1. Алгоритм расчета
Целью расчета передачи является подбор сечения и длины ремня в соответствии с ГОСТ 1284.1-89, а также определение геометрических и кинематических параметров передачи, необходимого числа ремней. Работоспособность передачи оценивается двумя факторами: тяговой способностью и долговечностью ремней.
Ограниченное число типоразмеров клиновых и поликлиновых ремней позволяет экспериментально оценить допускаемую мощность, передаваемую одним ремнем эталонной передачи. Под эталонной передачей понимается двухшкивная передача с одним ремнем, геометрические параметры, условия нагружения, а также ресурс ремня которой точно определены для каждого типоразмера ремня. Задача расчета сводится к переходу от допускаемой мощности, известной для эталонной передачи, к допускаемой мощности для проектируемой передачи. В результате расчета устанавливают геометрические параметры передачи, типоразмер и количество ремней в комплекте, уточняют передаточное отношение и определяют силы, действующие на валы.
Исходные данные для расчета должны быть заданы: мощность на ведущем валу Р1, кВт или наибольший вращающий момент на ведущем валу Т1, Нм, частота вращения ведущего вала n1, мин-1, передаточное отношение U и предполагаемый режим работы передачи. В ряде случаев, исходя из требований компоновки привода и размещения его в машине, ориентировочно задают межосевое расстояние (а) или максимальный диаметр большего шкива d2.
1.1. Выбор сечения ремня
Выбирают тип ремня (нормальный, узкий, поликлиновой) и сечение ремня в зависимости от значения вращающего момента Т1 на ведущем валу передачи по табл. 1.1 или в зависимости от передаваемой мощности Р1 и частоты вращения ведущего вала n1 (ГОСТ 1284.3-96) по рис. 1.1. Если, исходя из имеющихся данных в табл. 1.1 и рис 1.1 возможно применение ремней двух сечений, то расчет следует вести для обоих вариантов с последующим выбором наиболее рациональной конструкции передачи. Ремни сечения Z(O) применяют при передаваемых мощностях до 2 кВт.
1.2. Диаметр ведущего шкива
Диаметр ведущего шкива d1 (мм) определяют по формуле
мм,
где Т1 – вращающий момент на ведущем шкиве, Нм;
Kd – коэффициент, учитывающий тип ремня. Для клиновых ремней нормальных сечений Kd =38…42, для узких Kd =20 и для поликлиновых Kd =32.
Таблица 1.1
Рекомендуемые сечения клиновых и поликлиновых ремней
и минимально допустимые диаметры шкива
-
Обозначение сечения ремня
Площадь сечения А, мм2
Величина вращающего момента Т1, Нм
dmin, мм
Z(O)
A
В(Б)
С(В)
Д(Г)
Е(Д)
47
81
138
230
476
692
30
15…60
50…150
120…600
450…2400
1600…6000
63
90
125
200
355
500
УО
УА
УБ
УВ
56
93
159
278
150
90…400
300…2000
1500
63
90
140
224
К
Л
Ь
54
291
954
40
18…400
130
40
80
180
Рис. 1.1
Результат, подсчитанный по формуле, округляют до ближайшего значения из стандартного ряда расчетных диаметров шкивов 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 475, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500.
В любом случае диаметр ведущего шкива не должен быть меньше, чем минимально допустимая величина dmin, указанная в табл.1.1 и 1.2.
Если нет жестких ограничений на габаритные размеры передачи, желательно задавать диаметр d1 возможно большим, т.к. при этом снижаются деформации при изгибе ремня, уменьшается сила предварительного натяжения ремня, повышается долговечность ремней и снижаются потери в передаче.
Таблица 1.2