Расчет клиноременной передачи

 

Рассчитать клиноременную передачу к приводу центробежного насоса по следующим данным:

¨ мощность на ведущем валу Р₁ = 4 кВт;

¨ угловая скорость ведущего вала w₁ = 97 с^-1;

¨ угловая скорость ведомого вала w₂ = 47, 5 с^-1;

¨ натяжение ремня периодическое перемещением одного шкивов.

 

Определение основных параметров

 

2.2.1.1. Передаточное отношение передачи определяется по формуле:

.

2.2.1.2. Вращающий момент на ведущем валу Т₁, определяется по формуле:

Н · м.

 

2.2.1.3. По табл. 1.10 выбираем ремень нормального сечения А, передающий вращающий момент Т₁ = 15¼60 н · м. Для выбранного сечения ремня минимальное значение d_1min= 90 мм.

 

2.2.1.4. Диаметр ведущего шкива d_р1, определяем по формуле (1.25), принимая коэффициент С = 38¼42:

мм.

По табл. 1.3 принимаем d_p1= 140 мм.

Диаметр ведомого шкива d_p2, определяем по формуле (1.2), принимая коэффициент скольжения x = 0,015.

d_р2= 140 · (1 – 0,015) · 2,04 = 281 мм.

По табл. 1.3 принимаем d_p2= 280 мм.

Уточняем передаточное отношение передачи, используя формулу (1.2):

.

Так как отклонение действительного передаточного отношения от заданного меньше допускаемого ± 4 %, то выбранные диаметры шкивов оставляем.

 

2.2.1.5. По зависимостям (1.26) определяем межосевое расстояние передачи, а₁, где высота ремня h = 8 мм (см. табл. 1.9):

a_min = 0,5 · (140 + 280) + 8 = 218 мм;

a_max = 2 · (140 + 280) = 840 мм;

мм.

 

2.2.1.6. Длину ремня L, определяем по формуле (1.5):

мм.

По табл. 1.10 принимаем L = 1400 мм.

 

2.2.1.7. По выбранной длине ремня уточняем межосевое расстояние

(мм) по формуле (1.7):

Выбранную длину ремня оставляем, так как межосевое расстояние

а > а_min.

Для надевания ремня и компенсации вытяжки необходимо предусмотреть возможность изменения межосевого расстояния в сторону уменьшения на 0,015L = 20 мм и в сторону увеличения на 0,055L = 74 мм.

 

2.2.1.8. Угол обхвата a₁, на ведущем шкиве определяем по формуле (1.8):

.

Угол a₁ больше рекомендуемого значения a₁ = 120°.

 

2.2.1.9. Частоту пробега ремня U, определяем по формуле (1.28), предварительно определив скорость ремня u:

u = 0,5 · w₁ · d_p; u = 0,5 · 97 · 0,14 = 6,75 м/с.

с^-1.

Полученное значение U меньше допустимого U_max = 15 с^-1.

 

Расчет числа ремней

 

2.2.2.1. Окружное усилие F_t определяем по формуле (1.29):

Н.

 

2.2.2.2. Допускаемое полезное напряжение [s_F] рассчитываемой передачи определим по формуле (1.30).

Предварительно по формуле (1.33) определим коэффициент К_u:

,

по формуле (1.32) определим эквивалентный диаметр d_e:

d_e = 1,13 · 140 = 158,2 мм,

затем по формуле (1.31), определим допускаемое полезное напряжение типовой передачи [s_F]₀, принимая расчетную ширину ремня b_p = 11 мм

(см. табл. 1.9):

мПа.

Далее по таблицам 1.11, 1.8 определим коэффициенты С_a = 0,96;

С_р = 0,9.

Подставляя найденное значение в формулу (1.30) получим:

[s_F] = 3,04 · 0,94 · 0,9 = 2,63 мПа.

 

2.2.2.3. Необходимое число ремней, Z¢, определяем по формуле (1.36), где площадь поперечного сечения, одного ремня А₁ = 81 мм² (см. табл. 1.9):

.

Окончательное число ремней, Z, определяем по формуле (1.37), принимая коэффициент неравномерности нагрузки по ремням С_z = 0,95 (см. табл. 1.15):

.

Принимаем число ремней Z = 3.