площадь сечения поликлинового ремня

Видео:Клиновые приводные ремни. Применение и технические характеристикиСкачать

Расчет и проектирование поликлиновой ременной передачи

открытого типа

По номограмме [1c84] выбираем ремень сечения К

Минимальный диаметр малого шкива d_1min =40 мм [1c84]

Принимаем диаметр малого шкива на 1…2 размера больше

Диаметр большого шкива

где ε = 0,02 – коэффициент проскальзывания

принимаем d₂ = 355 мм

Фактическое передаточное число

Отклонение от заданного

Δu = (3,62 – 3,58)·100/3,58 = 1,1% 0,55(d₁+d₂) + H = 0,55(100+355) + 4,0 = 254 мм

h = 4,0 мм – высота ремня сечением K

принимаем а = 300 мм

y = (d₂ — d₁) 2 = (355 – 100) 2 =65025

L = 2∙300 + 715 +65025/4∙300 =1369 мм

принимаем L =1400 мм

Уточняем межосевое расстояние

Угол обхвата малого шкива

α₁ = 180 – 57(d₂ – d₁)/a = 180 – 57(355-100)/317 = 134º

v = πd₁n₁/60000 = π100∙950/60000 = 5,0 м/с

F_t = N/v = 3,08∙10 3 /5,0 = 616 H

Допускаемая мощность передаваемая одним ремнем

Коэффициенты

C_p = 0,9 – спокойная нагрузка при двухсменном режиме

С_l = 1,10 – коэффициент учитывающий отношение L/L₀, L₀=0,71 м

P₀ = 2,2 кВт – номинальная мощность передаваемая одним ремнем

[Р] = 2,2∙0,9∙0,89·1,10 = 1,94 кВт

Z = 10Р/[Р] = 10·3,08/1,94 =15,9

принимаем Z = 16

Натяжение ветви ремня

= 850∙3,08/5,0∙0,89∙0,9 = 654 H

Сила действующая на вал

Прочность ремня по максимальным напряжениям в сечении

ведущей ветви ремня

σ₁ – напряжение растяжения

А – площадь сечения ремня

b – ширина ремня

b = (z – 1)p + 2f = (16– 1)2,4 + 2·3,5 = 43,0 мм

А = 0,5·43,0(2·4,0 – 2,35) =121 мм 2

σ_и – напряжение изгиба

E_и = 80 Н/мм 2 – модуль упругости

σ_v = ρv 2 10 -6 = 1300∙5,0 2 ∙10 -6 = 0,03 Н/мм 2

ρ = 1300 кг/м 3 – плотность ремня

σ_max = 7,95+1,88+0,03 = 9,86 Н/мм 2

условие σ_max 1/2 = 125·511,7 1/2 = 2828 Н

Рис. 6.1 – Схема нагружения валов цилиндрического редуктора

7 Проектный расчет валов редуктора.

Материал быстроходного вала – сталь 45,

термообработка – улучшение: σ_в = 780 МПа;

Допускаемое напряжение на кручение [τ]_к = 10÷20 МПа

Диаметр быстроходного вала

где Т – передаваемый момент;

d₁ > (16·105,8·10 3 /π10) 1/3 = 38 мм

принимаем диаметр выходного конца d₁ = 40 мм;

длина выходного конца:

принимаем l₁ = 50 мм.

Диаметр вала под уплотнением:

где t = 2,5 мм – высота буртика;

принимаем d₂ = 45 мм:

длина вала под уплотнением:

Диаметр вала под подшипник:

Вал выполнен заодно с шестерней

Диаметр выходного конца тихоходного вала:

d₁ > (16·511,7·10 3 /π15) 1/3 = 55 мм

принимаем диаметр выходного конца d₁ = 55 мм;

Диаметр вала под уплотнением:

где t = 3,0 мм – высота буртика;

принимаем d₂ = 60 мм .

Длина вала под уплотнением:

Диаметр вала под подшипник:

Диаметр вала под колесом:

принимаем d₃ = 70 мм.

Предварительно назначаем радиальные шарикоподшипники легкой серии №209 для быстроходного вала и №212 для тихоходного вала.

