1,0 | – | – | К = 2 и 1 | ||
| CV | 0,908 – 0,0155 v | - | 0,8 | - | 0,78 | - | 0,75 | 0,74 | табл. 4 (ч.I) | ||
| Cd | 2,95 – 155 / d1 | - | 1,84 | - | 1,98 | - | 2,18 | 2,26 | табл. 4 (ч.I) | ||
| 3. Расчетная окружная сила одного клина F0, Н | (25) | - | 121 | - | 127 | - | 135 | 141 | |||
| 4. Расчетное число ремней К ' | (22) | 1,74 | - | 1,38 | - | 0,92 | - | - | |||
| принято К | 2 | - | 2 | - | 1 | - | - | ||||
| 5. Передаваемая сила Ft, Н | 103P / (vК) | 271 | 542 | 237 | 474 | 379 | 379 | 338 | Для Л К = 1 | ||
| 6. Число клиньев z' | Ft / F1 | - | 4,48 | - | 3,73 | - | 2,8 | 2,4 | [4…20] | ||
| принято z | табл. П6 | - | 5 | - | 4 | - | 4 | 4 | 4 – min | ||
| 7. Ширина ремня b, мм | Pz | - | 24 | - | 19,2 | - | 19,2 | 19,2 | p = 4,8 мм | ||
| 8. Предварительное натяжение F0, Н | (34) и (35) | 203 | 409 | 179 | 359 | 290 | 296 | 271 | |||
| 9. Сила на валах Fв, Н | (38) и (39) | 809 | 815 | 713 | 715 | 576 | 588 | 537 | |||
| проекции Fвx | (41) | 733 | 739 | 646 | 648 | 522 | 533 | 487 | |||
| Fвy | (41) | 342 | 344 | 301 | 302 | 243 | 248 | 227 | |||
| 10. Напряжения в ремне, МПа | |||||||||||
| σ0 | F0 / A | 3,63 | - | 3,2 | - | 5,18 | - | - | A = 56 мм2 | ||
| σt / 2 | Ft / (2A) | 2,42 | - | 2,12 | - | 3,38 | - | - | |||
| σц | 10 – 6 ρv2 | 0,06 | - | 0,08 | - | 0,13 | - | - | ρ = 1300 кг/м3 | ||
| σр | σ0+ σt / 2+ σц | 6,11 | - | 5,4 | - | 8,69 | - | - | |||
| σи1 | 2Ey0 / d1 | 2,86 | - | 2,5 | - | 2 | - | - | E = 100 МПа | ||
| σр / σи1 | 2,14 | - | 2,16 | - | 4,35 | - | - | ||||
| коэффициент ξi | рис. 5 (ч.I) | 1,6 | - | 1,6 | - | 1,4 | - | - | i = 1,6 | ||
| σmax | σр + σи 1 | 8,97 | - | 7,9 | - | 10,69 | - | - | |||
1) Для узких ремней SPZ(УО) рекомендуемые d1 ограничены (рис. П6) 180 мм. При увеличении диаметров свыше 180 мм передаваемая мощность одним ремнем P0 не изменяется. Поэтому в табл. 3.4 вариант с d1 = 224 мм для SPZ(УО) не рассматривается.
2) Количество К ремней SPZ(УО) при d1 = 140 и 160 мм равно 2. При d1 = 200 мм К = 1, но σmax = 10,64 МПа превосходит предел выносливости σу =
9 МПа, что по условиям работоспособности недопустимо.
3) Выбираем передачу с узкими ремнями SPZ (УО):
РЕМЕНЬ SPZ(УО) – 1600 ТУ 38–40534 – 75; К = 2, d1 = 160 мм, d2 = 250 мм,
i = 1,58, v = 8 м/c, α = 169,7 0, μ = 5 с –1, аnom = 476 мм, ∆ = 96 мм, F0 = 179H, Fвx = 646 H, Fвy = 301 H, σmax = 7,9 МПа.
4) Передача с поликлиновым ремнем сечения Л может быть рекомен-дована лишь при d1 = 140 мм, где количество клиньев ремня К = 5, и при d1 = 160 мм К = 4. При других d1 расчетное К значительно меньше минимально допустимого значения [Kmin = 4].
5) Чтобы сохранить одинаковые кинематические и геометрические пара-метры всех клиноременных передач, для поликлиновой передачи принимаем
РЕМЕНЬ Л – 1600 ТУ 38–105763–84 с числом клиньев К = 4, b = 19,2 мм, d1 = 160 мм, d2 = 250 мм, v = 8 м/с, μ = 5 с –1, F0 = 359 H, Fвx = 648 H, Fвy = 302 H.
Сравнение передач с клиновыми ремнями
При общих геометрических (d1, d2, α, LP, а) и кинематических (i, v, μ) параметрах для варианта при d1 = 160 мм имеем:
| Сечение | К | F0 | Fвx | Fву | σ0 | σt | σmax | Lh | Lh /TP |
| А | 3 | 119 | 644 | 300 | 1,47 | 2,0 | 6,03 | 5110 | 4,09 |
| SPZ(УО) | 2 | 179 | 646 | 301 | 3,2 | 4,2 | 7,9 | - | - |
| Л | 4 | 359 | 648 | 302 | - | - | - | - | - |
1) Количество ремней SPZ(УО) меньше, чем А, меньше ширина шкивов, но σmax в них выше, что сказывается на долговечности.
