3 Расчёт клиноремённой передачи

Расчет клиноременной передачи начинаем с выбора сечения ремня по номограмме (рисунок 2) в зависимости от мощности Р₁ на ведущем валу и частоты n₁ вращения вала. Мощность Р₁ на ведущем валу передачи принимаем равной потребной Р_п мощности, а частота вращения вала - частоте вращения вала электродвигателя.

Рисунок 2 – Номограмма для выбора сечения клинового ремня

Для выбранного сечения ремня B из прил. 6 выписываем техничес­кие данные, из прил. 7 подбираем требуемый шкив. Для повышения ресурса работы передачи рекомендуется устанавливать шкивы с углом профиля канавок 36°.

Выбираем d₁=224 мм, ремень типа Б b₀=17мм h=10,5 мм b_p=14 мм A=138 мм²

диаметр ведомого шкива:

где u_p- передаточное число ременной передачи.

Вычисленный диаметр d₂ округляем до ближайшего стандартного (прил. 7).

Принимаем d₂=355мм

Выбираем шкив с параметрами: с=5, е=16, t=20, S=12.5, k=7.5

Межосевое расстояние (предварительное):

a_min= 0,55 ( d₁ + d₂) +h=0,55(224+336)+10,5=328,95 мм.

a_max=d₁+d₂=224+336=579мм

Расчетная длина ремня:

Найденное значение округляем до ближайшего стандартного L_p=2000мм (прил. 6).

Уточняем межосевого расстояния:

W=0,5π(d₁+d₂)=0,5*3,14(224+336)=909,49 мм

Угол обхвата ремнями малого шкива:

Расчетная мощность:

где С_α - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата (из прил. 8 С_α=0,965); С_l - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня (из прил. 9 С_l=0,965); . С_p - коэффициент, учитывающий режим работы передачи (из прил. 10 С_p=1). Номинальная мощность Р₀ , передаваемая одним ремнем, из прил. 12. Р₀=6600

Требуемое число ремней

где P₁- мощность на ведущем валу передачи;

С_Z - коэффициент, учитывающий число ремней ( из прил. 11 С_Z=0,95).

Принимаем Z=3

Скорость ремня:

м/с

Сила предварительного натяжения ремня:

кН

Коэффициент θ учитывающий влияние центробежных сил, принима­ем в зависимости от сечения ремня (из прил. 13 θ=0,18).

Сила, действующая на валы:

Рабочий ресурс (долговечность) клиноременной передачи:

где N_оц - число циклов, выдерживаемых ремнем.

Для клиновых ремней с кордной тканью сечением 0 и А N_оц =4,6*10⁷, для ремней сечением Б, В, Г N_оц = 4,7 • 10⁷.

При среднем режиме работы средний ресурс ремней, установленный стан­дартом, составляет 2000 часов.

В случае Н₀ < 2000 часов следует увеличить диаметр d₁ на одну ступень из стандартного ряда. Ресурс возрастает пропорционально от­ношению диаметров в шестой степени.

Ширину шкива В определяем по формуле, приведенной в примеча­нии прил 7.

B=(Z-1)*t+2*S=(3-1)*20+2*12,5=65 мм

4 Расчёт и конструирование редуктора

Тип редуктора – конический одноступенчатый.

4.1 Материалы зубчатых колёс

Основным материалом для изготовления зубчатых колёс служат термически обрабатываемые стали. По сравнению с другими материалами они в наибольшей степени обеспечивают контактную прочность и прочность зубьев на изгиб.

В зависимости от твёрдости стальные зубчатые колёса разделяют на две группы: твёрдостью НВ > 350 (с объёмной закалкой, закалкой т.в.ч., цементацией, азотированием); твёрдостью НВ ≤ 350 (зубчатые колёса нормализованные или улучшенные).

Данные о материалах представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Механические характеристики материалов зубчатых колёс

Зубчатое колесо	Марка стали	Термообработка	Твёрдость сердцевины НВ, МПа
Шестерня	40Х	Улучшение	300
Колесо	45	Улучшение	270