Модуль зубчатого ремня и число зубьев шкивов

    Предварительные значения модуля зубчатоременной передачи определя- ют по формуле [5, c.159]

                       m¢ »  35 (P_nom / n₁)^{1/ 3}   мм.                                   ( 1 )

    Полученное значение m¢ округляют по табл.П7до нормализованного.

    Число зубьев z шкивов в зависимости от m и n₁ см. в табл.1.

Таблица 1 - Рекомендуемые числа зубьев z₁ и z₂ зубчатых шкивов [1,c.299]

Диаметры шкивов и скорость ремня

    Допускаемые отношения d/d- диаметра шкива к толщине плоского ремня

[1, c.285]:                 ремни:                                                      d/d 

                  синтетические                                                         100 (50);

                  прорезиненные                                                              50 (30);

                  кожаные                                                                          35 (25);

                  хлопчатобумажные цельнотканые                                          30 (25).

       В скобках указаны минимально допускаемые значения d_min/d  (за счет снижения долговечности ремней).

           Диаметр меньшего шкива можно определять по формуле 

М.А.Саверина [1, c.296], [4, c.162]

                                 d¢₁ = (1100...1300)( P / n₁ )^{1/ 3} мм,         (2)

где Р - передаваемая мощность, кВт;  n₁ - частота вращения, мин^-1.

    Для клиновых и поликлиновых ремней d_min  приведены в табл.П4 и П6.

    Расчетные диаметры больших шкивов d¢₂ = d₁i(1 - x),          (3)

где x - коэффициент упругого скольжения [1, c.287]: плоские ремни - 0,01; клиновые кордтканевые - 0,02; клиновые кордшнуровые - 0,01.

    Расчетные диаметры d¢₁ и d¢₂ округляют до ближайшего стандартного значения диаметров шкивов: для плоских передач - по ГОСТ 17383-73, для клиновых - по ГОСТ Р 50641-94 (соответствуют ряду чисел R20).

    Фактическое передаточное отношение

                                 i = n₁ / n₂ = d₂ / [d₁(1 - x)].                              (4)

    Линейные скорости ремня на шкивах, м/с,

              v₁ = pd₁n₁ / 6×10⁴ ; v₂= pd₂n₂ / 6×10⁴ ;  v₂ = v₁(1 - x).           (5)

    Диаметры делительных окружностей зубчатых шкивов (рис.2) измеряют по расположению осей металлотросов и находят по формуле d = mz, где m и z - по табл.1. Для зубчатых ремней x = 0 и i = n₁ / n₂ = d₂ / d₁ = z₂ / z₁.

    Диаметры меньших шкивов передачи с целью снижения напряжений изгиба и увеличения долговечности ремней следует брать возможно большими

допускаемыми габаритами передачи, но не приводящих к предельно допусти-мой и более скорости ремня.: для плоских синтетических ремней v £ 40...

80 м/с; для плоских прорезиненных v £ 35 м/с: для клиновых нормального се- чения v £ 30 м/с; для клиновых узких и поликлиновых v £ 40 м/с; для зубчатых: при m £ 3 мм v £ 30 м/с; при m > 3 мм v £ 40 м/с.

Межцентровое расстояние

    Межцентровое расстояние а определяется конструктивными особеннос- тями привода.

    Рекомендуемое а для клиноременных передач по ГОСТ 1284.3-96 :

0,7 (d₁ + d₂) < a < 2 (d₁ + d₂)                              ( 6 )

    Для плоскоременных передач а ограничивают углом обхвата a ³ 150⁰.

    Для зубчатоременной передачи а можно определять по формуле (6).

    Оптимальное а в зависимости от d₂, i  и условия обеспечения необходи-

мого угла обхвата a на меньшем шкиве [1, c.285] :

          i...........…... 1                  2        3              4           5  ³ 6

    a_opt /.d₂........ 1,5              1,2          1,0          0,95      0,9       0,85.

Угол обхвата ремнем меньшего шкива

    Угол обхвата ремнем меньшего шкива вычисляют по формулам:

                       a = 180⁰ - 57⁰ (d₂ - d₁) / a  при a > 110⁰,            ( 7 )

                       a = 2 arccos[(d₂ - d₁) / a] при a < 110⁰.            ( 8 )

    Минимальные значения a для плоских ремней ³ 150⁰; для клиновых ремней (по ГОСТ 1284.3-96)  ³ 90⁰.

