Расчет зубчато-ременной передачи

 

Приводится расчет ременной передачи по ОСТ 38 05227–81.

 

 

Рис. 8.2

Определяем расчетную мощность:

 

Р _р = Р ₁ × С _р,

где С _р – коэффициент, зависящий от типа приводимой рабочей машины, количества смен работы, величины перегрузки. Для конвейеров С _р можно выбирать из промежутка С _р = 1, 5–1, 9. Большие значения принимаются для трехсменной работы.

 

Р _р = 7, 298 × 1, 7 = 12, 4 кВт.

 

По рис. 8.2 определяем модуль m = 7 мм. Модуль передачи можно рассчитывать по формуле

 

 

Полученная величина округляется до ближайшего значения (m = 1; 1, 5; 2, 0; 3, 0; 4, 0; 5, 0; 7, 0; 10, 0 мм).

Число зубьев меньшего шкива определяется по таблице 8.2:

 

z _ш1 = 22.

 

Таблица 8.2

Число зубьев меньшего шкива в зависимости

от частоты его вращения

 

Модуль ремня m, мм	Частота вращения меньшего шкива ~ n 1, мин–1	Число зубьев меньшего шкива z ш1
1, 0
1, 5 и 2, 0
3, 0
4, 0 и 5, 0
7, 0 и 10, 0

Число зубьев большего шкива

 

z _ш2 = z _ш1 × u = 22 × 2, 296 = 50, 512.

 

Округляем до целого числа z _ш2 = 50 и уточняем фактическое передаточное число:

 

 

D u £ 3 % – условие выполняется.

 

Диаметры делительных окружностей шкивов

 

 

Окружная скорость ремня

 

 

Расчетная окружная сила, передаваемая ремнем:

 

 

Число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с малым шкивом:

где – угол охвата шкива ремнем;

а – межосевое расстояние, которое, если не задано, выбирается из рекомендуемого промежутка:

– для ремней с 1 £ m £ 5 мм

 

а _min = 0, 5 × (d ₁ + d ₂) + 2 m;

 

– для ремней с m = 7 мм и m = 10 мм

 

а _min = 0, 5 × (d ₁ + d ₂) + 3 m = 0, 5 × (154 + 350) + 3 × 7 = 273 мм;

 

а _max = 2 × (d ₁ + d ₂) = 2 × (154 + 350) = 1008 мм.

 

Выбираем а = 800 мм.

 

 

z ₀ ³ 6 – условие выполняется.

 

Удельная окружная сила, передаваемая ремнем:

 

F_{t y} = [ F ]₀ × C_u × C_z × C _н,

 

где [ F ]₀ – допускаемая удельная окружная сила, передаваемая ремнем шириной 1 мм; определяется по табл. 8.3;

C_u – коэффициент, учитывающий передаточное отношение (вводится только для ускоряющих передач);

С_z – коэффициент, учитывающий число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом; при z ₀ 6 C_z = 1, при
z ₀ < 6 C_z = 1 – 0, 2 × (6 – z ₀);

С _н – коэффициент, учитывающий применение натяжного ролика; при одном ролике внутри контура передачи С _н = 0, 9, при двух –
С _н = 0, 8; при наличии ролика снаружи контура передачи – С _н = 0, 7.

 

F_{t y} = 32 × 1 × 1 × 1 = 32 H/мм.

Таблица 8.3

 

m, мм	1, 0	1, 5	2, 0	3, 0	4, 0	5, 0	7, 0	10, 0
[ F ]0, Н/мм	2, 5	3, 5	5, 0	9, 0

 

Ширина ремня

 

где q – масса 1 м ремня шириной 1 мм, определяется по таблице 8.4.

 

Таблица 8.4

 

m, мм	1, 0	1, 5	2, 0	3, 0	4, 0	5, 0	7, 0	10, 0
q × 10–3, кг/(м× мм)	2, 0	2, 5	3, 0	4, 0	6, 0	7, 0	8, 0	11, 0

 

 

Ширина ремня b с учетом коэффициента С _ш (табл. 8.5):

 

 

Таблица 8.5

 

b /	До 8	Св. 8 до 16 мм вкл.	Св. 16 до 25 мм	25 мм	Св. 25 до 40 мм вкл.	Св. 40 до 65 мм вкл.	Св.65 до 100 мм вкл.	Св. 100 мм
C ш	0, 70	0, 85	0, 95	1, 00	1, 05	1, 10	1, 15	1, 20

 

Полученное значение округляется до стандартного (больше расчетного) из табл. 8.6. Принимаем b = 63 мм.

