Запишите формулу для определения площади поперечного сечения ремня, если задано число ремней в клиноременной передаче.

6.38. Расчет на долговечность. Число пробегов ремня в 1 с

U=v/L≤[U],

(6.44)

где U — действительное число пробегов ремня за 1 с; и — скорость рем­ня, м/с; L — расчетная длина ремня, м; [U] — допускаемое число пробегов ремня за 1 с. Для клиновых ремней [U] < 10 (в отдельных случаях [U]= 11 ÷ 12).

Заводы-изготовители клиновых ремней производят проверку гарантий­ной наработки Т_о (ч) (табл. 6.8) для ремней, а также условно-расчетной длины L_o. При расчетной длине выбранного клинового ремня L, отличаю­щейся от табличной, гарантийную наработку (ч) для данного ремня опре­деляют по формуле

Т= T₀(L/L₀), (6.45)

где Г_о — гарантийная наработка ремней условно-расчетной длины L_o, ч (табл. 6.8); L — расчетная длина выбранного ремня, мм; L_o — условно-рас­четная длина ремня, мм (см. табл. 6.8).

Таблица 6.8. Гарантийный срок службы ремней (для условно расчетной длины Lq)

Кратко изложите методику расчета клиноременной передачи на долго­вечность и объясните его необходимость. Для какой цели необходимо опреде­лять Т [см. формулу (6.45)]?

6.39.Последовательность проектировочного расчета клиноременной и по­ликлиновой передачи.

Расчет производят по аналогии с расчетом плоскоременных передач (некоторые изменения, связанные со спецификой клиноременной переда- чи, излагаются подробнее). Расчет клиноременной передачи следует вы­полнять в следующем порядке.

1. Предварительно задать скорость ремня (5—25 м/с) и в зависимости от заданных скорости и передаваемой мощности по табл. 6.9 выбрать про­филь ремня.

Таблица 6.9. Выбор типа клинового ремня в зависимости от передаваемой мощности и скорости ремня

Здесь: Z(O); А; 5(Б); С(В); ДГ); ЕО(Е)

.

Размеры сечения принять по табл. 6.3. Так как заданным условиям за­дачи мощности Р и скорости v в табл. 6.9 соответствует несколько типов (сечений) ремней, рекомендуется вначале выбрать меньшее сечение и пе­реходить к другим только в случае получения неприемлемо большого числа ремней z_KJ1._p>fcL._p.

2. В зависимости от выбранного типа клинового ремня по табл. 6.5 принять диаметр малого шкива О,.

3. По диаметру малого шкива О, определить скорость ремня v и срав­нить с допускаемой [v] = 25 м/с. Уточнить размер Д.

4. Определить диаметр большого шкива D₂ и согласовать его значение с приведенными в табл. 6.5.

5. Уточнить передаточное число и.

6. С учетом рекомендаций, изложенных в шаге 6.22, назначить межосе­вое расстояние а.

7. По формуле (6.3) определить расчетную длину L ремня, округлить ее значение до стандартного (см. табл. 6.3), после чего проверить долговеч­ность ремня (ремней) по числу пробегов (см. шаг 6.35). При U> [U] вы­брать следующее большее значение расчетной длины ремня L (см. табл. 6.3), удовлетворяющее условию U< [U], после чего уточнить межосе­вое расстояние а.

8. Определить угол обхвата а, меньшего шкива. При невыполнении ус­ловий а, < [а,] следует увеличить межосевое расстояние и соответственно изменить расчетную длину ремня L.

9. Задать напряжение с₀ от предварительного натяжения (см. шаг 6.27) и для выбранного типа ремня по табл. 6.6 принять допускаемое приведен­ное полезное напряжение К_о, по табл. 6.7 — поправочные коэффициенты С_а, С_р, С_о, С, по формуле (6.39) определить допускаемое полезное напря­жение [К\_П.

10. Рассчитать окружную силу F, по формуле (6.46).

11. По формуле (6.43) определить требуемое число ремней z_w,_p. При г_о р > 8 необходимо по табл. 6.3 изменить выбранный тип ремней на боль­ший профиль и таким образом снизить число ремней.

