( Cн при периодически меняющейся нагрузке от 0 до номинального значения; Cн при постоянной нагрузке); – предел выносливости материала ремня, Н/мм2 (для прорезиненных ремней Н/мм2) .

Рекомендуемая долговечность ремня H не менее 2000 ч. Долговечность клинового ремня (рабочий ресурс), ч:

						N		l C C
							оц	i н	,
H
max						60 d n

где d1 – диаметр ведущего шкива, мм; n1 – частота вращения ведущего шкива, мин-1; – предел выносливости материала ремня, для клиновых ремней Н/мм2; max – максимальное напряжение в ведущей ветви ремня при набегании ее на малый шкив (Н/мм2) определяется по формуле (4.2); l – расчетная длина ремня (принятая по стандартному ряду), м; Nоц – базовое число циклов нагружения (из табл.

4.7		для сечения	Z	и	А	N	оц	, ; для сечения В, С	и	Д –
N	оц	, ).
		Величина H		–	рабочий ресурс передачи, H				ч –	при
легком режиме			нагружения,					H ч – при среднем	режиме
нагружения и H			ч – при тяжелом режиме нагружения работы.

4.2.2. Расчет передач зубчатым ремнем

Зубчатые ремни обеспечивают синхронность вращения валов, компактность привода, требуют малое предварительное натяжение.

Зубчатоременные передачи применяют при скоростях = 25–50 м с и выше (в зависимости от значения модуля), если передаточное число u . Основными геометрическими характеристиками зубчатого ремня является модуль m, число зубьев ремня zр и длина ремня l.

Модуль ремня определяется по формуле:

m K P Cр , n

75

где Р1 мощность на ведущем шкиве, кВт; n1 = частота вращения ведущего шкива, мин 1; К = 35 для ремней с трапецеидальной формой зубьев, К = 25 – для ремней с полукруглой формой зубьев; СР коэффициент режима работы:

СР = 1,3…1,7 для ленточных конвейеров; СР = 1,5…1,9 для цепных конвейеров, подъемных механизмов;

СР = 1,8…2,2 для компрессоров, реверсивных приводов; СР = 2,0…2,5 для прессов, ножниц.

Меньшие значения характерны при меньших перегрузках, большие при перегрузках 400 %.

Полученное значение модуля округляют до нормализованного значения по Ост38-05114-76: 2; 3; 4; 5; 7; 10. Число зубьев меньшего шкива z1, в зависимости от модуля и частоты вращения, определяют по табл. 4.8.

76

Таблица 4.8

Значение модуля зубчатоременной передачи

		Частота	Число		Частота	Число
	Модуль	вращения	зубьев	Модуль	вращения	зубьев
	ремня m,	меньшего	меньшего	ремня m,	меньшего	меньшего
	мм	шкива n ,	шкива z1	мм	шкива n ,	шкива z1
		мин-1	(не менее)		мин-1	(не менее)
		500–3000	12		500	16
		3500–	14		1000–	18
		4500			1500
	2	5000–	16	5	2000–	20
		6800			3000
		7000–	18		3500–	22
		7500			4000
		500–1000	12		500	20
		1500–	14		1000	22
		2000
	3	2500–	16	7	1500	24
		3500
		4000–	18		2000	26
		5000
		500	14		500	20
		1000	16		1000	22
	4	1500–	18	10	1500	24
		2000
		2500–	20		2000	26–28
		3500

Число зубьев большого шкива равно:

z z u,

где и – передаточное число. Диаметры шкивов, мм:

d z m;

d z m.

Межосевое расстояние, мм:

a , d d .

77

Длина ремня в шагах:

	z	z			z		z		P
Zр a										.
									a

Значение р округляют до целого числа из ряда: 32; (36); 40; (45);

50; (56); 63; (71); 80; (90); 100; (112); 125; (140); 160.

Длина ремня, мм:

Lр P Zр .

Полученную длину ремня округляют до стандартного значения по табл. 4.1.

Уточняют межцентровое расстояние:

P z z

P z z

m z

z

a

L

L

.

р

р

Вычисляют число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом:

z		z				,

где угол обхвата малого шкива; z1 число зубьев на малом шки-

ве.

Ширину ремня b (мм) определяем по табл. 4.9, используя зависимость:

b р m,

где р ... коэффициент ширины ремня.