8 Расчетная схема валов редуктора и проверка подшипников

Рис. 8.1 – Схема нагружения быстроходного вала

Горизонтальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

B_X = 3993·67/134 =1997 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

Отсюда находим реакцию опоры В в плоскости XOZ

А_Х = 3993·67/134 =1997 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

Вертикальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры А

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

B_Y = (1203·89 + 784·52,99/2 –1481·67)/134 = 214 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры В

Отсюда находим реакцию опор В в плоскости YOZ

А_Y = (223·1203 +1481·67 + 784·52,99/2)/134 = 2898 H

Изгибающие моменты в плоскости YOZ

M_Y =1203·156 – 2898·67 =-6,5 Н·м

Суммарные реакции опор:

А = (А_Х 2 + А_Y 2 ) 0,5 = (1997 2 +2898 2 ) 0,5 =3519 H

B= (B_Х 2 + B_Y 2 ) 0,5 = (1997 2 + 214 2 ) 0,5 =2008 H

Схема нагружения тихоходного вала

Рис. 8.2 – Схема нагружения тихоходного вала

Горизонтальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры С

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_X = (268·2828 – 68·3993)/136 = 3576 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

С_X = (132·2828 + 68·3993)/136 = 4741 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

Вертикальная плоскость. Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры С

Отсюда находим реакцию опоры D в плоскости XOZ

D_Y = (68·1481+784·267,01/2)/136=1510 H

Сумма моментов сил и реакций опор относительно опоры D

Отсюда находим реакцию опоры C в плоскости XOZ

C_Y = (784·267,01/2 – 68∙1481)/136 = 29 H

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

Суммарные реакции опор:

C = (4741 2 +29 2 ) 0,5 = 4742 H

D = (3576 2 +1510 2 ) 0,5 = 3882 H

9 Проверочный расчет подшипников

Быстроходный вал

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

F_r – радиальная нагрузка;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

K_б =1,3– коэффициент безопасности;

К_Т = 1 – температурный коэффициент.

Отношение F_a/C_o = 784/18,6×10 3 = 0,042 ® е = 0,24 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник А.

Отношение F_a/А =784/3519= 0,22 6 ) 1/ m ,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 4575(573·27,8·22000/10 6 ) 1/3 = 32253 Н 6 (33,2×10 3 /4575) 3 /60×265 = 24035 часов, > [L]=22000 час

9.2 Тихоходный вал

Отношение F_a/C_o = 784/31,0×10 3 = 0,025 ® е = 0,21 [1c. 131]

Проверяем наиболее нагруженный подшипник C.

Отношение F_a/C =784/4742= 0,16 6 ) 1/ m ,

где m = 3,0 – для шариковых подшипников

С_тр = 6165(573·5,55·22000·10 6 ) 1/3 = 25402 Н 6 (52,0×10 3 /6165) 3 /60×53=188705 часов, > [L]=22000 час

Видео:Видеопрактика (3.2.2) Расчет клиноременных передачСкачать

Площадь сечения поликлинового ремня

Классификация передач. В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи бывают: плоскоременные, клиноременные, круглоременные, поликлиноременные (рис. 69). Плоскоременные передачи по расположению бывают перекрестные и полуперекрестные (угловые), рис. 70. В современном машиностроении наибольшее применение имеют клиновые и поликлиновые ремни. Передача с круглым ремнем имеет ограниченное применение (швейные машины, настольные станки, приборы).

Разновидность ременной передачи является Зубчатоременная, передающая нагрузку путем зацепления ремня со шкивами.

Рис. 69. Виды приводных ремней: а – плоский, б – клиновой, в – поликлиновой, г — круглый.

