Расчёт клиноременной передачи

 

Ременные передачи широко используют в сельскохозяйственных машинах (комбайнах, жатках, транспортёрах) в тех случаях, когда валы расположены на значительных расстояниях. Они относятся к передачам трением с гибкой связью.

Передача состоит из трёх основных элементов: двух шкивов и ремня.

В сельскохозяйственных машинах в основном применяются клиновые, поликлиновые и зубчатые ремни. Скорость клиновых и поликлиновых ремней не должна превышать 40 м/с. Рекомендуемые передаточные отношения клиноременных передач до 7; для передач с натяжным роликом  до 10.

Основные параметры клиновых ремней регламентированы

ГОСТ 1284.1-89 – ГОСТ 1284.3-89 (таблица 3.23 [МУ]).

К необходимым для проектирования клиноременной передачи данным относят: расчётную передаваемую мощность Р = Р_тр, условия эксплуатации, частоту вращения ведущего (меньшего) шкива n = n_дв, передаточное отношение .

Диаметр меньшего шкива определяют по эмпирической формуле

(3.6.5)

где  – вращающий момент, Н·мм, определяется по формуле ;

 – диаметр ведущего шкива, мм.

Полученный результат округляют до стандартного значения, но не меньше минимального , указанного в таблице 3.24 [МУ]: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000 мм.

Диаметр ведомого шкива (большего) округляют до ближайшего стандартного значения после определения его по формуле

(3.6.6)

где  – скольжение ремня;

Производится уточнение передаточного отношения

Межосевое расстояние назначают в интервале

(3.6.7)

где  – высота сечения ремня, указанная в таблице 3.23 [МУ].

После определения длины ремня округляют её до стандартного значения:

(3.6.8)

Уточнение межосевого расстояния производят по формуле

(3.6.9)

где  – принятая длина ремня, мм;

  

    Угол обхвата меньшего шкива

s New Roman"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="32"/><w:sz-cs w:val="32"/></w:rPr><m:t>.</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>">

(3.6.10)

 

Таблица 3.23 – Характеристики и размеры клиновых ремней

(ГОСТ 1284.1 – 89)

Сечение ремня	b0, мм	bр, мм	h, мм	А, мм2	dmin, мм	L, мм	q, кг/м	Тр, Н·м
Z (О)	10	8,5	6	47	63	400…2500	0,06	до 30
А (А)	13	11	8	81	90	560…4000	0,10	15…60
В (Б)	17	14	10,5	133	125	800…6300	0,18	50…150
С (В)	22	19	13,5	230	200	1800…10600	0,30	120…600
Д (Г)	32	27	19	476	355	3150…15000	0,60	450…2400
Е (Д)	38	32	23,5	692	500	4500…18000	0,90	1600…6000
ЕО (Е)	50	42	30	1172	800	6300…18000	1,52	свыше 2500
Продолжение таблицы 3.23
1. Стандартный ряд длин L: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1400; 1600; 1800; 2000; 2240; 2500; 2800; 3150; 3550; 4000; 5000; 5600; 6300; 7100; 8000; 9000; 10000; 11200; 12500; 14000; 16000; 18000. 2. В технически обоснованных случаях допускаются промежуточные значения L: 425; 475; 530; 600; 670; 750; 850; 950; 1060; 1180; 1320; 1500; 1700; 1900; 2120; 2360; 2650; 3000; 3350; 3750; 4250; 4750; 5300; 6000; 6700; 7500; 8500; 9500; 10600; 11800; 13200; 15000; 17000.

Таблица 3.24 – Номинальная мощность , передаваемая одним

ремнём (ГОСТ 1284.3 – 96 с сокращениями)

 