78

									Таблица 4.9
				Ширина ремня b в зависимости от модуля
				Обо-				Модуль m
	Параметры			значе-
	ремня, обода			ние		3	4	5	7	10
	шкива			пара-
				метров
	Шаг зубчатого			Р		9,42	12,57	15,71	21,99	31,42
	ремня
	Толщина ремня			H		4,0	5,0	6,5	11,0	15,0
	Высота зуба			h		2,0	2,5	3,5	6,0	9,0
	Толщина зуба			Sp		3,2	4,4	5,0	8,0	12,0
	Ширина ремня			b		12,3…50	20…100	25…100	40…125	50…200
	Число зубьев			zр		40…160	48…250	48…200	56…140	56…100
	ремня
	Ширина			S		3,2 0,2	4,0 0,2	4,8 0,2	7,5 0,3	11,5 0,3
	впадин шкива
	Глубина			hp		3,0 0,2	4,0 0,2	5,0 0,2	8,5 0,3	12,5 0,3
	впадин шкива
	Расстояние от
	впадины ремня			р		0,6	0,8	0,8	0,8	0,8
	до оси троса
	Допускаемая
	удельная			0доп,		9,0	25,0	30,0	42,0
	сила, Н мм
	Линейная плот-
	ность ремня
	шириной			q 10	-3	4,0	6,0	7,0	8.0	11,0
		кг
	1 мм,		мм
		м

При значительном отличии расчетного значения ширины от принятого по таблице, следует варьировать значения коэффициентар в большую или меньшую сторону.

Проверочный расчет

В проверочном расчете, когда известны параметры передачи и условия ее работы, определяют напряжения сдвига и смятия зубьев и сравнивают с допускаемыми.

Однако, как показывает практика расчета, учитывая усредненные значения допускаемых напряжений сд и см , рекомендуется

проводить проверочный расчет зубьев ремня только по напряжениям сдвига и на выполнение условия зацепления.

Расчетная прочность зубьев ремня

79

Действующие напряжения сдвига:

			Ft KД		сд		,
	сд					сд.р
			z S b K Kр
где Ft окружное усилие, Н;				S , S h tg , m длина
участка сдвига зуба ремня, мм;				b ширина ремня, мм;				K , ко-

эффициент, учитывающий конструктивные параметры зубьев ремня и шкива; КД коэффициент динамической нагрузки (зависит от назначения передачи и учитывает характер действующей нагрузки по табл. 4.10); сд.р допускаемое напряжение для зубьев ремня на сдвиг с

учетом режима работы передачи.

Допускаемое напряжение для зубьев ремня на сдвиг с учетом режима работы передачи (МПа) вычисляется:

сд.р сд ,

Kр

где сд.р , в допускаемое напряжение на сдвиг, МПа ( в

предел прочности каркаса ремня с резинами из нейтрального каучука и нитрата; при стальном металлотросе в = 3 МПа, при латунированном в = 5 МПа); Кр коэффициент долговечности.

Таблица 4.10

Значение коэффициента КД

	Значение Кд при максимальной пи-
Тип машины или оборудования	ковой нагрузке, % от номинальной
		нагрузки
	< 150		< 250	< 400
Деревообрабатывающее оборудование	1,1		1,2
Токарные станки и оборудование для	1,2		1,4	1,6
типографий
Сверлильные, расточные и др. станки	1,3		1,5	1,7
конвейеры ленточные	1,4		1,5	1,6
Вентиляторы, подъемники и тек-	1,4		1,6	1,8
стильное оборудование
Пластинчатые, ковшовые и элеватор-	1,5		1,6	1,7
ные конвейеры
Скребковые и шнековые конвейеры	1,5		1,7	1,8

Коэффициент долговечности вычисляется:

80

Kр Nц ,

где Nц число знакопостоянных циклов, испытываемых зубьями ремня в процессе работы передачи.

При постоянном режиме работы

N			z	t		n ;
	ц				ч
			zр

при переменном режиме работы:

		z		Fi
	Nц					,
		z р	tчi ni
				F

где tч общее время работы передачи, ч; tчi , ni , F i соответственно

время работы, частота вращения и нагрузка при i том режиме; F1 максимальная длительно действующая нагрузка, по которой ведется расчет.

Величина общий корректирующий коэффициент:

i с р ,

где i коэффициент, характеризующий снижение прочностных характеристик зубчатого ремня с повышением температуры нагрева ре-

n

зины, при постоянном режиме работы

i

,

при переменном

режиме работы

t

n

.

i

tч

чi

i

Величина с

коэффициент, характеризующий число смен ра-

боты передачи в сутки, при двухсменной работе с

, , при трех-

сменной работе с

, .

Величина

р

коэффициент,

учитывающий применение

натяжного или направляющего ролика, при установке одного роликар , , при установке двух роликов р , . Примеры расчета

ремней приведены ниже.

81