Материал: Учебный курс для студентов очной и заочной форм обучения

                 b, мм       <8       8...16       16...25      25        25...40       40...65      65...100     >100                  С_b            0,7       0,85           0,95         1          1,05           1,10           1,15           1,2                Ширину b ремня принимают из стандартного ряда (табл. 13).               Делительные диаметры шкивов               d₁ =mz₁;       d₂ = mz₂,                                     (51)где z₁ и z₂ — числа зубьев шкивов.                Из условия долговечности ремня число зубьев меньшего шкива z₁ принимают не менее рекомендуемого (табл. 14).                Межосевое расстояние передачи а принимают из условия                a>0,5(d₂ + d₁) + (2...3)m                                 (52)                Длину ремня L_p в шагах (число зубьев ремня) вычисляют по формуле, аналогичной формуле для определения длины ремня передачи плоским ремнем:                                                 (53)где  р   — шаг ремня (см. табл. 11.1).             Полученную длину L_р округляют до стандартного значения (см. табл. 13).             Окончательное значение а при выбранной длине L_р ремня:                                (54)            Число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом,                                                (55)где α₁ — угол обхвата на меньшем шкиве.                Из условия равнопрочности зубьев ремня на срез и тросов на растяжение рекомендуют [z]₀ > 6. При z₀< [z]₀ увеличивают межосевое расстояние а или число зубьев z₁.                Предварительное натяжение F_о в передаче необходимо для устранения зазоров в зацеплении и правильного набегания ремня на шкивы. Оно должно быть больше значения натяжения от центробежной силы, чтобы под действием последней не нарушалось зацепление ремня со шкивом:            F₀ = F_y b+ qbv²

,                                                      (56)

где b — мм; q — в кг/(м·мм); v — в м/с; F_y — удельное натяжение, Н/мм:

                m, мм               2         3         4           5         7

               F_y, Н/мм          1,0       1,5      4,0       5,0       6,0

Сила, действующая на валы, направлена по линии центров передачи и равна

              F_n = 1,1F_t,                                                            (57)

Средний ресурс зубчатых ремней в эксплуатации 2000 ч.

 

 

Шкивы передач зубчатым ремнем

                Шкив передачи представляет собой зубчатое колесо (рис. 16), головки зубьев которого срезаны до диаметра, расположенного ниже делительной окружности (делительная окружность шкива совпадает с нейтральным слоем ремня).

                Диаметры вершин шкивов рассчитывают с учетом действующей нагрузки и податливости металлокорда ремня:

для ведущего шкива

                d_a1=d₁ -2t + 0,2λF_tz₁/b,                                     (58)

для ведомого шкива

              d_a2=d₂ -2t + 0,2λF_tz₂/b,                                       (59)

где t — расстояние от впадины зуба ремня до осевой линии троса (табл. 12), мм; 

      λ — податливость металлокорда ремня шириной 1 мм на длине шага, мм²/H:

                     m, мм               2               3               4              5                7

                   λ мм²/H:        0,0009      0,0014     0,0006      0,0008       0,0011

                Ширина В шкива при ширине b ремня

                B = b + m                                                                   (60)

                Зубья на шкивах нарезают специальными фрезами методом обкатки.

                Окружной шаг шкива по средней линии зубьев

              p_Ш1=π(d_a1-h_ш)/z₁     и     p_Ш1=π(d_a2-h_ш)/z₁                             (61)

где h_ш — глубина впадины шкива:

                                    

m, мм        2        3        4        5        7                                   h_ш, мм       2,2     3,0     4,0     5,0      8,5                                    s_ш, мм       1,8     3,2     4,0     4,8      7,5Здесь s_ш — наименьшая ширина впадины шкива.                Расчет передачи зубчатым ремнем рекомендуется вести в последовательности, изложенной в решении примера 10.1                 Пример 3. Рассчитать передачу зубчатым ремнем от электродвигателя к редуктору привода ленточного конвейера. Требуемая мощность электродвигателя Р₁=5,2 кВт при n₁=2880 мин^-1. Передаточное число ременной передачи u=4,03. Характер нагрузки — спокойная, работа двухсменная.Решение. 1. Модуль ремня. По табл. 14 принимаем модуль зубчатого ремня m=4 мм. По табл. 12 шаг ремня  р = 12,57 мм.                2. Числа зубьев шкивов. Согласно рекомендациям табл. 14 принимаем число зубьев малого шкива z₁ = 20.                Число зубьев большого шкива                z₂=uz₁= 4,03·20 = 80,6.               Принимаем z₂ = 80.               3. Делительные диаметры шкивов [формула (51)]:               d₁ = mz₁ = 4·20 = 80 мм,               d₂ = mz₁ = 4·80 = 320 мм.                4. Длина ремня. Ориентировочное межосевое расстояние [формула (52)]                a>0,5(d₂ + d₁) + 2m = 0,5·(320 + 80) + 2·4=208 мм.                Тогда длина ремня в шагах [формула (53)]                   шагов                По стандартному ряду (см. табл. 13) принимаем L_р = 90 шагов.                5. Окончательное межосевое расстояние [формула (54)]                                6. Угол обхвата ремнем малого шкива                a₁=180⁰-57⁰(d₂-d₁)/a = 180° - 57°-(320 – 80)/218 = 117°.                7. Число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом [формула (55)],               z₀=z₁a₁