Сечение ремня,	d1min меньшего	Значения , кВт при скорости , м/с
		3	5	10	13	20	25	30
Z (0) 1320	63	0,31	0,49	0,82	1,03	1,11	-	-
	71	0,37	0,56	0,95	1,22	1,37	1,40	-
	80	0,40	0,62	1,07	1,41	1,60	1,65	-
	90	0,44	0,62	1,16	1,56	1,73	1,90	1,85
	100	0,46	0,70	1,24	1,67	1,97	2,10	2,04
	112	0,48	0,78	1,32	1,80	2,12	2,30	2,28
А (А) 1700	90	0,56	0,84	1,39	1,75	1,88	-	-
	100	0,62	0,95	1,60	2,07	2,31	2,29	-
	112	0,70	1,05	1,82	2,39	2,74	2,82	2,50
	125	0,74	1,15	2,00	2,66	3,10	3,27	3,14
	140	0,80	1,23	2,18	2,91	3,44	3,70	3,64
	160	0,85	1,32	2,35	3,20	3,80	4,12	4,16
	180	0,88	1,38	2,47	3,39	4,05	4,47	4,56
В (Б) 2240	125	0,92	1,39	2,26	2,80	-	-	-
	140	1,07	1,61	2,70	3,45	3,83	-	-
	160	1,20	1,83	3,15	4,13	4,73	4,88	4,47
	180	1,30	2,01	3,51	4,66	5,44	5,76	5,53
	200	1,40	2,15	3,79	5,08	6,00	6,43	6,38
	224	1,47	2,26	4,05	5.45	6,50	7,05	7,15
	250	1,54	2,36	4,29	5,85	7,00	7,70	7,90
	280	1,57	2,50	4,50	6,15	7,40	8,20	8,50
Продолжение таблицы 3.24
С (В) 3350	200	1,85	2,77	4,59	5,80	6,33	-	-
	224	2,08	3,15	5,35	6,95	7,86	7,95	7,05
	250	2,28	3,48	6,02	7,94	9,18	9,60	9,05
	280	2,46	3,78	6,63	8,86	10,4	11,1	10,09
	315	2,63	4,07	7,19	9,71	11,5	12,5	12,5
	355	2,76	4,32	7,70	10,5	12,6	13,8	14,1
	400	2,89	4,54	8,10	11,1	13,3	15,0	15,4
	450	3,00	4,70	8,50	11,7	14,2	15,9	16,6

 

Скорость ремняs New Roman"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="32"/><w:sz-cs w:val="32"/></w:rPr><m:t>/</m:t></m:r><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:fareast="Times New Roman" w:h-ansi="Times New Roman"/><wx:font wx:val="Times New Roman"/><w:i/><w:sz w:val="32"/><w:sz-cs w:val="32"/></w:rPr><m:t>СЃ</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> , определяется по формуле

s w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>">

(3.6.11)

где  – диаметр ведущего (меньшего шкива), мм;

n₁ = n_дв – частота вращения ведущего шкива, об./мин.

Необходимое число ремней

(3.6.12)

где Р = Р_тр – мощность, передаваемая передачей, кВт;

Р_р – допустимая мощность, передаваемая одним ремнём, кВт;

 – коэффициент, зависящий от предварительного числа ремней

(3.6.13)

Значения коэффициента  принимают из следующих соотношений:

   

   

 

    Допускаемая мощность, передаваемая одним ремнём

(3.6.14)

где  – мощность, кВт, передаваемая одним ремнём, таблица 3.24 [МУ];

 – коэффициент угла обхвата:

при		110о	120о	130о	140о	150о	160о	170о	180о
		0,79	0,82	0,85	0,88	0,91	0,94	0,97	1

 – коэффициент  передаточного числа.

 

Значение коэффициента  выбираем из следующих соотношений:

		1	1,1	1,2	1,4	1,8	Свыше 2,5
		1	1,04	1,07	1,1	1,12	1,14

 – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня,

,

(3.6.15)

где L – выбранная (расчётная) длина ремня, мм;

– базовая длина клинового ремня, мм (таблица 3.24 [МУ]);

 – коэффициент, учитывающий режим работы и характер нагрузки: при спокойной нагрузке и односменной работе  при умеренных колебаниях  при значительных колебаниях При двухсменной работе значение  следует уменьшать на 0,1; при трёхсменной – на 0,2.

 

Сила предварительного натяжения ремня

,

(3.6.16)

где  – напряжение от предварительного натяжения ремня, МПа; для клиновых ремней

А – площадь поперечного сечения ремня, мм² (таблица 3.23 [МУ]).

 

Нагрузка на валы и опоры с учётом числа ремней определяется по формуле

(3.6.17)

где  – число принятых ремней в передаче;

 – угол обхвата меньшего шкива, град.

Ширина обода шкива

,

(3.6.18)

где  – число ремней в передаче;

 – шаг канавок шкива, мм;

 – расстояние от торца шкива до середины первой канавки шкива, мм.

Значения  и  приведены в таблице 3.25.

 

 

Таблица 3.25 – Канавки шкивов клиноременных передач

(ГОСТ 20 889 – 88 с сокращениями)

Сечение ремня	Размеры канавок, мм
	b min	n min	е	f
Z (О)	2,5	7	12	8
А	3,3	8,7	15	10
В (Б)	4,2	10,8	19	12,5
С (В)	5,7	14,3	25,5	17
Д (Г)	8,1	19,9	37	24
Е (Д)	9,6	23,4	44,5	29
Примечание – Ширина обода шкива В = (  – 1) · е + 2f,  где  – число ремней в передаче.

Алгоритм расчёта клиноременной передачи приведен в примере 10.

 

 

Пример 10