Конструкции ременных передач

Конструктивные решения для элементов ременных передач хорошо отработаны и достаточно просты.

На рис. 9.22 представлены конструкции шкивов, которые в большинстве случаев делаются литыми с обработанными поверхностями под плоские ремни с некоторой выпуклостью / для лучшего удержания обвода ремня (рис. 9.22,а и 9.22,6). В случае больших диаметров используются сварные конструкции (рис. 9.22,в). В ступицах 2 шкивов предусмотрены шпоночные канавки 3 (или штифты) для установки на валах.

На рис. 9.23 представлены варианты шкивов для клиновых ремней.

На рис. 9.24 показан вариант / натяжного ролика леникса 2, обеспечивающего за счет пружины / постоянство натяжения ременного обвода — ветвей ремня 3. Натяжение ветвей ремня 3 в варианте //может осуществляться под действием веса (/электродвигателя 2, установленного на платформе 4, подвижной относительно оси /. В варианте /// натяжения ремня обеспечивается перемещением платформы 3 с элект;

Рис. 9.22. Литые (а, б) и сварной (в) шкивы плоскорсменных передач.

Рис. 9.23. Шкивы клиноременных передач.

Рис. 9.24. Варианты конструкций натяжного ролика — леникса.

ролвигателем 2 с помощью упорного винта /. После регулировки натяжения фиксация положения платформы с электродвигателем производится затяжкой болтового соединения 4.

Пример 9.1

Рассчитать плоскоременную передачу в приводе технологического оборудования, если N_BUl- /V, = 5,2 кВт, л_вш= л, = 965 мин^-1, передаточное число и = 3,5, компоновка с наклоном к горизонтальному положению до 70° работает с умеренными колебаниями нагрузки и периодическим подтягиванием ремня. Крутящий момент на ведущем шкиве.

Диаметр шкива [см. формулу (9.20)] 7), = (52…64)^51,5 = 180…240 мм. Принимаем в среднем 7), — 200 мм. В этом случае Т)₂ ^{= и}^ ⁼ 3,5 200 = 700 мм. Принимаем, как рекомендовано, Т)₂ ~ 710 мм (отклонение на 1,4% от заданного передаточного числа составляет 1,4%). Рекомендуемое межосевое расстояние а 2 2(7), + Т>₂) = 2(200 + 710) = 1820 мм.

Выбираем прорезиненный ремень со средним значением DJb~ 40 (см. табл. 9.1) или 5 = />,/40 = 200/40 = 5 мм. В этом случае [o_f]₀ = 2,25 МПа—допускаемое полезное напряжение для типовой передачи.

Линейная скорость перематывания ремня.

Допускаемое напряжение для проектируемой передачи определяется по формуле (9.22), поэтому необходимо уточнить корректирующие коэффициенты. Угол охвата [см. формулу (9.3)] a, = 180-y~j200(3,55-l) = 164°, а угол.

3 = 180* - а, = 16°. Выбираем С_а «0,95; С_и — 1; С_р = 0,85; С_н — 0,9. Допускаемое напряжение [а:] = 2,25 • 0,95 • 1 • 0,85 • 0,9 = 1,635 МПа.

Необходимая ширина ремня [см. формулу (9.23)].

Принимаем Ь = 65 мм. Действующее полезное напряжение.

Используя формулу (9.17), определяем напряжение от предварительного натяжения, считая коэффициент трения 0,3…0,35 и угол ot, = 164^в/57 = = 2,88 рад:

т.е. напряжение [₀ выбрано правильно (см. примеч. 1 к табл. 9.1), уточнения нс требуются.

Радиальная нагрузка на шкив [см. формулу (9.10)] определяется через окружную силу

Если учесть дополнительное натяжение вследствие действия центробежных сил, а также силу предварительного натяжения Н и добавляя напряжение изгиба то можно подсчитать значение максимального напряжения [см. формулу (9.14)].

Пример 9.2.

