Выбор сечений клиновых ремней

Часть I. МЕТОДИКА РАСЧЕТА

Методические указания 

 по дисциплине ” Детали машин ”

 для студентов машиностроительных специальностей

всех форм обучения

Нижний Новгород

                                                 1999

Составители А.А. Ульянов, Н.В. Дворянинов, Ю.П. Кисляков          

УДК 621.81 (075.5)

Ременные передачи. Ч.1: Методика расчета: Метод. указания по дисциплине «Детали машин» для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения ./ НГТУ; Сост.: А.А. Ульянов, Н.В. Дворянинов, Ю.П. Кисляков.-

Н. Новгород, 1999. – 31 с. 

Научный редактор В.Е. Желандовский

Редактор И.И. Морозова

Подп. к печ. 29.10.99. Формат 60х84¹/16. Бумага газетная.. .

Печать офсетная Печ. л. 2,0. Уч.- изд. л.1,75.  Тираж 500 экз. Заказ 514.

Нижегородский государственный технический университет.

Типография НГТУ,. 603600, .Н. Новгород, ул. Минина, 24.

                                    © Нижегородский государственный

                                                                    технический университет, 1999

ВВЕДЕНИЕ

    Данная работа призвана пояснить методику расчета ременных передач, применяемых в приводах машин, и дать достаточный материал для самостоя-тельного решения задач.

    В настоящей части I методики расчета изложен теоретический материал и справочные данные; в части II (отдельная брошюра) - примеры расчета раз-личных видов передач.

Рассмотрены только наиболее распространенные двухшкивные передачи

с параллельными осями шкивов. Расчетные схемы и формулы для трехшкивных передач (с натяжными роликами) см., например, в

ГОСТ 1284.3-96 или [2].

    В качестве приводных используют плоские, клиновые, поликлиновые, зубчатые и круглые ремни. Последние применяют, как правило, в бытовой технике и здесь не рассматриваются.

1. ТИПЫ РЕМНЕЙ И ПЕРЕДАЧ

Плоские ремни

1.1.1.Синтетические тканые ремни (ОСТ 17-969-84, ТУ 21-598-87)

    Из плоских ремней эти ремни являются наиболее перспективными ввиду их повышенной прочности, долговечности и высокого коэффициента трения. В нашей стране их изготавливают [1, c.279], [2, c.4] из капроновой мешковины

пропитанной полиамидными смолами, и применяют в основном в приводах станков.

              Механические характеристики при толщине d, мм,    0,8   1,0

    Удельная (на 1 мм ширины b) разрушающая нагрузка, Н/мм 60    90

    Модуль упругости Е, МПа : статический ............................. 1200 1400

                                                   динамический ......................... 1400 1650

    Допустимая скорость v, м/с....................................................    75      40

Размеры синтетических ремней приведены в табл. П1 приложения.

1.1.2. Ремни прорезиненные кордшнуровые с лавсановым корд-

     шнуром ( ТУ 38-105514-77)

Это лучшие из прорезиненных плоских ремней общего назначения. Их

размеры см. в табл. П2 приложения.

1.1.3. Резинотканевые ремни ( ГОСТ 23831-79 )

    Они состоят из нескольких слоев (прокладок) хлопчатобумажной ткани, связанных вулканизированной резиной. Поставляются в рулонах и требуют соединения концов после определения потребной длины. Количество прокла-

док от 3-х до 6-и, ширина от 20 до 1200 мм, Е = 200...350 МПа, v до 25 м/с.

Размеры см. в [3, c.16]. Применение их сокращается.

1.1.4. Кожаные ремни из-за больших дефицитности и стоимости при-

меняются редко.

Клиновые ремни

Клиноременная передача является в настоящее время основной в приводах машин общего назначения. Поликлиновые ремни, как правило, применяют для замены комплекта клиновых ремней (при их числе К ³ 6...8).

    Сечения с обозначением параметров клиновых и поликлиновых ремней показаны на рис.1.

Рис. 1. Сечения клиновых (а - кордтканевое;, б - кордшнуровое) и поликлиновых (в) ремней

1.2.1. Для клиновых ремней на рис.1 а,б размеры сечения обозначены

по ГОСТ 1284.1-89, в скобках приведены обозначения, встречающиеся в технической литературе :

    W (b₀) - ширина большого основания ремня:

    W_p (b_p) - расчетная ширина ремня:

    T (h) - высота ремня:

    a (j₀) - угол клина ремня, равный 40 ± 1⁰.

    Расстояние y₀ от нейтральной линии ремня до большого основания в среднем равно 0,36T.

    В зависимости от отношения W/T клиновые ремни выпускают трех видов: нормальных сечений (W/T » 1,6...1,7); узкие (W/T » 1,2...1,3); широкие

(W/T » 3,3...3,4) - специальные для вариаторов.

