Кинематические и силовые характеристики ременной передачи по кинематической схеме привода

Параметр	Формула, источник	Значение
Диаметр ведущего шкива D1, мм	кинематическая схема	140
Диаметр ведомого шкива D2, мм	кинематическая схема	160
Коэффициент проскальзывания ремня ε	п. 2.9	0,015
Максимальный крутящий момент на ведущем шкиве M1, Нм	пункт 1.2 (гл. 4)	87,3
Максимальный крутящий момент на ведомом шкиве M2, Нм	M1(D2/D1)η1η2/(1 – ε)	87,3·(160/140)·0,99× ×0,95/(1 – 0,015) = 94,3
Передаваемая мощность N, кВт	исходные данные	7,7
Частота вращения ведущего шкива при максимальном моменте n1, мин^-1	кинематическая схема	1500
Окружная скорость ремня на ведущем шкиве при максимальном моменте V1, м/с	πD1n1/60000	3,14·140·1500/60000 = = 11,0
Максимальная частота вращения ведущего шкива n1max, мин^-1	кинематическая схема	9300
Максимальная окружная скорость ремня на ведущем шкиве V1max, м/с	πD1n1max/60000	3,14·140·9300/60000 = = 68,1
Межцентровое расстояние А, мм	пункт 1.9 (гл. 4)	264
Длина ремня L, мм	пункт 1.9 (гл. 4)	1000
Примечание. η1= 0,99 - КПД подшипников;η2= 0,95 - КПД ременной передачи.

Таблица 4.8

Параметры сечения 11м клинового ремня

Параметр	Значение
Ширина большого основания ремня Wp, мм	11
Расчетная ширина ремня W, мм	12,7
Высота ремня H, мм	7,1
Масса 1 м ремня, mП, кг	0,105
Диапазон длин, мм	710-2300
Минимальный диаметр шкива D, мм	50
Максимальная скорость ремня на шкивах v, м/с	70

Таблица 4.9

Проверочный расчет ременной передачи по тяговой способности

Параметр	Формула, источник	Значение	Примечание
Мощность, передаваемая одним клиновым ремнем в условиях типовой передачи N0, кВт	рис. П11	3,7	Типовая передача - клиновая отечественного производства нормального сечения А, класса изготовленияIV
Угол обхвата ремнем меньшего шкива α, град	180º – 57º(D2 – – D1)/a	180º – 57º(160 – 140)/264 = 175º41´
Угол между ветвями ремня γ, град	180º – α	180º - 175º41´ = 4º19´
Коэффициент угла обхвата Cα	пп. 2.9.5.	0,99
Расчетная длина типового ремня L0p, мм	см. табл. 2.48	1700	Типовая передача - клиновая передача нормального сечения А,
Показатель степени m	см. табл. 2.48	3,6	LL0p
Коэффициент длины ремня Cl
Передаточное число			ε = 0,015 – коэффициент скольжения
Коэффициент передаточного числа Cu	пп. 2.9.5.	1,06
Коэффициент режима нагрузки Cp	см. табл. 2.49	1,2	Рассматриваемый станок - обрабатывающий центр фрезерной группы при двусменной работе
Мощность, передаваемая одним ремнем в условиях эксплуатации Nр, кВт	N0CαClCu/Cp	3,7·0,99·0,863·1,06/1,2 = 2,79
Коэффициент числа ремней Cz	пп. 2.9.5.	0,95
Число ремней z	N/(NpCz)	7,7/(2,79·0,95) = 2,9 = 3	z≤ 6…8
Натяжение от центробежных сил Fv, Н	mПv^2	0,105·11,0^2= 12,7
Сила предварительного натяжения одного ремня F0, Н	500(2,5 – – Cα)NCp/(Cαvz) +Fv	500(2,5 – 0,99)·7,7·1,2/(0,99·11,0·3) + + 12,7 = 226,24

Проверочный расчет ремня по тяговой способности представлен в табл. 4.9.

Сила, действующая на вал со стороны шкивов:

F_r= 2F₀zcos(γ/2),

где F₀– сила предварительного натяжения ремня без учета действия центробежных силF_v(табл. 4.9);

F₀= 226,24 – 12,7 = 213,54 Н;

F_r= 2·213,54·3·cos(4º19´/2) = 1280 Н.

Проекции действующей силы на оси координат:

F_rx = F_r cosψ;

F_ry = F_r sinψ,

где ψ = 0º - угол между осями валов в плоскости XY;

F_rx = 1280·cos0º = 1280 Н;

F_ry = 1280·sin0º = 0 Н,

Так как ремень на шкивах передачи достигает максимальной окружной скорости 70 м/с, с целью снижения инерционных нагрузок на передачу шкивы изготавливаем методом точного литья из легкого сплава АК4. Профиль шкивов передачи представлен на рис. 4.14, расчет необходимых конструктивных параметров приведен в табл. 4.10.

Рис. 4.14. Профиль шкивов ременной передачи

Таблица 4.10