Проектирование клиноременной передачи

Проектирование клиноременной передачи начинают с выбора сечения ремня по номограмме (рис. 2.8) в зависимости от мощности Р_п на ведущем валу и частоты n_э вращения вала.

Для выбранного сечения ремня из табл. П.7 выписываются технические данные, из табл. П.8 подбирается шкив. С целью повышения ресурса работы передачи рекомендуется устанавливать шкивы с углом профиля канавок 36°.

Диаметр ведомого шкива, мм,

. (2.22) Рассчитанное значение диаметра d₂ округляется до ближайшего стандартного (табл. П.8). Межосевое расстояние (предварительное), мм:

, (2.23) где h – высота ремня, мм;

; (2.24)

. (2.25) Расчетная длина ремня, мм,

.(2.26)

Рис. 2.7. Конструкция клиновых ремней

Рис. 2.8. Номограмма для выбора сечения клинового ремня

Найденное значение L_р округляется до ближайшего стандартного (табл. П.7).

Уточненное межосевое расстояние, мм,

, (2.27)

где , - слагаемые формулы (2.26);

Угол обхвата ремнем малого шкива, гр.,

. (2.28)

Расчетная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, Вт,

, (2.29)

где С_a, С_L, С_р – коэффициенты, учитывающие влияние угла обхвата (табл. П.9), влияние длины ремня (табл. П.10), режим работы передачи (табл. П.11) соответственно;

Р_о – номинальная мощность, передаваемая одним ремнем (табл. П.12).

Требуемое число ремней

, (2.30)

где Р_п – мощность на ведущем валу передачи (потребная мощность);

С_z – коэффициент, учитывающий число ремней (табл. П.13). Для определения коэффициента С_z предварительно принимают некоторое число ремней (z = 2 – 4).

Найденное значение z округляется до целого числа.

Скорость ремня, м/с,

. (2.31)

Сила предварительного натяжения ремня, Н,

. (2.32)

Коэффициент q, учитывающий влияние центробежных сил, принимается в зависимости от сечения ремня (табл. П.14).

Сила, действующая на вал, Н,

. (2.33)

Рабочий ресурс (долговечность) клиноременной передачи, ч,

, (2.34)

где N_оц – число циклов, выдерживаемых ремнем. Для клиновых ремней с кордной тканью сечением О и А N_оц = 4,6×10⁷, сечением Б, В, Г - 4,7×10⁷.

При среднем режиме работы ресурс ремней, установленный стандартом, составляет 2000 ч, если Н_о < 2000 ч, то следует увеличить диаметр d₁ на одну ступень из стандартного ряда. Ресурс работы ремней возрастает пропорционально отношению диаметров в шестой степени.

Ширина венца шкива, мм,

. (2.37)

Рассчитанная ременная передача имеет следующие размеры: d₁, d₂, a, J, a₁, A, h, Н_o, F_п, M, L, по которым выбирается тип ремня.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Т а б л и ц а П.2

Основные размеры шкивов, мм (ГОСТ 17383-72)

Ширина обода шкива В в зависимости от ширины ремня В_р, мм
В_р	В	В_р	В	В_р	В

Стандартные размеры диаметра внутренней части обода шкива D, мм: 40, 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000.

Т а б л и ц а П.3

Значения величин а, Wи отношения δ / d₁

Напряжение от предварительного натяжения σ_о, Н/мм²	а,Н/мм², для ремней
кожаных	прорезиненных	х/б
1,6 1,8 2,0 W , не более	2,7 2,9 3,1	2,3 2,5 2,7	2,0 2,1 2,2

П р и м е ч а н и я.

1. Для открытых периодически регулируемых передач Н/мм², для автоматически регулируемых - 2,0 Н/мм².

2. Величины а, W являются составляющими для определения оптимальной удельной тяговой способности передачи.

Т а б л и ц а П.4

Значения коэффициента режима С_р для односменной работы

(при передаче от электродвигателей постоянного, переменного тока и

асинхронных с короткозамкнутым ротором)

Характер нагрузки	Приводимые в движение машины	С_р
Пусковая нагрузка - до 120 %, рабочая - постоянная Пусковая нагрузка - до 150 %,рабочая - с небольшими колебаниями Пусковая нагрузка - до 200 %,рабочая - со значительными колебаниями Пусковая нагрузка - до 300 %,рабочая - весьма неравномерная, ударная	Вентиляторы и воздуходувки. Центробежные насосы и компрессоры. Станки токарные, сверлильные и шлифовальные. Ленточные транспортеры Станки фрезерные и револьверные. Поршневые компрессоры и насосы. Пластинчатые транспортеры Реверсивные приводы для строгальных и долбежных станков. Прессы винтовые и эксцентриковые. Станки ткацкие и прядильные. Транспортеры винтовые и скребковые. Элеваторы Бегуны и глиномялки. Лесопильные рамы. Ножницы, молоты, дробилки, шаровые мельницы. Подъемники и экскаваторы	1,0 0,9 0,8 0,7