    Размеры нормальных (ГОСТ 1284.1-89) и узких (ТУ 38-40534-75, ТУ 38-

105161-84) клиновых ремней [1, с.283] приведены в табл.П4 приложения.

    По ГОСТ 1284.2-89 ремни всех нормальных сечений длиной до 8 м дол- жны иметь кордшнур. Ремни длиной свыше 1,6 м допускается изготавливать с кордтканью. Ремни нормальных сечений в зависимости от передаваемой мощности, долговечности и допускаемого удлинения выпускают пяти классов: 0, I, II, III, IV (см. табл.П3 приложения).

    Примеры условных обозначений ремней при заказе по ГОСТ 1284.1-89 :

ремень сечения С(В) с расчетной длиной L_р = 2500 мм, IV класса, для районов с умеренным климатом : РЕМЕНЬ С(В) - 2500 IV ГОСТ 1284.1-89;

    допускается вместо L_р указывать внутреннюю длину L_вн ремня по меньшему основанию, тогда следует вводить символ «вн» :

РЕМЕНЬ С(В) - 2500 вн IV ГОСТ 1284.1-89.

    Разность DL = L_p - L_вн см. в табл.П5 приложения.

    То же обозначение для районов с холодным и очень холодным климатом

РЕМЕНЬ С(В) - 2500 IV ХЛ ГОСТ 1284.1-89.

    Обозначение узкого клинового ремня (по аналогии) :

РЕМЕНЬ SPA(УА) - 1600 ТУ 38-105161-84.

    Для широких клиновых вариаторных ремней размеры, технические условия и метод расчета определены по ГОСТ 24848.1...24848.3-81.

    1.2.2. Для поликлиновых ремней нормализованы (ТУ 38-105763-84) три сечения К, Л, М. Размеры (рис.1в) и параметры поликлиновых передач

[1, c.284], [3, c.179] приведены в табл.П6 приложения.

Зубчатые ремни

Зубчатые ремни (ОСТ 38-05114-76) выполняют в виде замкнутых колец с поперечными выступами (зубьями) 1 (рис.2) на внутренней поверхности, ко- торые входят в зацепление с зубьями 2 на шкивах.

Рис.2. Зубчатый ремень

       Несущий слой зубчатых ремней выполняют из стального, навитого по спирали троса или троса из стекловолокна. Зубья имеют трапецеидальную форму.

    Основным параметром ремня является модуль m = P/p, где P - шаг зубьев

    Размеры и параметры зубчатых ремней приведены в табл.П7.

    Примеры условного обозначения :

1) ремень литьевой из резины с m = 2 мм, z_р = 75, b = 10 мм :

    РЕМЕНЬ ЛР 2 - 75 - 10 ОСТ 38-05114-76, ОСТ 38-05246-81;

2) то же из полиуретана :

РЕМЕНЬ ЛПУ 2 - 75 - 10 ОСТ 38-05114-76, ОСТ 38-05246-81;

3) ремень сборочный с m = 4 мм, z_р = 100, b = 25 мм :

    РЕМЕНЬ СБ 4 - 100 - 25 ОСТ 38-05114-76, ОСТ 38-05246-81.

        В ЭНИМС разработана зубчатоременная передача с зубьями полукругло- го профиля (ОСТ 38-405560-89), обеспечивающая более высокие механические свойства.Основные ее размеры приведены в [1, c.298], [3, c.179].

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

    Расчетная схема передачи представлена на рис.3.

Рис.3. Схема ременной передачи

Для расчета необходимо иметь:

1) номинальную мощность P_nom привода (потребная мощность двигателя),

кВт, или номинальный вращающий момент T₁, Н.м, на ведущем валу;

2) частоту вращения n₁, мин^-1, ведущего шкива (двигателя);

3) передаточное отношение i ременной передачи (из кинематического расчета)

4) ограничения: а) по условиям компоновки; б) по режиму работы.

3. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Выбор типа ремня

    Тип проектируемой ременной передачи задан в техническом задании на проект: с плоским, клиновым, поликлиновым или зубчатым ремнем.

Выбор сечений клиновых ремней

    3.2.1. Нормальные сечения А, В(Б), С(В), D(Г), Е(Д) выбирают (ГОСТ 1284.3-96) в соответствии с рис.П1 приложения по передаваемой мощ-ности P = P_nomC_p кВт, где C_p - коэффициент динамичности нагрузки и режима работы передачи (см. табл. П8 приложения); или по величине передаваемого момента   T₁ = 9550 P / n₁, Н.м (табл.П4).

    Ремни сечением Z(O) применяют при передаваемых мощностях до

2-х кВт.

3.2.2. Сечения узких (табл.П4) и поликлиновых (табл.П6) ремней вы-

бирают по величине передаваемого момента T₁.