Рис. 70. Виды плоскоременных передач: а – перекрестная, Б – полуперекрестная (угловая)

Назначение. Ременные передачи относится к механическим передачам трения с гибкой связью и применяют в случае если необходимо передать нагрузку между валами, которые расположены на значительных расстояниях и при отсутствии строгих требований к передаточному отношению. Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и соединенных ремнем (ремнями), надетым на шкивы с натяжением. Вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого благодаря трению, развиваемому между ремнем и шкивами. По форме поперечного сечения различают Плоские, Клиновые, Поликлиновые и Круглые приводные ремни. Различают плоскоременные передачи — Открытые, которые осуществляют передачу между параллельными валами, вращающимися в одну сторону; Перекрестные, Которые осуществляют передачу между параллельными валамиПри вращении шкивов в противоположных направлениях; в Угловых (полуперекрестных) плоскоременных передачах шкивы расположены на скрещивающихся (обычно под прямым углом) валах. Для обеспечения трения между шкивом и ремнем создают натяжение ремней путем предварительного их упругого деформирования, путем перемещения одного из шкивов передачи или с помощью натяжного ролика (шкива).

Преимущества. Благодаря эластичности ремней передачи работают плавно, без ударов и бесшумно. Они предохраняют механизмы от перегрузки вследствие возможного проскальзывания ремней. Плоскоременные передачи применяют при больших межосевых расстояниях и, работающие при высоких скоростях ремня (до 100М/с). При малых межосевых расстояниях, больших передаточных отношениях и передаче вращения от одного ведущего шкива к нескольким ведомым предпочтительнее клиноременные передачи. Малая стоимость передач. Простота монтажа и обслуживания.

Недостатки. Большие габариты передач. Изменение передаточного отношения из-за проскальзывания ремня. Повышенные нагрузки на опоры валов со шкивами. Необходимость устройств для натяжения ремней. Невысокая долговечность ремня.

Сферы применения. Плоскоременная передача проще, но клиноременная обладает повышенной тяговой способностью и вписывается в меньшие габариты.

Поликлиновые ремни — плоские ремни с продольными клиновыми выступами-ребрами на рабочей поверхности, входящими в клиновые канавки шкивов. Эти ремни сочетают достоинства плоских ремней — гибкость и клиновых — повышенную сцепляемость со шкивами.

Круглоременные передачи применяют в небольших машинах, например машинах швейной и пищевой промышленности, настольных станках, а также различных приборах.

По мощности ременные передачи применяются в различных машинах и агрегатах при 50КВТ, (в некоторых передачах до 5000КВт), при окружной скорости — 40М/с, (в некоторых передачах до 100М/с), по передаточным числам 15, КПД передач: плоскоременные 0,93…0,98, а клиноременные – 0,87…0,96.

Рис. 71 Схема ременной передачи.

Силовой расчет. Окружная сила на ведущем шкиве

. (12.1)

Расчет ременных передач выполняют по расчетной окружной силе с учетом коэффициента динамической нагрузки И режима работы передачи:

, (12.2)

Где — коэффициент динамической нагрузки, который принимается =1 при спокойной нагрузке, =1,1 – умеренные колебания нагрузки, =1.25 – значительные колебания нагрузки, =1,5 – ударные нагрузки.

Начальную силу натяжения ремня FO (предварительное натяжение) принимают такой, чтобы ремень мог сохранять это натяжение достаточно длительное время, не подвергаясь большой вытяжке и не теряя требуемой долговечности. Соответственно этому начальное напряжение в ремне для плоских стандартных ремней без автоматических натяжных устройств =1,8МПа; с автоматическими натяжными устройствами = 2МПа; для клиновых стандартных ремней =1,2. 1,5МПа; для полиамидных ремней = 3. 4МПа.

Начальная сила натяжения ремня

, (12.3)

Где А — Площадь поперечного сечения ремня плоскоременной передачи либо площадь поперечного сечения всех ремней клиноременной передачи.

Силы натяжения ведущей И ведомой S2 Ветвей ремня в нагруженной передаче можно определить из условия равновесия шкива (рис. 72).

Рис. 72. Схема к силовому расчету передачи.

Из условия равновесия ведущего шкива

(12.4)

С учетом (12.2) окружная сила на ведущем шкиве

. (12.5)

Натяжение ведущей ветви

, (12.6)

Натяжение ведомой ветви

. (12.7)

Давление на вал ведущего шкива

. (12.8)

Зависимость между силами натяжения ведущей и ведомой ветвей приближенно определяют по формуле Эйлера, согласно которой натяжений концов гибкой, невесомой, нерастяжимой нити, охватывающей барабан связаны зависимостью

, (12.9)

Где — коэффициент трения между ремнем и шкивом, — угол обхвата шкива.

