2.3 Расчёт открытой передачи

Для данного расчета необходимы следующие исходные данные:

• количество оборотов на ведущем валу , n₁, n₁=1445 об/мин;

• количество оборотов на ведомом валу, n₂, n₂=365,8 об/мин;

• вращающий момент на ведущем валу, M₁, М₁ = 45,6 Н×м;

• вращающий момент на ведомом валу, M₂, М₂ = 169,5 Н×м;

• угловая скорость на ведущем валу, ω₁, ω₁=151,3 рад/с;

• угловая скорость на ведомом валу, ω₂, ω₂=38,3 рад/с;

• мощность на ведущем валу, Р₁, Р₁= 6900 Вт;

• мощность на ведомом валу, Р₂, Р₂= 6489,5 Вт.

Диаметр меньшего шкива d₁, мм определяется по формуле (2.46):

, (2.46)

где M₁ – вращающий момент на ведущем валу ремённой передачи, Н×м; М₁ = 45,6 Н×м;

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.46) получено:

мм.

Диаметр меньшего шкива d₁, принимается равным d₁=125 мм, согласно выбору, по таблице 7.8 ([2], c. 132) .

Диаметр большего шкива d₂, мм определяется по формуле (2.47):

, (2.47)

где u – передаточное число ремённой передачи, u_.=3,95;

d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=140 мм; определен по формуле (2.46);

– коэффициент скольжения ремня, .

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.47) получено:

мм.

Полученное значение округляется по ГОСТ 73383-73 в большую сторону до стандартного =500 мм.

Уточнённое передаточное отношение u_р., определяется по формуле (2.48):

, (2.48)

где d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=140 мм; определен по формуле (2.46);

d₂ – диаметр большего шкива, мм; d₂=500 мм; определен по формуле (2.47);

– коэффициент скольжения ремня,.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.48) получено:

.

Угловая скорость вала ω_В, рад/с определяется по формуле (2.49):

, (2.49)

где – угловая скорость электродвигателя, рад/с; ω_дв =151,3 рад/с;

u_р. – передаточное отношение, u_р. = 4,04; определено по формуле (2.48).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.49) получено:

рад/с.

Расхождение с первоначальным расчетом составляет:

.

Окончательно принимаются диаметры шкивов d₁=125 и d₂=500.

Межосевое расстояние , мм; выбирается между значениями и ближе к из стандартного ряда, a_p=500 мм; определено по ([2], с. 131).

Минимальное межосевое расстояние, а_min, мм определяется по формуле (2.50):

, (2.50)

где d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=125 мм; определен по формуле (2.46);

d₂ – диаметр большего шкива, мм; d₂=500 мм; определен по формуле (2.47);

– высота сечения ремня, мм; =10,5 мм; определена по ([2], с. 131).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.50) получено:

мм

Максимальное межосевое расстояние, а_max, мм определяется по формуле (2.51):

, (2.51)

где d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=125 мм; определен по формуле (2.46);

d₂ – диаметр большего шкива, мм; d₂=500 мм; определен по формуле (2.47).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.51) получено:

мм.

Принимается предварительно близкое значение =500 мм.

Расчётная длина ремня , мм определяется по формуле (2.52):

, (2.52)

где – межосевое расстояние, мм; =700 мм;

d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=125 мм; определен по формуле (2.46);

d₂ – диаметр большего шкива, мм; d₂=500 мм; определен по формуле (2.47).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.52) получено:

мм.

Подбирается ближайшее значение по стандартному ряду =2240 мм; определено по ([2], с. 131).

Средняя длина ремня w, мм определяется по формуле (2.53):

(2.53)

где d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=125 мм; определен по формуле (2.46);

d₂ – диаметр большего шкива, мм; d₂=500 мм; определен по формуле (2.47)

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.53) получено:

мм.

Уточнение межосевого расстояния , с учётом стандартной длины ремня,, определяется по формуле (2.54):

, (2.54)

где L – длина ремня, L= 2240 мм, определен по формуле (2.52);

w – средняя длина ремня, мм; определяется по формуле (2.53),

y – коэффициент; определен по формуле (2.55).

Коэффициент y, определяется по формуле (2.55):

(2.55)

где d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=125 мм; определен по формуле (2.46);

d₂ – диаметр большего шкива, мм; d₂=500 мм; определен по формуле (2.47).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.55) получено:

.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.54) получено:

мм.

Угол обхвата меньшего шкива а₁, определяется по формуле (2.56):

, (2.56)

где d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=125 мм; определен по формуле (2.46);

d₂ – диаметр большего шкива, мм; d₂=500 мм; определен по формуле (2.47).

а_р – межосевое расстояние, мм; а_р =500 мм.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.55) получено:

.

Число ремней в передаче , определяется по формуле (2.57):

, (2.57)

где Р – мощность двигателя, , кВт

С_р – коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи; ; определен по ([2], с. 136);

Р₀ – мощность передаваемая одним клиновым ремнём, кВт; Р₀ = 3,21 кВт; определена по([2], с. 132);

C_L – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня; мм, C_L =1; определен по ([2], с. 135);

C_a – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата, C_a = 0,89; определен по ([2], с. 136);

C_z – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче; C_z =0,95; определен по ([2], с. 136);.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.57) получено:

Принимается Z=3.

Натяжение ветви клинового ремня F₀, Н определяется по формуле (2.58):

, (2.58)

где P – мощность барабана транспортера, кВт; Р=6,9 кВт;

– коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи; ; определен по ([2], с. 136),

C_L – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня; мм, C_L =1; определен по ([2], с. 135);

Z – число ремней в передаче, Z=3; определено по формуле (2.57);

V – скорость, м/с; определена по формуле (2.59);

C_a – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата, C_a = 0,89;

θ – коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, для ремня сечения Б; ; θ = 0,18 ; определен по ([2], с. 331).

Скорость v, м/с определяется по формуле (2.59):

, (2.59)

где d₁ – диаметр меньшего шкива, мм; d₁=125 мм; определен по формуле (2.46);

ω₁ – скорость вращения вала электродвигателя, ω₁=151,3 рад/с.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.59) получено:

м/с.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.58) получено:

Н.

Давление на валы F_B, Н определяется по формуле (2.60):

, (2.60)

где F₀ – натяжение ветви клинового ремня, Н; F₀=258 Н; определено по формуле (2.58);

Z – число ремней в передаче, Z=3; определено по формуле (2.57);

а₁ – угол обхвата ремнем меньшего шкива; а₁=144,375˚.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.60) получено:

Н.

Ширина шкивов B_ш, мм определяется по формуле (2.61):

, (2.61)

где Z – число ремней в передаче, Z=3; определено по формуле (2.57);

е – глубина канавки, мм; е=9,5 мм; определена по ([2], с. 138);

f – ширина канавки, мм; f =10 мм; определена по ([2], с. 138).

Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.61) получено:

мм.