Т а б л и ц а П.5

Значения коэффициента С_θ

Тип передачи	Угол наклона к горизонту θ, гр.
0 - 60	60 - 80	80 - 90
Периодически регулируемая:
открытая	1,0	0,9	0,8
перекрестная	0,9	0,8	0,7
полуперекрестная	0,8	0,7	0,6
Автоматически регулируемая	1,0	1,0	1,0

Т а б л и ц а П.6

Размеры ремней прорезиненных (ГОСТ 1284.2-89)

Ширина ремня В_р, мм	Число прокладок z
тип ремня	тип ремня
А	Б	В	А	Б	В
ОПБ-5, ОПБ-12, уточная шнуровая	из бельтинга Б-820	из бельтинга Б-820
-	20, 25, 30, 40, 45	20, 25, 30, 40	-	-
20, 25, 30, 40, 45, 50, 60, (65), 70, 75	-	50, 60, (65), 70, 75	-	3 – 5	-	3 – 5
80, 85, 90, 100	-	80, 85, 90, 100	-	3 – 6	-	3 – 6
(115), (120), 125, 150, (175), 200, (225), 250	150, 200, 250	125, 150, 200, 250		4 – 6	4 – 6	4 – 6
250, (275), 300, 350	250, 300	250, 300		4 – 8	4 – 8	4 – 8
400, 450	375, 400, 425, 500	375, 400, 425, 450	3 – 4	5 – 8	5 – 8	5 – 8
			3 – 4	5 – 9	5 – 9	5 – 9
(550), 600, 700	-	-		-	-	-
800, 900, 1000, 1100, (1200)	-	-	5 – 8	-	-	-
Толщина одной прокладки, мм: с резиновой прослойкой без резиновой прослойки	2,00 ± 0,25 1,75 ± 0,25	1,50 ± 0,25 1,25 ± 0,25	1,50 ± 0,25 1,25 ± 0,25	1,50 ± 0,25 1,25 ± 0,25

Т а б л и ц а П.7

Размеры клиновых ремней (ГОСТ 1284.1-89)

Размеры сечения ремня, мм	Обозначение	Сечение ремня
О	А	Б	В	Г	Д	Е
	в_о,мм h, мм в_р, мм	8,5		10,5	13,5		23,5
А, мм²
Интервал длины ремня	От 400 до	От до	От до	От до	От до	От до	От 6300 до

Стандартный ряд длины ремня: 400, (425), 450, (475), 500, (530), 560, (600), 630, (670), 710, (750), 800, (850), 900, (950), 1000, (1060), 1120, (1180), 1250, (1320), 1400, (1500), 1600, (1700), 1800, (1900), 2000, (2120), 2240, (2360), 2500, (2650), 2800, (3000), 3150, (3350), 3550, (3750), 4000, (4250), 4500, (4750), 5000, (5300), 5600, (6000).

П р и м е ч а н и я.

1. Площадь поперечного сечения ремня А в стандарте не указана, она определяется по размерам в_ри h при φ = 40°.

2. Размер в_р относится к нейтральному слою ремня.

Т а б л и ц а П.8

Размеры шкивов для клиновых ремней (ГОСТ 1284-89)

Сечение ремня	Размер канавки	Расчетный диаметр шкива при φ, гр.
c	e	t	f	k
О А Б В Г Д Е	2,5 3,5 8,5 12,5	12,5 28,5	37,5 44,5	12,5	5,5 7,5	63 - 70 90 - 112 125 - 160 - - -	80 - 100 125 - 160 180 - 224 224 - 315 315 - 450 500 - 560 -	112 - 160 180 - 400 250 - 500 355 - 630 500 - 900 630 - 1120 800 - 1400

Расчетные диаметры окружностей, проходящих через центр тяжести сечений ремня: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000.