Среднее значение коэффициента трения для чугунных и стальных шкивов можно принимать: для резинотканевых ремней =0,35, для кожаных ремней = 0,22 и для хлопчатобумажных и шерстяных ремней = 0,3.

При определении сил трения в клиноременной передаче в формулы вместо – коэффициента, трения надо подставлять приведенный коэффициент трения для клиновых ремней

, (12.10)

Где — угол клина ремня .

При совместном рассмотрении приведенных силовых соотношений для ремня получим окружную силу на ведущем шкиве

, (12.11)

Где — коэффициент тяги, который определяется по зависимости

. (12.12)

Увеличение окружного усилия на ведущем шкиве можно достичь увеличением предварительного натяжения ремня либо повышением коэффициента тяги, который повышается с увеличением угла обхвата и коэффициента трения.

В таблицах со справочными данными по характеристикам ремней указаны их размеры с учетом необходимых коэффициентов тяги.

Геометрический расчет. Расчетная длина ремней при известном межосевом расстоянии и диаметрах шкивов (рис.71):

(12.13)

Где . Для конечных ремней длину окончательно согласовывают со стандартными длинами по ГОСТ. Для этого выполняют геометрический расчет согласно схемы показанной на рис.73.

Рис.73. Схема к геометрическому расчету ременной передачи

По окончательно установленной длине плоскоременной или клиноременной открытой передачи действительное межосевое расстояние передачи пои условии, что

Расчетные формулы без учета провисания и начальной деформации ремня.

Угол обхвата ведущего шкива ремнем в радианах:

, (12.14)

В градусах .

Для плоскоременной передачи рекомендуется , а для клиноременной .

Порядок выполнения проектного расчета. Для ременной передачи при проектном расчете по заданным параметрам (мощность, момент, угловая, скорость и передаточное отношение) определяются размеры ремня и приводного шкива, которые обеспечивают необходимую усталостную прочность ремня и критический коэффициент тяги при максимальном КПД. По выбранному диаметру ведущего шкива из геометрического расчета определяются остальные размеры:

Проектный расчет плоскоременной передачи по тяговой способности производят по допускаемому полезному напряжению, Которое определяют по кривым скольжения. В результате расчета определяется ширина ремня по формуле:

, (12.15)

Где — окружная сила в передаче; — допустимая удельная окружная сила, которая соответствует максимальному коэффициенту тяги, которая определяется при скорости ремня =10 м/с и угле обхвата =1800; — коэффициент расположения передачи в зависимости от угла наклона линии центров к горизонтальной линии: =1,0, 0,9, 0,8 для углов наклона =0…600, 60…800, 80…900; — коэффициент угла обхвата шкива ; — скоростной коэффициент: ; — коэффициент режима работы, который принимается: =1,0 спокойная нагрузка; =0,9 нагрузка с небольшими изменениями, =0,8 – нагрузка с большими колебаниями, =0,7 – ударные нагрузки.

Для расчета предварительно по эмпирическим формулам определяется диаметр ведущего шкива

, (12.16)

Где — передаваемая мощность в кВт, — частота вращения.

Диаметр ведущего шкива округляется до ближайшего стандартного.

Принимается тип ремня, по которому определяется допустимая удельная окружная сила по таблице 12.1.

Видео:Ремень поликлиновой 6PK-1210Скачать

Расчет клиноременных и поликлиновых передач

Расчет клиновых и поликлиновых ремней ведут из условий тяговой способности и долговечности. В основу расчета положены те же предпосылки, что и при расчете передачи плоским ремнем.

Небольшое число стандартных сечений клиновых и поликлиновых ремней позволило для каждого сечения определить по кривым скольжения допускаемую приведенную мощность [Р]₀, передаваемую одним клиновым ремнем или одним клином поликлинового ремня в типовых условиях, т. е. при угле обхвата а = 180°, передаточном числе и = 1, спокойной нагрузке и базовой длине ремня Ь₀ (табл. 24.3. 24.5).

