Иванов М.Н. - Детали машин (1065703), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Ьйр:дКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу 1сд:464840172 Для проектного расчета задают мощность Р,, част оту вращения п„передаточное отношение (*. Определяют И, и д,, а — тип и размеры ремня (Ь, Ь„(), Для плоскоременных передач рекомендуют (см. ч' ! 2.2)»* х > 150, г'<5 --открытая передача; (<1О передача с натяжным роликом; а>2(а(, +Н~) — открытая; а>(Н, +4) — с натяжным роликом; (12.25) с((3 (5) с — — открытая; и<8 (1О) с ' — с натяжным роликом„' 4~5>25--ремни кожаные; 4/Ь>30 ремни прорезиненные При предварительном расчете, когда Ы, и Ь еще не известны, размер малого шкива можно приближенно оценить по формуле ' М. А.
Саверина," мм (размерность Т1 — Н м) д( — — (52...64).,з~ Т,. (12.26) После оценки д,. ориентируясь на рекомендации (12.25) и стандарты на размеры ремня, выбирают толщину 5 ремня. Затем из расчета тяговой способности определяют ширину Ь ремня. ~ 12.4. Клиноременная передача В современных приводах клиноременная передача имеет преимущественное распространение. Принципиальные основы конструкции. В этой передаче (см. рис. 12.1 и 12.17) ремень имеет клиновую форму поперечного сечения и располагается в соот- ветствующих канавках шкива. В передаче может быть один или несколько ремней.
Несколь- ко тонких ремнеи применяют взамен одного толстого для уменьшения напряжения изгиба. Форму канавки шкива выполняют так. чтобы между ее основанием и ремнем был зазор Л. При этом рабочими являются боковые поверхности ремня. В то же время ремень не должен выступать за пределы наружного диаметра (1(„шкива, так как в этом случае кромки канавок быстро разрушают ремень. Расче гным диаметром а(„. шкива является диаметр окружности расположения центров тяжести поперечных сечений ремня или нейтрального слоя при изгибе — ширина Ь .
Все РаЗМЕРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ФОРМУ ШКИВа (О, (Р. Ь,, 1. 1п, Ы„), * В некоторых случаях дополнительно задаюг а, г/, и тип ремня ** Рекомендации для быстроходных передач и специальных ремней (напримср. пленочных), в том числе по выбору с(,. о, (см 141) 268 Ьйр:дКигзатК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу ~сд:464840172 Рис 12 !9 Рис. ! 2.18 Рис. ! 2.20 выбирают по соответствующим таблицам стандартов в зависимости от размеров поперечного сечения ремня, которые также стандартизованы. Применение клинового ремня позволило увеличить тяговую способность передачи путем повышения трения.
Положим, что вследствие натяжения ветвей ремня его элемент длиной й прижимается к шкиву силой с1Я (рис. 12.18). При этом элементарная сила трения, действующая в направлении окружной силы, с1Р= с1Е„/'= с1Я//яп (ср/2). В аналогичных условиях для плоскоременной передачи с1Г= ЙЯ/. Сравнивая эти формулы„можно отметить, что в клиноременной передаче трение увеличивается с уменьшением угла клина ср. Значение /'/яп (ср/2) =/' (12.27) называют приведенным коэффициентом трения.
Для стандартных ремней угол ср принят равным 40". При этом 1'=//яп 20'жЗ/; Клиновая форма ремня увеличивает его сцепление со шкивом примерно в три раза. Дальнейшему увеличения сцепления путем уменьшения угла ср препятствует появление самозаклинивания ремня в канавках шкива. При самозаклинивании ремень испытывает дополнительный перегиб на сбегающих ветвях !'рис, 12.19) и быстрей разрушается от усталости. При определении угла профиля канавки шкива учитывают нижеследующее. При изгибе на шкиве профиль ремня искажается: ширина ремня в зоне растяжения уменьшается, а в зоне сжатия увеличивается. При этом угол профиля ремня уменьшается. Если ремень, деформированный таким образом, расположить в канавке шкива с углом, равным углу профиля недеформированного ремня, то давление р на его боковые грани распределится неравномерно (рис.
