139
5.3.2 Пример
Дано: Рассчитать открытую плоскоременную передачу. Крутящий момент на ведущем шкивуT1=46,42 Н·м, частота вращения ведущего вала n1 = 1440 об/мин, передаточное число u = 2. Работа односменная, нагрузка спокойная. Передача горизонтальная. Натяжение ремня – за счет его упругости. Условия окружающей среды – нормальные. Требования к габаритам – жесткие.
Решение:
Выбираем прорезиненный ремень типа А с тканью БКНЛ-65 с резиновыми прослойками (таблица 5.3.1).
Мощность на ведущем шкиву:
N1 = T1 × n1 = 46,42 ×1440 » 7 кВт 9550 9550
Ориентировочный диаметр меньшего шкива выбираем по формуле
d p1 = (1100...1300)×3 |
N1 |
= 1100 ×3 |
7 |
= 186 ìì |
|
|
|
||||
|
n1 |
1440 |
|
||
По таблице 5.3.2 принимаем диаметр |
меньшего |
шкиваdр1 = 180 мм, |
|||
толщину ремня δ = 4,8 мм, число прокладок i = 4. Диаметр большего шкива - по формуле
d p 2 = d p1 ×u ×(1 - e ) = 180 × 2 × (1 - 0,01) = 356 мм.
Округляем до ближайшего стандартного dр2 = 355 мм. Действительное передаточное число - по формуле:
u p = |
d p 2 |
|
= |
|
355 |
= 1,992 . |
|
d p1 × (1 - e ) |
180 × (1 - 0,01 ) |
||||||
|
|
|
|||||
Скорость ремня - по формуле:
u = |
p × d p1 |
× n1 |
= |
p ×180 ×1440 |
=13,57ì / ñ. |
|
|
×1000 |
60 ×1000 |
||||
60 |
|
|
||||
140
Минимальное межосевое расстояние - по формуле:
a = 2 ×(d p1 + d p 2 )= 2 ×(180 + 355)=1070 мм.
Принимаем а = 1100 мм. Определяем расчетную длину ремня:
L = 2a + |
p |
(d p1 + d p2 )+ |
(d p2 - d p1 )2 |
= |
|||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
4a |
|
|
|
|
= 2 ×1100 + |
p |
× (180 |
+ 355) |
+ |
(355 -180) |
2 |
= 3047ìì . |
||||
2 |
4 ×1100 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
К этой длине необходимо добавить для соединения концов ремня отрезок L, размер которого зависит от способа соединения.
Число пробегов ремня - по формуле:
u ×1000 13,57 ×1000 [ ] 1 n = = = 4,45án = 5 .
L 3047 c
Угол обхвата на меньшем шкиве по формуле:
o |
= 180 |
o |
- 60 |
o d p 2 - d p1 |
= 180 |
o |
- 60 |
o |
× |
355 -180 |
= 170 |
o |
|
a1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
a |
|
|
1100 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Что больше допускаемого [a]=150o
Удельная сила предварительного натяжения для передач с натяжением за счет упругости ремня при большом межосевом расстоянии и горизонтальном ее расположении - s0 = 2,25 Н/мм.
Номинальное удельное окружное усилие q0 = 11,1 Н/мм (таблица 5.3.3,
при s0 = 2,25 Н/мм, i = 4 и dр1 |
= 180 мм) |
тип |
передачи |
и |
угол |
|
Коэффициент |
учитывающий |
|||||
С0=1 (таблица 5.3.4, при угле наклона к горизонту ≈0º). |
|
на |
||||
Коэффициент, |
учитывающий |
угол |
обхвата |
|
||
шкиве Сα= 0,97(таблица 5.3.5, при a1o = 170o ). |
|
|
|
|||
Коэффициент |
режима |
работы p=0,8С (таблица 5.3.6, |
при |
группе |
||
двигателей А, количество смен – 1, группа рабочих машин II). |
|
|
||||
Коэффициент, |
учитывающий |
влияние |
центробежных |
|||
Сv=0,97 (таблица 5.3.7, при υ=13,57 м/с). |
|
|
|
|
||
Допускаемое удельное окружное усилие - по формуле: |
|
|
||||
[q]= q0 × C0 ×Ca ×C p ×Cv = 11,1×1× 0,97 × 0,8 × 0,97 = 8,36 Н/мм
141
Ширина ремня - по формуле:
b = |
2 ×T1 |
|
= |
2000 |
× 46,42 |
= 61,7 |
мм |
d p1 ×[q ] |
|
×8,36 |
|||||
|
180 |
|
|
||||
По таблице 5.3.8 округляем ширину ремня до стандартнойb = 63 мм. при этом проверяем соответствие выбранной и окончательно принятой слойности прокладок i. В рассматриваемом случае i = 4, т.е. соответствие слойности соблюдено.
Усилие предварительного натяжения ремня - по формуле:
Q0 = s0 ×b ×i = 2,25×63× 4 = 567 , Н
Давление ремня на валы по - формуле:
Q = 2×Q ×sin |
a1o |
= 2×567×sin |
170o |
=1129,7 H |
|
|
|||
0 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|||
Учитывая, что для передач с периодическим подтягиванием ремня запас натяжения принят 1,5:
Qmax = k ×Q =1,5×1129,7 = 1694,5 Н
Ширина обода шкивов по таблица5.3.9, соответствующая ширине ремня - b = 63 мм, В = 71 мм.