В реальных условиях эксплуатации допускаемая мощность [Р], передаваемая одним клиновым ремнем или одним клином:

где С_а — коэффициент, учитывающий влияние угла оц обхвата на тяговую способность ремня [определение а, — см. формулу (22.5)]:

Угол сс„ град. 180 170 160 150 140 130 120 ПО

клиновых. 1,00 0,98 0,95 0,92 0,89 0,86 0,82 0,78

поликлиновых. . 1,00 0,97 0,94 0,91 0,88 0,84 0,80 0,76

C_L — коэффициент, учитывающий влияние длины ремня на долговечность в зависимости от отношения расчетной длины L_p ремня к базовой длине L₀ (косвенно учитывает частоту пробегов ремня):

клинового нормального сечения . . . 0,89 0,95 1 1,04 1,07 1,10

клинового узкого сечения

и поликлинового. 0,91 0,96 1 1,03 1,06 1,08

Таблица 24.3. Допускаемая приведенная мощность [Р]. кВт, передаваемая одним клиновым ремнем нормального сечения (выборка)

Обозначение сечения ремня

Таблица 24.4. Допускаемая приведенная мощность [.Р]₀, кВт, передаваемая одним клиновым ремнем узкого сечения (выборка)

Обозначение сечения ремня

Таблица 24.5. Допускаемая приведенная мощность [.Р]₀, кВт, передаваемая одним клином поликлинового ремня (выборка)

Обозначение сечения ремня

Диаметр малого шкива <Lq = 710 мм)

С_и — коэффициент передаточного числа «и», учитывающий меньшие напряжения изгиба в ремне на большем шкиве:

и. 1 1,2 1,4 1,8 >2,5

С_р — коэффициент динамичности нагрузки и режима работы

Клиноременная передача хорошо работает при любом угле наклона к горизонту, поэтому коэффициент С₀, применяемый в расчете передачи плоским ремнем, здесь в расчет не вводят.

Сечение ремня выбирают по графикам (рис. 24.2. 24.4) в зависимости от передаваемой мощности Р, и частоты вращения п_х меньшего шкива (ведущего вала).

Диаметр d_x малого шкива следует принимать (по возможности) больше значений, указанных в табл. 24.6 (для клиновых ремней) и в табл. 24.7 (для поликлиновых ремней).

При этом следует учитывать, что при больших значениях диаметров d_x уменьшается число ремней в комплекте, но увеличиваются габариты передачи.

Число клиновых ремней в комплекте или число клиньев в поли- клиновом ремне передачи для обеспечения среднего ресурса:

где Р_х — мощность, передаваемая ведущим валом; C_z — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между ремнями:

Число ремней z в комплекте. 1 2. 3 4. 6 > 6

Рис. 24.2. График для выбора сечения клинового ремня нормального сечения: ремни сечения Z применяют при Р_х 1500

Таблица 24.7. Рекомендуемые минимальные значения диаметра d_x меньшего шкива для передач поликлиновым ремнем (выборка)

💥 Видео

Делаем зубчатый ремень (шкив) своими руками, любых размеров, любой конфигурацииСкачать

Как соединить (закольцевать) PU ремень HTD 3MСкачать

Производство зубчатых ремней любой толщиныСкачать

Ремень поликлиновой 5PK-1885Скачать

Расчёт диаметров шкивов ремённой передачи. Часть 1. Инструкция на онлайн калькулятор. Тест привода.Скачать

Ремни безопасности - Регламент Formula Student 2020, T5Скачать

Лекция 6. Цепные и ременные передачиСкачать

Ремень поликлиновой 6PK-1220Скачать

Ручейковые приводные ремни PL и PJ в требуемый размер от Мир ремней.Скачать

Детали машин. Лекция 3.3. Ременные передачиСкачать

Токарка шкива для поликлинового ремняСкачать

Чем клиновой ремень отличается от поликлинового?Скачать

Поликлиновой ремень Pj от производителя WorldBeltСкачать

Что такое клиновой ремень? Различие, типы и маркировка ремняСкачать

Применение ремней круглого сеченияСкачать

Комиссаров С.В.Ременные передачиСкачать

Как измерить длину клинового ремня?Скачать