Т а б л и ц а П.9

Значения коэффициента , учитывающего влияние угла обхвата шкива

α₁, гр.
С_α	1,0	0,98	0,95	0,92	0,89	0,86	0,82	0,73	0,68

Т а б л и ц а П.10

Значения коэффициента С_L для клиновых ремней (ГОСТ 1284.3-89)

Длина ремня L_р, мм	Сечение ремня
О	А	Б
	0,79 0,80 0,81 0,82 0,84 0,86 0,90 0,92 0,94 0,95 0,98 1,01 1,04 1,06 1,08 1,10 1,03 - - - - - - - -	- - - 0,79 0,81 0,83 0,85 0,87 0,89 0,91 0,93 0,96 0,99 1,01 1,03 1,06 1,09 1,11 1,13 1,15 1,17 - - - -	- - - - - - - 0,82 0,84 0,86 0,88 0,90 0,93 0,95 0,98 1,00 1,03 1,05 1,07 1,09 1,13 1,15 1,18 1,20 1,23

Т а б л и ц а П.11

Значения коэффициента С_р динамической нагрузки и режима работы привода (ГОСТ 1284.3-89)

Условия работы	Типы машин	Тип двигателя	Значение С_р при числе смен работы

Режим легкий. Нагрузка спокойная. Кратковременная нагрузка – до 120 % от номинальной	Станки с непрерывным процессом резания. Центробежный насос и компрессоры. Ленточные конвейеры, сепараторы	I II	1,0 1,2	1,1 1,4	1,4 1,6
Режим средний. Умеренные колебания. Кратковременная нагрузка – до 150 % от номинальной	Станки фрезерные, поршневые компрессоры и насосы. Цепные транспортеры, элеваторы. Дисковые пилы. Пищевые машины	I II	1,1 1,3	1,2 1,5	1,5 1,7

П р и м е ч а н и я.

1. Тип двигателей I – значения С_р указаны для передач от электродвигателей переменного тока общепромышленного применения и от двигателей постоянного тока (шунтовых).

2. Тип двигателей II – значения С_р указаны для передач от электродвигателей переменного тока с повышенным пусковым моментом и от электродвигателей постоянного тока (сериесных).

Т а б л и ц а П.12

Значения номинальной мощности Р_о, кВт, передаваемой

одним клиновым ремнем (ГОСТ 1284-89)

Сечение и длина ремня L_р, мм	d₁	U_р	Частота вращения меньшего шкива, об/мин


О,		1,2 1,5 3,0	0,26 0,27 0,28	0,47 0,49 0,50	0,55 0,56 0,58	0,66 0,68 0,71	0,77 0,80 0,82	1,08 1,11 1,14	1,15 1,18 1,22	1,28 1,32 1,36
	1,2 1,5 3,0	0,42 0,43 0,44	0,76 0,78 0,81	0,88 0,91 0,94	1,07 1,10 1,14	1,25 1,29 1,33	1,72 1,78 1,84	1,84 1,90 1,96	2,04 2,11 2,17
О к о н ч а н и е т а б л. П.12

А,		1,2 1,5 3,0	0,50 0,52 0,53	0,88 0,91 0,94	1,01 1,05 1,08	1,22 1,25 1,30	1,41 1,45 1,50	1,90 1,96 2,02	2,01 2,07 2,14	2,19 2,27 2,34
	1,2 1,5 3,0	0,84 0,86 0,89	1,51 1,56 1,60	1,74 1,79 1,85	2,10 2,17 2,24	2,43 2,51 2,59	3,27 3,38 3,48	3,44 3,56 3,67	3,72 3,85 3,97
	1,2 1,5 3,0	1,16 1,20 1,24	1,16 1,20 1,24	2,10 2,17 2,24	2,43 2,51 2,59	3,38 3,50 3,61	4,43 4,58 4,72	4,62 4,77 4,92	4,85 5,02 5,18
Б,		1,2 1,5 3,0	1,12 1,16 1,20	1,95 2,01 2,08	2,22 2,30 2,37	2,64 2,72 2,82	3,01 3,10 3,21	3,83 3,95 4,08	3,96 4,09 4,22	4,11 4,25 4,38
	1,2 1,5 3,0	1,70 1,76 1,81	3,01 3,11 3,21	3,45 3,56 3,67	4,11 4,25 4,38	4,70 4,85 5,01	5,91 6,10 6,29	6,07 6,27 6,47	6,16 6,36 6,56
	1,2 1,5 3,0	2,32 2,40 2,47	4,13 4,27 4,40	4,73 4,89 5,04	5,63 5,81 6,00	6,39 6,60 6,81	7,47 8,00 8,25	7,80 8,08 8,31	-
	1,2 1,5 3,0	3,09 3,19 3,29	5,49 5,67 5,85	6,26 6,47 6,67	7,42 7,66 7,91	8,30 8,57 8,84	9,12 9,42 9,72	-	-