Расчет клиноременной передачи

 

Клиновая форма ремня обеспечивает лучшее сцепление его со шкивом, что позволяет по сравнению с плоскоременной передачей уменьшить натяжение ремня и действие сил на валы и опоры, снизить минимальные значения диаметров шкивов и повысить передаточное отношение.

В машиностроении применяют только прорезиненные клиновые ремни. Нагрузку несет корд или шнур, завулканизированные в резиновую массу. Внутренние элементы ремня защищены оберткой из расположенной по диагонали ткани. Несущий слой ремня располагается на нейтральной линии для разгрузки его от напряжения изгиба.

Промышленность выпускает клиновые ремни трех видов: нормального сечения , предназначенные для общего применения; узкие – для повышенной скорости  и широкие  – для бесступенчатых передач (вариаторов). Узкие ремни благодаря применению в них высокопрочного корда из синтетических материалов передают при равной площади сечения в 1,5…2 раза большую мощность. В курсовом проектировании рассматриваются в основном ремни только нормального сечения.

Клиновые ремни обладают и недостатками: при неизбежном колебании ширины ремня по его длине происходит изменение передаточного отношения за один пробег, что усиливает вибрацию. При работе передачи с несколькими ремнями из-за разных типоразмеров ремней и различия их упругих свойств нагрузка между ними распределяется неравномерно, что немного снижает КПД и долговечность ремней. 

Порядок расчета клиноременной передачи.

1. Определяем скорость ремня и при необходимости отбрасываем ремни, которые не проходят по скорости

 

2. Находим диаметр ведомого шкива и округляем его до стандартного значения на основании таблицы 3.1

 

 

где  - относительное скольжение ремня.

3. Находим фактическое передаточное число и его отклонение от заданного значения

 

 

4. Принимаем предварительно межосевое расстояние по формуле

 

 

5. Определяем минимальную длину ремня

 

 

где  - число пробегов.

 

5. Определяем расчетную длину ремня

 

и округляем до стандартной длины из ряда: 450 – 500 – 560 – 630 – 710 – 800 – 900 – 1000 – 1120 – 1250 – 1400 – 1600 – 1800 – 2000 – 2240 – 2500 – 2800 – 3150 – 3550 – 4000 – 4500 – 5000 – 5600мм.

Если после расчетов полученная длина ремня меньше минимальной длины, то необходимо увеличивать межосевое расстояние до тех пор, пока расчетная длина не превысит минимальную длину ремня из условия долговечности.

6. Определяем расчетную частоту пробегов

 

 

7. Уточняем межосевое расстояние

 

 

8. Находим угол обхвата меньшего шкива

 

 

Если условие не выполняется, то необходимо увеличить межосевое расстояние и повторить расчет с этого момента.

9. Определение допускаемого полезного напряжения в ремне

 

 

где  - приведенное допускаемое полезное напряжение в ремне (приложение 7)

 – коэффициент, зависящий от угла обхвата

 

 - скоростной коэффициент, учитывающий ослабление сцепления ремня со шкивом под действием центробежных сил

 

 - коэффициент режима и длительности работы (приложение 6).

10. Определяем окружную силу, передаваемую одним комплектом клиновых ремней по формуле

 

11. Находим число ремней каждого сечения и выбираем наиболее подходящее нам сечение

 

где  - площадь сечения ремня (приложение 7).

12. Определяем силу предварительного натяжения выбранного ремня

 

 

13. Рассчитываем силу давления на валы

 

 

14. Проверяем прочность ремня по максимальным напряжениям, возникающим в сечении ремня при набегании его на шкив меньшего диаметра

 

 

где  - напряжение растяжения, МПа;

 

     - напряжение изгиба, МПа;

 

где Е = 70МПа – модуль продольной упругости при изгибе для клиновых ремней;

 - напряжение от центробежных сил, МПа;

 

 

где  - плотность материала ремня, кг/м³; для резинотканевых клиновых ремней допускается принимать ;

   - допускаемое напряжение растяжения, МПа; .

Контрольные вопросы: