7.2. Расчет клиноременных передач

Клиновые ремни общего назначения выпускают с различными размерами сечений, которые обозначаются О, А, Б, В, Г, Д и Е. Размеры и масса одного метра этих ремней приводятся в табл. 7.1.

Рис. 7.5. К выбору сечения клинового ремня

Расчет клиноременных передач с резинотканевыми ремнями регламентирован ГОСТ 1284.3-80. Сечения клиновых ремней А, Б, В, Г и Д следует выбирать по рис. 7.5 в зависимости от передаваемой мощности при заданной частоте вращения малого шкива. Ремни с сечением О следует применять для передаваемых мощностей до 2 кВт, Е — при мощности свыше 200 кВт.

Мощность передачи с одним ремнем в заданных условиях эксплуатации рассчитывают по формуле

где — номинальная мощность передачи с одним ремнем, (табл. 7.2...7.8); — коэффициент угла обхвата (табл. 7.9); — коэффициент, учитывающий длину ремня (табл. 7.10); — коэффициент динамичности и режима работы (табл. 7.11).

Мощность передачи с одним ремнем при работе на двух шкивах рассчитывается по шкиву с меньшим диаметром, при работе на трех и более — по ведущему шкиву с дополнительной проверкой для ведомых с меньшим диаметром и углом обхвата.

Число ремней в передаче для обеспечения среднего ресурса эксплуатации определяют по формуле

где Р — передаваемая мощность на ведущем валу, — коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте (табл. 7.13), вводится при

Средний ресурс ремней в эксплуатации для среднего режима работы устанавливается 2000 ч. При легких, тяжелых и очень тяжелых режимах работы расчетный ресурс ремней

где — коэффициент режима работы: для легкого режима для тяжелого для очень тяжелого Режимы работы см. в табл. 7.11. Для районов с очень холодным климатом умножают на 0,75.

Ресурс ремней, определяемый по формуле (7.5), является нормативным. Фактический ресурс (срок службы) определяется условиями эксплуатации передачи и выбранными параметрами, в частности сечением ремня и диаметром меньшего шкива, а также длиной ремня. Методика расчета срока службы ремня еще несовершенна. Для ориентировочных расчетов можно использовать формулу (7.10). При прочих равных условиях срок службы ремня зависит от диаметра меньшего шкива. Исходя из этого, при отсутствии жестких требований к габаритам передачи, рекомендуется принимать диаметр меньшего шкива больше минимального его значения, приводимого в табл.

Расчетную длину ремня в зависимости от заданного межосевого расстояния а следует определять по формуле

Эту длину округляют до ближайшего стандартного значения (табл. 7.1), по которому определяют окончательное межосевое расстояние

где

Для компенсации отклонений от номинала по длине ремня, его удлинения во время эксплуатации, а также для свободной установки новых ремней в передаче должна быть предусмотрена регулировка межосевого расстояния или установка натяжных устройств. Наименьшее межосевое расстояние должно быть установлено в зависимости от длины ремня, уменьшенной на при длине ремня и на при длине свыше наибольшее — из расчета длины ремня, увеличенной на

Минимальное рекомендуемое межосевое расстояние

где высота ремня (см. табл. 7.1). Для увеличения долговечности ремня можно принимать большие значения а из следующих соотношений: при передаточном числе и, равном соответственно отношение равно 1,5; 1,2; 1; 0,95; 0,9 и 0,85.

Диаметр меньшего шкива и большего выбирают из стандартного ряда: 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, 1120. 1400 мм и т. д. За расчетный принимают диаметр расположения несущего слоя ремня.

Нагрузка на валы передачи

где — сила предварительного натяжения одного клинового ремня. По назначают

где — скорость ремня, — коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, Для сечений ремня значения 0 соответственно равны ; для передач с автоматическим натяжением ремня

По данным проф. Б. А. Пронина, значение при работе передачи следует определять по фактическим натяжениям ведущей и ведомой ветвей ремня: где — коэффициент, определяющий сцепление ремня со шкивом: — угол профиля клинового ремня: — коэффициент трения между ремнем и шкивом; — угол скольжения на дуге обхвата ремнем шкива; — рабочий коэффициент тяги; -исходный коэффициент тяги, соответствующий — коэффициент режима при односменной работе (табл. 7.11); — окружная сила:

Расчетная долговечность резинотканевого клинового ремня должна быть больше расчетного ресурса ремня Ориентировочно ее можно определить по формуле

где -наработка ремней в циклах при стендовых испытаниях (один цикл соответствует одному пробегу ремня), для ремней сечений О и сечений Б, В и сечений — предел выносливости ремня: — максимальное напряжение в ремне: — напряжение растяжения в ремне: — см. табл. 7.1; — плотность ремня: — напряжение изгиба в ремне: — модуль упругости при изгибе ремня; у — расстояние от крайних волокон несущего слоя

до нейтральной линии ремня, для ремней сечений О, А, Б, В, Г, Д и Е произведение соответственно равно 100, 154, 234, 395, 678, 876 и 1140 (последнее число является приближенным); — коэффициент, учитывающий влияние разной степени изгиба ремня на малом и большом шкивах: число шкивов.

Шкивы клиноременных передач выполняют с канавками, профиль которых регламентирован (табл. 7.12). Конструкции шкивов определены Длина ступицы диаметр ступицы толщина диска С, толщина обода шкива могут быть определены по ориентировочным зависимостям: мм, где — диаметр расточки шкива (диаметр вала).