На условиях предыдущего примера вместо плоскорсменной передачи подобрать клиновой ремень и рассчитать клиноременную передачу.

Используя рис. 9.15, определяем тип ремня для передачи номинальной мощности УУ₀ с данной частотой вращения. Для нашего случая — это сечение Б. Из номограммы (см. рис. 9.18) видно, что можно использовать различные диаметры ?>,.

Рассмотрим три варианта:

• 1— /),= 160 мм; D₂ = 560 мм; N₀ * 2,7 кВт;
• 2— D, = 180 мм; D₂=630mm; jV₀*3,3kBt;
• 3— D, = 200 мм; D₂- 710 мм; /V₀ = 3,8kBt.

Рекомендуемое мсжосевое расстояние а •" D₂ для каждого из рассматриваемых вариантов.

Угол охвата шкива [см. формулу (9.3)] а, = 180-^/)|(и-1) = 140° для всех вариантов. Длина обвода ремня вычисляется по формуле (9.1) и для рассматриваемых вариантов: 1 — /=1420 (принимаем 1400) мм; 2 — / = 1600 мм; 3 — / = 1780 (принимаем 1800) мм. Принятые стандартные размеры обводов требуют некоторой корректировки межосевого расстояния.

Для определения расчетной мощности [см. формулу (9.25)] каждого ремня (при параллельной работе) необходимо учесть поправочные корректирующие сомножители: С_а = 0,89 для всех вариантов; С/определяется по рис. 9.19 и для соответствующих вариантов С/| = 0,9, 0,2*0,92 и С, з"0,95; коэффициент С_и = 1,14 для всех вариантов (см. рис. 9.20) и, наконец, С_р = 0,78 (см. табл. 9.3). Расчетная мощность Л/_р = С_аС, С_иС_?^ /V₀ • 0,89 • (0,92…0,95) 1,14 0,78 или yV_p=(0,73…0,75)/V₀.

Итак, для каждого из трех вариантов: Л/р, = 0,73 • 2,7 = 1,97 кВт; /Vpj* 0,74 3,3 * 2,44 кВт; Л/_р3 = 0,75 • 3,8 = 2,85 кВт.

Теперь определяется число ремней в приводе [см. формулу (9.26)]. Если.

N 5 2

использовать l-й вариант, z=⁼ | 97'Q 95 ⁼ принимаем z = 3. В случае.

• 52 ^{р 1} ' '
• 3-го варианта z = ^ q ^ ~ 1,92, принимаем z = 2.

Оба варианта приемлемы: первый более компактный вследствие меньших диаметров шкивов, но требует три ремня в обводе. При сравнении с плоскоременной передачей видно, что клиноременная в любом варианте оказывается компактнее в основном вследствие меньшего межосевого размера.

Сила предварительного натяжения (см. формулу (9.27)) зависит от скорости перематывания ремнякоторая для 1-го варианта равна 8,1 м/с, а для 3-го —10,1 м/с.

Проделаем расчет только для 3-го варианта для сравнения с плоскоремснной передачей:

на каждый ремень.

Радиальная нагрузка на шкив от двух ремней.

что сопоставимо с плоскоременной передачей.

Ресурс клиновой передачи [см. формулу (9.28) и табл. 9.3).

Задания и вопросы^[1]

• [1] Рассчитать необходимую силу предварительного натяжения плоскогоремня для передачи, изображенной на рис. 9.4, а в масштабе 1:5, если jV, ==^вш = 1 кВт; л, = лВ1М = 955 мин-1 при/ = 0,2. 2. Определить силу центробежного натяжения Sv и подсчитать силы S] и S2для условий предыдущей задачи, если 6 = 3 мм, b = 40 мм, у = Ю7 Н/м3. 3. Для предыдущих условий определить наибольшее напряжение отахприработе ременной передачи. 4. Почему клиноременные передачи обеспечивают большие тяговые возможности по сравнению с плоскоременными?