12. Рассчитать F_o, угол р и F_s (см. шаг 6.12).

13. Определить все размеры шкивов (см. шаг 6.12).

При расчете поликлиновой передачи профиль ремня выбирают в зависи­мости от передаваемой мощности меньшего шкива Р_х и его угловой скоро­сти го, (рис. 6.15).

Диаметр D, выбирают по табл. 6.10. Число клиньев определяют по формуле

где [z] — допускаемое число клиньев (см. табл. 6.4);

[Р]_П = [P]₀C_aC_pC₁ C_z — допускаемая мощность, передаваемая одним кли­ном, кВт;

[Р]_о — допускаемая приведенная мощность для одного клина, кВт (см. табл. 6.10);

С_а — коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на тяговую способность ремня (см. табл. 6.7); С_р — коэффициент режима работы (см. табл. 6.7); С, — коэффициент, учитывающий влияние на долговечность

длины ремня. Зависимость С, от отношения расчетной длины ремня L к исходной длине Z_o

L/L_o…..0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

С_а.........0,85 0,91 0,96 1 1,03 1,06

С_г — коэффициент, зависящий от числа клиньев; при z = 2 -г 3;

С_г = 0,95; при z = 4 ÷ 6 С. = 0,9; при z>6 С_г = 0,85.

Таблица 6.10. Значения [Р]_о для поликлиновых ремней

6.40.Ответить на вопросы контрольной карточки 6.4.

Ответы на вопросы

6.1. Принципы работы натяжного устройства: натяжение ремня 1 соз­дается перемещением салазок и шкива 2 винтом 3 вправо (см. рис. 6.2). Нажимным роликом (см. рис. 6.1, д) под действием груза 5, установленно­го на рычаге, ремень 1 прижимается к рабочим шкивам 2 к 3. Недостаток ременных передач, не имеющих натяжного устройства: с течением времени ремни вытягиваются, возникает необходимость их укорачивания (переши-вания), что не только нежелательно, а иногда и невозможно.

6.2. Передача, изображенная на рис. 6.1, е — плоскоременная, откры­тая с параллельными валами, простая (натяжное устройство на рисунке не показано), с трехступенчатыми шкивами.

6.3. Для автомобильного вентилятора можно порекомендовать клино-ременную передачу.

6.4. По сравнению с фрикционной и зубчатой ременные передачи име­ют следующие достоинства (см. шаг 6.2): по сравнению с фрикционной пе­редачей — см. пп. 1 и 3; по сравнению с зубчатой — см. пп. 1, 2, 4. Недос-татки: по сравнению с фрикционной передачей — см. пп. 1—3 и 5; по срав­нению с зубчатой передачей — см. пп. 1—5.

6.5. Ременные передачи чаще применяют в приводах сельскохозяйст­венных, текстильных машин и др.

6.6. На рис. 6.1, д показана открытая передача с натяжным роликом, на рис. 6.1, е — открытая передача со ступенчатыми шкивами.

6.8. На рис. 6.4, в показан ремень типа В (спирально-завернутый), его изготовляют из одного куска ткани. Стандартные типы ремней: кожаные, прорезиненные, хлопчатобумажные, шерстяные.

6.10. В плоскоременной передаче один шкив делают обязательно вы­пуклым для центрирования ремня, чтобы при работе передачи ремень не «сходил» со шкивов.

6.11. Повторите шаг 6.11.

6.12. Расчет межосевого расстояния для данного примера:

6.13. В передаче (см. рис. 6.6) ot_min = сх,, поэтому в формулу (6.8) под­ставляют а,, а не ос₂.

6.14. Определять передаточное число по формуле DJD₂ нельзя, т. е. — величина, обратная передаточному числу: 1/и.

6.15. КПД определяется как отношение значений мощности ведомого и ведущего вала; для данного примера η = Р₂/Р_х = 12/12,5 = 0,96.

6.17. На рис. 6.8: поз. I — шкив установлен правильно; II — неправиль­но (снижается тяговая способность и будет иметь место интенсивное изна­шивание ремня кромками канавок шкива); III — неправильно (при вытяж­ке ремня боковые поверхности ремня не будут рабочими, что снизит его тяговую способность).