/360⁰>[z]₀= 20·117⁰/360⁰=6,5 >[z]₀ = 6, что допустимо.

                8. Фактическое передаточное число

               u_ф= z₂/z₁ = 80/20 = 4

                9. Скорость ремня

                v = πd₁n₁/60000 = π·80·2880/60000 = 12,1 м/с.

                10. Окружная сила,

                а) Вращающий момент на ведущем валу

                Т₁=9550P₁/n₁=9550·5,2/2880 = 17,24 Н·м.

               б) Окружная сила

                F_t = 2·10³ T₁/d₁ = 2·10³·17,24/80 = 431 H.

                11. Ширина ремня.

                а) Для модуля m=4 мм принимаем [К]₀ = 25 Н/мм; q = 0,006 кг/(м·мм).

                б) Коэффициент динамичности и режима работы при спокойной нагрузке и двухсменной работе по табл. 15: C_p = 1,4.

                в) Допускаемая удельная сила [формула (48)]:

                [К]= [K]₀ /C_p – qv² = 25/1.4·0,006·12.1² = 17 Н/мм.

                г) Предварительное значение ширины ремня [формула (49)]

                b’ = F_t[K] = 431/17 = 25,4 мм.

                д) Уточненное значение ширины ремня [формула (50)] при С_b= 1,05:

               b = b’/C_b = 25,4/1,05 = 24,2 мм.

                По стандартному ряду (см. табл. 13) принимаем b= 25 мм.

                12. Сила предварительного натяжения ремня [формула (56)] при рекомендуемом для модуля m =4 мм удельном натяжения

      F_y =4 Н/мм;

                F₀ = F_yb + qbv² = 4·25 + 0.006·25·12,1² = 122 Н.

                13. Сила, действующая на валы [формула (57)],

                F_n = 1,1F_t= 1,1·431 = 474 Н.

                14. Размеры шкивов,

                 а) Диаметры вершин шкивов [формулы (58), (59)] при податливости λ = 0,0006 мм²/Н  и  t= 0,8 мм (табл. 12):

                d_a1= d₁ - 2t + 0,2λF₁z₁/b = 80·2·0,8 + 0,2·6·10·431·20/25 = 78,44 мм.

                d_a2= d₂-2t + 0,2λF₁z₂/b = 320·2·0.8 + 0.2·6·10·431·807/25= 318,24 мм.

                б) Ширина шкива [формула (60)]

               В = b +m = 25 + 4 = 29 мм.

                Принимаем B = 30 мм.                в) Окружной шаг шкива по средней линии зубьев [формула (61)] при h_ш=4 мм:                p_ш1=π(d_a1-h_ш)/z₁ = π(78,44-4)/20 = 11,69 мм,                p_ш1=π(d_a1-h_ш)/z₁ = π(318,24 - 4)/80 = 12,33 мм.Для сравнения габаритных размеров ременных передач примеры 1 и 3 решены по данным одного и того же привода ленточного конвейера. Результаты решения сведены в табл. 16. Таблица 16. Результаты подбора ременных передач

Ремень передачи	а, мм	d1, мм	d2, мм	B, мм	F0, H	Fn, H
Плоский резинотканевые	1130	140	560	53	240	472
Клиновой сечения А	378	100	400	50	395	729
Клиновой сечения SP2	264	71	280	53	493	910
Поликлиновой сечения К	218	80	315	42	459	789
Зубчатый	218	80	320	30	122	474

                 Из таблицы следует, что передача плоским ремнем характеризуется наибольшим межосевым расстоянием и большими диаметрами и шириной шкивов. Наименьшее межосевое расстояние имеют передачи поликлиновым и зубчатымремнями. В передаче зубчатым ремнем наименьшая ширина шкива и небольшая нагрузка на валы. Ременные вариаторы               Ременные вариаторы просты по конструкции, надежны в эксплуатации, могут работать в любых условиях, просты в уходе.