Ремённые передачи. Материалы ремней. Способы натяжения ремней. Кинематика и геометрия. Силы в передаче, страница 5

          Толщину ремня определяют по заданному отношению d1/d (для прорезиненных ремней d1/d = 40), а диаметр малого шкива в миллиметрах - по эмпирической зависимости:

                                                  (17.33)

   где  Т1 – вращающий момент на малом шкиве, Н×м.

          В одном из вариантов расчёт по тяговой способности передачи сводится к определению ширины ремня:

                                              (17.34)

          Б) Клиноремённую передачу рассчитывают по допускаемой мощности на 1 ремень Ро. Результатом расчёта является определение числа ремней:

                                            (17.35)

   где  СL – коэффициент, учитывающий длину ремня;

          Сz – коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки между ремнями; для z = 4…6 Сz = 0,9.

Допускаемую мощности на 1 ремень Ро рассчитывают для каждого сечения ремня площадью А при скорости типовой передачи = 10 м/с:

                                                      (17.36)

17.11. Клинорёменная передача

          В современных приводах клиноремённая передача имеет преимущественное распространение. Она начала применяться с 20-х годов ХХ века. Отличается малыми межосевыми расстояниями и высокими передаточными отношениями.

          В передаче ремень имеет клиновую форму поперечного сечения (рис. 17.11) и располагается в соответствующих канавках шкива. Работает один или несколько ремней. Форму канавки шкива выполняют так, чтобы между её основанием и ремнем был зазор D. При этом рабочими являются боковые поверхности ремня. В то же время ремень не должен выступать за пределы наружного диаметра dа шкива, так как в этом случае кромки канавок быстро разрушают ремень.

 


Рис. 17.11. Сечение клинового ремня

          Расчётным диаметром шкива d является диаметр расположения центров тяжести поперечных сечений ремня или нейтрального слоя. Все размеры ремней соответствуют ГОСТ 1284. Стандартом предусмотрены сечения клинового ремня: Z, A, B, C, D, E, EO, которые геометрически подобны. Выбирают сечения по номограмме [9].

          Применение клинового ремня позволило увеличить тяговую способность передачи путем повышения трения. Как известно, приведенный момент трения для клинчатого ползуна:

                                        (17.37)

Для стандартных ремней принято φо = 40°. Шкивы же клиноремённых передач имеют угол канавки φ = 34…40°. В случае равенства φ и φо при огибании ремнем шкивов малых размеров сечения изменяются и возможно заклинивание ремня в канавке, в нижней её части (рис. 17.12). Долговечность ремня при этом уменьшится, так как пульсирующий цикл напряжений перейдёт в знакопеременный. При φ = 40°

 


Рис. 17.12. Заклинивание ремня

          Таким образом, клиновая форма ремня увеличивает его сцепление со шкивом примерно в 3 раза. Значительное увеличение трения позволяет сохранить нагрузочную способность клиноременной передачи при значительно меньших углах обхвата по сравнению с плоскоременной передачей. Тяговая способность передач будет оставаться постоянной при условии:

          Если в плоскоремённой передаче угол обхвата αП ³ 150°, то в клиноремённой передаче можно допустить αК ³ 50°, однако для лучшего использования возможностей клиноремённой передачи рекомендуется aК³ 120°. Малое значение [a] позволяет проектировать клиноремённые передачи с малыми межосевыми расстояниями и большими передаточными отношениями, а также передавать нагрузку с одного ведущего шкива нескольким ведомым (рис. 17.13).

 


Рис. 17.13. Передача нагрузки нескольким шкивам

Пример 17.1. Рассчитать клиноремённую передачу по исходным данным примера 11.1: мощности на валах Р1 = 11,42 кВт, Р2 = 10,96 кВт; частоты вращения валов n1 = 2920 об/мин, n2 = 646,7 об/мин; крутящие моменты на валах Т1 = 37,5 Н·м, Т2 = 161,9 Н·м, передаточное отношение u = 4,5. Работа двухсменная. Нагрузка с умеренными колебаниями. Передача горизонтальная. Недостающими данными задаться.

Решение.

Выбираем по номограмме [9] ремни сечением А с параметрами: расчётная ширина lр = 11 мм, высота ремня Т0 = 8 мм, площадь сечения А = 81 мм2, масса 1 м m= 0,1 кг, минимальный диаметр d1 = 90 мм. Принимаем для повышения долговечности ремня d1 = 125 мм, что на 3 стандартных размера больше минимального.