12.20). Долговечность ремня в этом Ийр:ИгигзаиК-бт.пагод.ги зозбгп®и1.Ьу ~сд:464840172 случае уменьшится. В целях выравнивания давления углы канавок делают меньше угла профиля ремня: чем меньше диаметр шкива, тем меньше угол канавки, По стандарту на размеры шкивов клиноременных передач канавки изготовляют с углами 34...40'. Значительное увеличение трения позволяет сохранить нагрузочную способность клиноременной передачи при значительно меньших углах обхвата по сравнению с плоскоременной передачей. В соответствии с формулами (12.12) при ГО=сопи| тяговая способность этих передач (или значение силы Г) будет оставаться постоянной при условии а„~'=а„~ где а„ и ~' †уг обхвата и коэффициент трения клиноременной передачи; а„ и ~ — то же, для плоскоременной передачи.
Имея в виду, что ~'ж 3~ а по условию (12.25), а„>150', получим а„=а„/3 или а,>50'. Для лучшего использования возможностей клиноременной передачи на практике рекомендуется принимать а, > 120' и в редких случаях до 70'. Малое значение допускаемых углов охвата а позволяет строить клиноременные передачи с малыми межосевыми расстояниями а и большими передаточными отношениями 1', а также передавать мощность от одного ведущего шкива нескольким ведомым (рис. 12.21).
Рис. 12.21 Рис. 12.22 Конструкция клинового ремня должна обладать достаточной гибкостью для уменьшения напряжений изгиба и в то же время иметь значительную продольную и поперечную жесткость. Применяют ремни с различной структурой поперечного сечения. Одно из типичных и наиболее распространенных сечений изображено на рис. 12.22. Слои шнурового (или тканого) корда 1 являются основным несущим элементом ремня. Они расположены в зоне нейтрального слоя Ь для повышения гибкости ремня.
Тканевая обертка 3 увеличивает 270 Ьйр:ИшгзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу 1сд:464840172 прочность ремня и предохраняет его от износа. Резина 2 как заполнитель объединяет ремень в единое целое и придает ему эластичность. Клиновые ремни изготовляют в виде замкнутой бесконечной ленты. Для передач общего назначения по ГОСТ 1284.1 — 89 !'см. также [101) изготовляют семь типов клиновых ремней О, А, Б, В, Г, Д, Е, отличающихся размерами поперечного сечения. Размеры сечения соответственно увеличивают от типа О к Е (табл. 12.2 и рис.
12.17 и 12.22). В табл, 12.2 в качестве примеров приведены параметры только для ремней трех сечений. Таблица 122 Примечание А плопгадь сечения, д масса 1 м длины, 1 расчегная длина по нейгральному слою Ряд длин 1„, мм 400, 450, 500, 560, 630, 7!О, 800, 900. 1000. 1120. 1250. 1400. 1600, 1800, 2000, 2240, 2500. 2800, 3150, 3550. 4000, 4500. 5000, 6000 1 ~, хааа ~~ ° 51ХО гааа «е ф 4, 1гка ФВ Ваа,аб Ф 66 Сечение д к гаа г 1,15 в в 1г,в га л,вювп 1гьгаа 4ОО Передадаекая мощность Р,, лОт * См также Гадолин В Л Методические указания по расчету клиноременных передач МВТУ, 1981.
** Графики построены В Л Галолиным по табзипам ГОСТ 1284 3 — 80 271 Методика расчета передач. Ограниченное число типоразмеров стандартных клиновых ремней позволило определить допускаемую нагрузку для каждого типоразмера ремня, а расчет передачи свести к подбору типа и числа ремней по методике, изложенной в ГОСТ 1284.3- 80*.