6.18. Клиноременные передачи при одних и тех же габаритах могут пе­редать большую мощность (по сравнению с плоскоременной), так как в клиноременной передаче при одной и той же ширине обода за счет клино­вой формы возможно большее сцепление (увеличивается сила трения) рем­ня со шкивом.

6.20. На рис. 6.3, г показан поликлиновый ремень. При многорядной установке стандартных ремней возможно непостоянство длин ремней в рядах (вследствие неравномерности их вытяжки и по другим причинам), а следовательно, и неравенство сил их натяжений. По этой причине снижа­ется тяговая способность ремней. У поликлинового ремня этого недостат­ка нет.

6.21. Шкивы клиноременной передачи имеют трапецеидальный про­филь канавок, а поликлиновой — треугольный.

6.22. Оптимальное межосевое расстояние для рассматриваемой переда­чи и s А/А = 800/200 = 4. При и = 4 а_от = D₂ · 0,95 = 800 • 0,95 = 760 мм.

6.24.На рис. 6.12 F_o — сила начального натяжения ремня; F_b F₂ — силы натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня в нагруженной передаче.

6.25.На силу F_v влияют размеры шкивов (их диаметры) и их угловая скорость (так как v = (со/))/2, а параметр скорости входит в квадрате!), а также размеры сечения ремня и его масса.

6.27. Из формулы (6.32) следует, что наибольшее напряжение изгиба в ремне возникает при обходе малого шкива О, значит а_и зависит в основном от отношения 8/DI. Минимальные изгибающие напряжения ст_и2 возникают на ведомом шкиве; на прямолинейном участке ремня а_и = 0 (см. рис. 6.13).

6.28. На рис. 6.13 дуги упругого скольжения ведущего и ведомого шки­вов — соответственно a_ci и а_с2. Дуга скольжения находится со стороны сбе­гающей ветви, а дуга покоя — со стороны набегающей ветви (рис. 6.13).

6.29. В зоне частичного буксования (рис. 6.14) КПД резко снижается, s — увеличивается, изнашивание ремня резко увеличивается.

6.30. К_о — допускаемое приведенное полезное напряжение, определяе­мое при ниже приведенных условиях а, = 180°; и = 10 м/с. Значение К_й за­дается; [К]_П — допускаемое полезное напряжение:

т. е. [К]_п ф const и зависит не только от постоянства К_о, но и от значений переменных поправочных коэффициентов, учитывающих особенность гео­метрии передачи, ее кинематику и т. п.

6.32. К усталостному разрушению ремня приводит циклический изгиб ремня на шкивах и его разгибание при сходе со шкивов.

6.33. Долговечность ремня — способность выдержать определенное число часов работы без разрушения.

6.34. Площадь ремня (для плоскоременной передачи) А = ЪЬ, где 8 — толщина ремня; b — его ширина; А определяется в зависимости от полез­ной окружной силы F, и от допускаемого полезного напряжения в ремне [Щ_п [см. формулу (6.40)].

6.35. Уменьшение числа пробегов ремня при заданной скорости может быть достигнуто увеличением его длины. Для уменьшения напряжений из­гиба в ремне следует, чтобы отношение 5/Z)_min было возможно меньшим.

6.37.Площадь поперечного сечения А_о для клиноременной передачи можно определить из формулы (6.47):

6.38.Для обеспечения нормальной долговечности клиноременной пе­редачи по формуле (6.43) определяют действительное число пробегов рем­ня (ремней) U. При U> [U] условие для гарантийной наработки (ч) для вы­бранного ремня не будет обеспечено, снизится долговечность ремня [сле­довательно, не будет выполнено условие по гарантийной работе клинового ремня (ч), определенное заводом-изготовителем]. В шаге 6.38 отмечено, что долговечность клинового ремня зависит от U и D_min, даны рекоменда­ции по их расчету. Гарантийная наработка Т (ч) для выбранного типа рем­ня определяется в основном для возможности планирования поставок (из­готовления) клиновых ремней.