- •Методичні вказівки розрахунок ремінних передач
- •З м і с т
- •Тема: Розрахунок ремінних передач
- •1. Критерії працездатності і розрахунок ремінних передач
- •1.1. Тягова здатність
- •Сила, що діє на вал при роботі з врахуванням відцентрових сил, н
- •При звичайних співвідношеннях розмірів передач коефіцієнт
- •1.2. Довговічність ременя
- •1.3. Розрахунок ремінних передач
- •2. Методика розрахунку ремінних передач
- •2.1. Передачі з клиновими і поліклиновими ременями
- •2.2. Передачі з плоскими ременями
- •Діаметр ведучого шківа розраховують за формулою:
- •Таблиця 6
- •Таблиця 16
- •Література
- •Методичні вказівки Розрахунок ремінних передач
- •У к л а д а чі:
1.1. Тягова здатність
Для створення необхідної сили тертя між ременем і шківами в передачі створюється попередній натяг Fo, що викликає напруження розтягу:
(1)
де А - площа поперечного перерізу плоского або поліклинового ременя.
Для клинових ременів:
(2)
де - площа перерізу одного клинового ременя, мм2;
Z - число ременів у комплекті.
Сили натягу гілок, Н:
(3)
де ;
αс- дуга ковзання; αс=(0,5...0,7)α;
f ΄- приведений коефіцієнт тертя.
Окружне зусилля визначається за формулами, Н:
(4)
де - потужність на ведучому шківі,Вт;
V - швидкість ременя, м/с.
Натяг ременя від відцентрових сил, Н:
, (5)
де A - площа ременя, мм2;
ρ - щілина ременя, г/см3;
для клинових ременів (г/см3), ρ =1,2...1,25.
Сила, що діє на вал при роботі з врахуванням відцентрових сил, н
(6)
Сила, що діє на вал у спокої, Н:
(7)
Натяг ременя в спокої приблизно можна визначити з умови, що сума натягів гілок при роботі в вільному ході однакова, тобто:
(8)
де Ср - жорсткість ременя при розтягу;
- твердість деталей передачі в напрямку лінії центрів;
γ - кут між вільними гілками і лінією центрів.
При звичайних співвідношеннях розмірів передач коефіцієнт
Сила попереднього натягу дорівнює, Н:
(9)
Ведуча гілка відчуває напруження розтягу, МПа:
(10)
де питома окружна сила (корисне напруження).
Напруження, викликане відцентровою силою, МПа:
(11)
На дугах обхвату в ремені виникає напруження згину:
, (12)
де y -відстань розглянутого елемента ременя від його нейтральної лінії;
d - розрахунковий діаметр шківа;
E - модуль пружності ременя.
При плоскому однорідному ремені найбільше напруження згину в крайніх його волокнах, для яких:
, (13)
де - товщина ременя.
У клинових і плоских ременів складної конструкції найбільш небезпечними є крайні волокна несучого шару, за якими і встановлюється координата .
Найбільше напруження в ремені при роботі виникає в точці його набігу на ведучий шків:
(14)
1.2. Довговічність ременя
Вихід ременів з ладу обумовлюється руйнуваннями від втоми. На підставі досліджень криві витривалості ременів описуються рівнянням:
, (15)
де P і C - дослідні константи. Для плоских ременів Р=6, для клинових і поліклинових Р=11.
NE - ефективне число циклів за весь термін служби
, (16)
де - частота пробігів ременя,с-1;
L - довжина ременя, м;
Zш - число шківів у передачі;
th- ресурс роботи ременя, в годинах;
- коефіцієнт, що враховує різний ступінь вигину ременя на великому і малому шківі.
При передаточному числі коефіцієнт ; при
З залежності (15) видно, що при наведених значеннях показника P навіть невелике збільшення натягу значно знижує термін служби ременя.
Вводячи у залежність (15) вираз для з залежності (14) отримуємо вираз для кривої витривалості:
(17)
Для використання залежності (17) при розрахунках ремінних передач необхідно знати пружні властивості ременів , показники затяговою здатністю , довговічністю ρ, С1 і конструкцією ременя .
В даний час застосовуються клинові ремені кордтканинні і кордшнурові, з обгорткою і без неї, з несучим шаром з різних синтетичних матеріалів. Тому зазначені властивості ременів змінюються в широких межах.
Іспити вузьких клинових ременів показали, що для них крива витривалості краще описується залежністю виду:
, (18)
де ;