Пример расчета клиноременной передачи.

Задача.

Рассчитать клиноременную передачу к приводу центробежного насосе при следующих данных: мощность ведущего шкива Р=4 кВт, его угловая скорость (ω1=91 рад/с, угловая скорость ведомого шкива ω2=47,5 рад/с, диаметр ведущего вала dv1=20 мм и диаметр ведомого вала dv2=25 мм.

Решение.

Для рассчитываемой передачи примем клиновые ремни нормального сечения кордтканевые (ГОСТ 1284.3-80) сечением А {см. рис. 1). Передаточное отношение по формуле

i=omega_1/omega_2=n_1/n_2=d_2/{d_1(1-xi)}

i=omega_1/omega_2=97/47.5=2.04

Сечение ремней
Рис. 1

Диаметры шкивов: диаметр меньшего шкива возьмем согласно рекомендации ГОСТ 1284.3—80 (см. табл. Значения коэффициента динамической нагрузки kд.) d1=125 мм; диаметр большего шкива при относительном скольжении ремня ξ=0,02 определим по формуле

i=omega_1/omega_2=n_1/n_2=d_2/{d_1(1-xi)}
d_2=id(1-xi)=2.04*1.25(1-0.02)=250

d2=250 мм

Этот диаметр соответствует ГОСТ 1284.3-80

Расстояние между центрами шкивов по формуле

a=Cd_2

при С=1,2
a_0=Cd_2=1.2*250=300

a0=300 мм.

Расчетная длина ремней (приблизительная) по формуле

l={2a+1.57(d_2+d_1)+(d_2-d_1)^2}/{4a}

l={2a_0+1.57(d_2+d_1)+(d_2-d_1)^2}/{4a_0}=

{=}{2*300+1.57(250+125)+(250-125)^2}/{4*300}=1205

l=1205 мм.

По ГОСТ 1284.3—80 принимаем ремни сечения А с внутренней длиной lv=1180 мм, расчетная длина которых

l=l_v+33=1180=1213

l=1213 мм

Действительное межосевое расстояние, т. е. соответствующее принятой длине ремней, по формуле

a={2l-pi(d_2+d_1)+sqrt{delim{[}{2l-pi(d_2+d_1)}{]}^2-8(d_2-d_1)^2}}/8

a={2*1213-3.14(250+125)+sqrt{delim{[}{2*1213-3.14(250+125)}{]}^2-8(250-125)^2}}/8=302

a=302 мм.

Угол обхвата ремнем меньшего шкива по формуле

alpha={pi -(d_2-d_1)}/a={3.14-(250-125)}/302=2.73

α2.73 рад=157°
что вполне приемлемо.

Скорость ремня по формуле

v={omega_1 d_1}/2={97*0.125}/2=6.06

v=6.06 м/с

Частота вращения меньшего шкива

n_1={30 omega_1}/pi=(30*97)/3.14=916

n1=916 мин-1.

Число z ремней определим из расчета передачи по тяговой способности формула

z={k_d P_1}/{P_0 k_alpha k_j k_z}

Мощность, которую можно передать одним ремнем при i=2,04, n1=916 мин-1 (табл. Значения допускаемой мощности), Р0=1,5 кВт.
kd=1 - по табл. Коэффициент динамической нагрузки и режима работы.
kα=0.94 - по табл. Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата.
kj=0.95 - Коэффициент, учитывающий длину ремня.
kz=0,9 - Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ремням.

Подставив в формулу числовые значения, получим

z={4*1}/{1.5*0.94*0.95*0.9} approx 3

Примем z=3. Проверим ремни на долговечность по частоте пробегов в секунду

n_n=v/l=6.06/1.213=5

nп=5 с-1
что вполне допустимо.

Ширина обода клиноременного шкива
Рис. 2

Определим размеры шкивов, приняв, что они изготовлены из чугуна СЧ15. Размеры канавок для ремней примем по ГОСТ 20898—80 (см. рис. 2): для обоих шкивов с=3,5 мм, е=12,5 мм, t=16 мм, s=10 мм; для меньшего шкива φ=36°, b1=13,3 мм; для большего шкива φ2=38°, b2=13,4 мм. Наружный dн и внутренний dв диаметры шкивов (см. рис. 2 и 3): меньшего шкива

d_{n1}=d_1+2c=125+2*3.5=132

dн1=132 мм;
d_{v1}=d_{n1}-2e=132-2*12.5=107

dв1=107 мм;
большего шкива
d_{n2}=d_2=2c=250+2*3.5=257

dн2=257 мм;
d_{v2}=d_{n2}=-2e=257-2*12.5=232

dв2=232 мм.

Ручьи шкива
Рис. 3

Ширина обода шкивов (см. рис. 2 и 3) по формуле

B=(z-1)t+2s=(3-1)*16+2*10=52

В=52 мм.

Толщина обода шкивов (см. рис. 2) К=6 мм. Так как диаметры шкивов небольшие число спиц kc по формуле

k_c=delim{[}{{1/6}...{1/7}}{]}sqrt{d}

получается меньше 3, то оба шкива должны быть изготовлены с диском. Толщина дисков (см. рис. 3), Δ=8 мм. Наружный диаметр d′в и длина l ступицы по формулам
d prime=(1,6..2)d_v

и
l_c=B/3+d_v>=1,5d_v

меньшего шкива
d prime_{v1}=2d_{v1}=2*20=40

d′в1=40 мм;
l_{c1}=B/3+d_{v1}=68/3+20=42

lc1=42 мм;
большего шкива
d prime_{v2}=2d_{v2}=2*25=50

d′в2=50 мм;
l_{c2}=B/3+d_{v2}=68/3+25=48

lc2=48 мм.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.