    Для зубчатых ремней по углу a определяют число зубьев в зацеплении на малом шкиве:                     z₀ = z₁a / 360⁰                                     ( 9 )

Расчетная длина ремня

    Расчетная длина ремня L_р вычисляется по формулам:

                       L¢_p = 2a + w + q / a ,                                             ( 10 )

                       L¢_p = 2a sin( a/2 ) + w + [pg (d₂ - d₁) / 180 ],         ( 11)

где w - p (d₁ + d₂) / 2; q = [(d₂ - d₁) / 2 ]²;   g = 90⁰ - a/2, град.

    Длину ремня L¢_p для ремней, выпускаемых в виде бесконечных колец, округляют до ближайшей стандартной длины L_p.

У плоских ремней стандартная длина определяется по внутренней стороне ремня. Для резинотканевых ремней, поставляемых в виде рулона, полная длина ремня получается добавлением к L¢_p припуска на соединение концов ремня.

Для зубчатых ремней по L¢_p определяют число зубьев z_p ремня

              z¢_p = L¢_p / (pm),                                                       ( 12 )

z¢_p округляют до ближайшего целого z_p по табл.П7.После этого устана- вливают окончательную длину зубчатого ремня, мм,

              L_p = pmz_p .                                                             ( 13 )

После определения окончательной длины Lp уточняют номинальное межцентровое расстояние по формуле

              a_nom = 0,25 {L_p - w + [(L_p - w)² - 8q]^{1/ 2} }.                      ( 14 )

Для компенсации отклонений от номинала по L_p, удлинения ремней в процессе эксплуатации, а также для свободной установки новых ремней на шкивы должно быть предусмотрено регулирование межцентрового расстояния

    По ГОСТ 1284.3-96 для клиновых ремней нормального сечения увеличение a_nom на величину D₁ (рис.3) должно удовлетворять условию

                       D₁ ³ S₁L_p,                                                      ( 15 ) 

а уменьшение на величину D₂ должно удовлетворять условию

                                 D₂ ³ S₂L_p + 2W_p,                                     ( 16 )

где S₁ и S₂ - коэффициенты, определяемые в зависимости от класса ремня:

                       Класс ремня            S₁         S₂

                              0, I, II                                   0,025          0,009

                              III, IV                                     0,020          0,009.

    Для передач с узкими клиновыми ремнями [2, c.53] D₁ = 0,04L_p, D₂ =

0,02L_p; для поликлиновых передач [4, c.157] D₁ = 0,03L_p, D₂ = 0,013L_p.

    Ход регулирования (смещение центров шкивов) D = D₁ + D₂; проекция

D на ось х (рис.3) Dх = D cosy.

              Основные критерии расчета ременных передач :

1) тяговая способность или прочность сцепления ремня со шкивом;

2) долговечность ремня.

4.  РАСЧЕТ ПО ТЯГОВОЙ СПОСОБНОСТИ

Плоскоременные передачи

4.1.1. Передаваемая окружная сила, Н,

                                 F_t = 2000C_pT_1nom / d₁ = 10³ P_nomC_p / v,          ( 17 )

где С_р - коэффициент динамичности нагрузки и режима работы по табл.П8.

4.1.2. Задаются величиной предварительного напряжения s₀, МПа, и по

табл.2 находят допускаемую удельную окружную силу [p₀], Н/мм, типовой передачи [1, c.291)], [2, c.28].

       Таблица 2 - Допускаемая удельная окружная сила [p₀], Н/мм, плоских ремней

Окончание табл.2  

       Примечание к табл.2. * - для ремней большой толщины (1,0 и 1,5 мм).

    Допускаемая удельная нагрузка [p₀] при эксплуатационных условиях

[1, c.291] :                [p] = [p₀]C₀C_aC_v *,                                       ( 18 )

где С₀ - коэффициент, учитывающий условия нагружения ремня и расположе- ние передачи: для передач с автоматическим натяжением ремня С₀ = 1, для передач с периодическим перетягиванием ремня:

              угол y, град ............. 0...60            60...80          80...90

                  С₀  ............... 1,0                           0,9                0,8 ;

    C_a - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата:

                                 C_a = 1 - 0,003 (180 - a⁰) ;                               ( 19 )

    C_v - скоростной коэффициент, вводимый для передач без автоматичес-кого регулирования натяжения ремня:

                                 C_v = 1 - c_v (0,01v² - 1),                                  ( 20 )

где c_v = 0,01 для синтетических, 0,03 для прорезиненных, 0,02 для хлопчато- бумажных плоских ремней.

4.1.3. Ширина ремня

    Расчетная ширина ремня b¢ = F_t / [p]                                          ( 21 )

округляется до ближайшего большего значения b по табл.П1 или П2 при выпо

лнении условия b/d₁ £ 1.