Следует проверить условие b £ d ₁.

 

63 мм < 154 мм – условие выполняется.

 

Ширина шкива без бортов (рис. 8.3)

 

B = b + m = 63 + 7 = 70 мм.

Рис. 8.3. Основные элементы зубчато-ременной передачи

 

Таблица 8.6

Стандартные значения ширины зубчатых ремней

 

Ширина ремня, мм	Модули ремня, мм
1, 0	1, 5	2, 0	3, 0	4, 0	5, 0	7, 0	10, 0
3, 0	х	х	–	–	–	–	–	–
4, 0	х	х	–	–	–	–	–	–
5, 0	х	х	х	–	–	–	–	–
8, 0	х	х	х	–	–	–	–	–
10, 0	х	х	х	–	–	–	–	–
12, 5	х	х	х	х	–	–	–	–
16, 0	–	х	х	х	–	–	–	–
20, 0	–	х	х	х	х	–	–	–
25, 0	–	–	–	х	х	х	–	–
32, 0	–	–	–	х	х	х	–	–
40, 0	–	–	–	х	х	х	х	–
50, 0	–	–	–	х	х	х	х	–
63, 0	–	–	–	–	х	х	х	х
80, 0	–	–	–	–	х	х	х	х
100, 0	–	–	–	–	х	х	х	х
125, 0	–	–	–	–	–	–	х	х
160, 0	–	–	–	–	–	–	–	х
200, 0	–	–	–	–	–	–	–	х

Диаметры вершин зубьев шкивов:

 

d_{a 1} = d ₁ – 2d + K ₁;

d_{a 2} = d ₂ – 2d – K ₂,

 

где d – расстояние от впадины зуба до средней линии несущего слоя ремня по ОСТ 3805114–76:

– для m = 1, 0; 1, 5; 2 мм d = 0, 4 мм;

– для m = 3, 0 и 4, 0 мм d = 0, 6 мм;

– для m = 5, 0; 7, 0; 10, 0 мм d = 0, 8 мм;

K ₁ и K ₂ – поправки, учитывающие нагрузку и податливость витков металлокорда, мм:

 

 

где l – податливость витков металлокорда ремня; определяется по табл. 8.7.

l = 11 × 10^–4 мм²/Н;

 

 

 

d_{a 1} = 154 – 2 × 0, 8 + 0, 16 = 152, 56 мм;

 

d_{a 2} = 350 – 2 × 0, 8 – 0, 367 = 348, 033 мм.

 

Таблица 8.7

 

m, мм	1, 0	1, 5	2, 0	3, 0	4, 0	5, 0	7, 0	10, 0
l × 10–4 мм2/Н

Длина ремня расчетная

 

 

 

По ОСТ 3805114–76 принимаем L _p = 2462, 88 мм (см. примечание к расчету).

Межосевое расстояние при принятой длине ремня

 

 

 

= 417, 8 + 412, 013 = 829, 813 мм.

 

Сила, действующая на валы передачи:

 

 

где q × u ² = F_u – натяжение ремня шириной в 1 мм от центробежных сил (учитывается при u ³ 20 м/с).

 

 

Примечание.

1. Стандартную длину ремня можно определить, зная число зубьев и шаг ремня р, которые указаны в ОСТ 3805114–76 (табл. 8.8 и 8.9):

 

L _p = z _p × p.

Число зубьев ремня должно быть целым. Расчетное число зубьев z _p = L _p / p округляется в большую сторону по стандарту до z _р.

 

Таблица 8.8

 

m, мм	1, 0	1, 5	2, 0	3, 0	4, 0	5, 0	7, 0	10, 0
	р, мм	3, 14	4, 71	6, 28	9, 42	12, 57	15, 71	21, 99	31, 42

 

Таблица 8.9

 

m, мм	z р
1, 0–3, 0	40; 42; 45; 48; 50; 53; 56; 60; 63; 67; 71; 75; 80; 85; 90; 100; 105; 112; 115; 125; 130; 140; 150; 160
4, 0	48; 50; 53; 56; 60; 63; 67; 71; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 112; 115; 125; 130; 140; 150; 160; 170; 180; 190; 200; 210; 220; 235; 250
5, 0	48–200
7, 0	56–140
10, 0	56–100

 

2. Сила предварительного натяжения ремня зависит от величины модуля и характера нагрузок на передачу.

При динамическом режиме работы натяжение ремня рекомендуется принимать 2 Q = (0, 6–0, 8) × F_t.