2) При К = 3 ремни сечения А обеспечивают долговечность в 4 раза больше требуемой эксплуатационной. Это значит, что при общей долговечности других передач привода (например, редуктора в 10000 часов), следует ожидать двухкратной смены комплекта из 3-х ремней нормального сечения А.
3) Силы Fвx, Fвy, действующие на валы, не зависят от типа ременной передачи и примерно равны.
4) При заданных исходных условиях на расчет передачи использование поликлиновых ремней нецелесообразно, так как их основное назначение – замена комплекта клиновых ремней при К ≥ 6…8, а в настоящем расчете К = 3 и 2.
5) Расчеты ременных передач показывают, что выбор d1 = dmin для данного сечения ремня не обеспечивает необходимой долговечности ремней.
Таблица 4.1 – Формуляр расчета зубчатоременной передачи
| Параметры | Результаты расчета при d1 мм, и m мм | Приме- чание | ||||||||||
| наименование | источник | 140 | 160 | 200 | ||||||||
| 4 | 5 | 7 | 4 | 5 | 7 | 4 | 5 | 7 | ||||
| 1. Число зубьев z1 | d1 / m | 35 | 28 | 20 | 40 | 32 | 23 | 50 | 40 | 29 | > z1 min | |
| z2 | d2 / m | 56 | 45 | 32 | 63 | 50 | 36 | 79 | 63 | 45 | < z2 max | |
| 2. Фактическое i | i = z2 / z1 | 1,6 | 1,61 | 1,6 | 1,58 | 1,56 | 1,57 | 1,58 | 1,58 | 1,55 | ||
| 3. Скорость ремня v м/с | (5) | 6,96 170,4 | 7,96 169,7 | 9,95 166,9 | < [40 м/c] | |||||||
| 4. Угол обхвата a, град | (7) | |||||||||||
| 5. Число зубьев в зацеплении z0 | (9) | 16,6 | 13,3 | 9,5 | 18,9 | 15,1 | 10,8 | 23,2 | 18,5 | 13,4 | > [6] | |
| 6. Расчетная длина ремня L¢P, мм | (10) | 1575 | 1575 | 1575 | 1648 | 1648 | 1648 | 1816 | 1816 | 1816 | ||
| 7. Число зубьев ремня z¢P принято zP | L¢P / pm табл. П7 | 125,3 125 | 100,3 100 | 71,6 71 | 131,1 130 | 104,9 105 | 74,9 75 | 144,5 140 | 115,6 120 | 82,6 80 | R40 | |
| 8. Окончательно LP, мм | pmzp | 1571 | 1571 | 1561 | 1634 | 1649 | 1649 | 1759 | 1885 | 1759 | ||
| 9. Межцентровое расстояние аnom, мм | (14) | 498 | 498 | 493 | 493 | 500 | 500 | 472 | 535 | 472 | [500 ± 60] | |
| 10. Передаваемая окружная сила Ft,H | (17) | 542 | 474 | 379 | ||||||||
| 11. Допускаемая удельная окружная сила типовой передачи [F]0, Н/мм | табл. 5 (ч.I) | 25 | 30 | 32 | 25 | 30 | 32 | 25 | 30 | 32 | ||
| 12. Коэффциенты | Cu = 1 (i > 1), Cz = 1 (z0 > 6), Cp = 1 (ролики отсутствуют) | |||||||||||
| 13. Допустимая удельная окружная сила Fy, H/мм | (27) | 25 | 30 | 32 | 25 | 30 | 32 | 25 | 30 | 32 | Fy = [F]o | |
| 14. Погонная масса ремня mп.103 кг / (м. мм) | табл. 5 (ч.I) | 6 | 7 | 8 | 6 | 7 | 8 | 6 | 7 | 8 | ||
| 15. Ширина ремня b¢0, мм (при Сш = 1) | Ft / Fy | 22 | 18 | 17 | 19 | 16 | 15 | 15 | 13 | 12 | ||
| Коэффициент Сш | стр. 13 (ч.I) | 0,97 | 0,82 | 0,76 | 0,89 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | ||
| Ширина ремня b', мм принято b, мм | (29) табл. П7 | 22,6 25 | 22,3 25 | 22,5 25 | 21,6 25 | 22,9 25 | 21,5 25 | 22,2 25 | 18,5 20 | 17,3 20 | ||
| 16. Давление на зубьях p, МПa | (30) | 1,05 | 0,93 | 0,76 | 0,8 | 0,72 | 0,59 | 0,52 | 0,56 | 0,47 | < [p] = 1,0 | |
| 17. Сила предварительного натяжения F0,H | (36) | 0,35 | 0,41 | 0,47 | 0,46 | 0,53 | 0,61 | 0.71 | 0,83 | 0,95 | ||
Для улучшения работоспособности ременной передачи следует увеличивать диаметры шкивов и, если позволяют условия компоновки, принимать