! . Сечение ремня выбирают по графику рис. 12.23, где область применения данного сечения (например, Б) расположена выше собственной линии и ограничена линией предыдущего сечения (например. А). 2. По графикам рис. 12.24...12,26** определяют номинальную мо!цность Р,, передаваемую одним ремнем в условиях типовой передачи при а = 180, !'=- 1, спокойной нагрузке, базовой длине ремня, среднем ресурсе (см. ниже). Расчет выполняют по диаметру Ьйр:ИгигзаиК-бт.пагод.ги зозбт®и1.Ьу гсд:464840172 Сечение ремня-А дадодая длина - 7700мм а, ВЮОнн 160 74О аб н2 ЮО Уа Сечение ремня-О Базадая длина = 7820мм О,>аг юо УО 80 7/ Ок=Я,нн и 400 600 800 НЮО ля нин ' 200 4оо аю еоо 1ооо 1200 нг юо уо 80 74О 725 нг юа Уа Ок=И, нн аоод ~500 гоао гбао зооо ббоо 4ооо 45оо н,,нап ' Рис.
12.25 гааа 80аа 4000 баеа и, мин ' Рис 12.24 Сечение ремня-Б дазедая длина-2240мм малого шкива Ыр,, При выборе диаметров из числа стандартных следует учитывать, что при меньших диаметрах уменьшаются габариты передачи, но увеличивается число ремней. Р,кдт 5 5 4 8 г ъ гео г50 224 геео ю 740 ак.!25 800 400 500 600 Юа ЙЮ 207 У Рр,кдт 8 7 6 4 5 г лннкн-' 8оОО и,, нчн-' 800 ЮОО Рис 12.26 где ф— коэффициент угла об м, град !80 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 С, ......
1 0,98 0,95 0,92 0,89 0,86 0,82 0,78 0,73 0,68 0,62 0,56 С, коэффициент длины ремня 1косвенно учитывает частоту пробегов У см. формулу (12.20)1 по графикам рис. 12.27 (для других сечений см. таблицы ГОСТ 1284.3 — 80) ~1,— по 272 Я,,кдю рг 08 Вб В4 Вг 200 0 2,4 г,г го ад 1б !4 7,2 50 В8 Об В' юоа я, кд~л 5О 2,5 г,а 1,5 10 0,5 о л,кдю 50 4,5 4,0 45 40 г,5 г,о 1О Вб Ряд расчетных диаметров И, мм: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000 и далее по ряду Яа40. 3.
По формуле (12.28) определяют мощность Р„, передаваемую одним ремнем в условиях эксплуатации рассчитываемой передачи: Р =Р С„С,С;~СО,(12.28) хвата ~а — по формуле (12,5)~; Ь11р:дКигзаиК-бт.пагод.ги зозИт®и1.Ьу 1сд:464840172 с, с, 1,г 11 !в в,у ов 1,14 1,'1г 1ВВ ЦЖ В 1р,. 1,г 1,4 1,В 1,В гВ г,г г4 г,В г,В В,В 1ВО г в Рис. 12.27 Рис. 12.28 формуле (12.6) с учетом стандартной длины ремня и рекомен- даций, приведенных ниже). Рекомендуемые значения межосевого расстояния сс 1 2 3 4 5 6 и ! 5др2 1 2Ир2 Ир2 0,95йр2 0~9Ыр2 0,85Ыр2 С; — коэффициент передаточного отношения (рис. 12.28).
С вЂ” коэффициент режима нагрузки: уа акте Спокой УмеРен- Значительные коле- ные колебания бания нагрузки ная Ударная или резко перемен- ная С 1...1,2 1,1...1,3 1,3...1,5 2,5 1,0 0,5 Большие значения при двигателях типа поршневых. Подробнее см. ГОСТ 1284.3 — 80. 1,5...1,7 0,25 4, Выполняя расчет, учитывают следующие рекомендации: и > 120'(90'), 1'< 7 (10), Ы+сз) За З055 81+с з)+Ь, (12.29) где Ь вЂ” высота поперечного сечения ремня; г=Р/(Р С,), (12.30) где Р— мощность на ведущем валу передачи; С,— коэффициент числа ремней: 1 2...3 4...6 >6 С, 1 0,95 0,9 0,85 273 Чем больше число ремней, тем трудней получить их равномерную загрузку, Неизбежные погрешности размеров ремней и канавок шкивов приводят к тому, что ремни натягиваются различно, появляются дополнительные скольжения, износ и потеря мощности.