Находят поправочные коэффициенты и допускаемое полезное напряжение , н/мм2.
,
где C, С, Сθ, Ср − поправочные коэффициенты (см. табл. 3).
Таблица 3
Значения поправочных коэффициентов
Коэффициент угла обхвата α1 на ведущем шкиве Cα |
||||||||||||
Угол охвата α1, град |
180 |
170 |
160 |
150 |
140 |
130 |
120 |
|||||
Cα |
Для плоских ремней |
1 |
0,97 |
0,94 |
0,91 |
— |
— |
— |
||||
Для клиновых и поликлиновых ремней |
1 |
0,98 |
0,95 |
0,92 |
0,89 |
0,86 |
0,83 |
|||||
Коэффициент влияния натяжения от центробежной силы Сυ (C=1,04–0,00042) |
||||||||||||
Скорость ремня υ, м/с |
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|||||
Сυ |
Для плоских ремней |
1,04 |
1,03 |
1 |
0,95 |
0,88 |
0,79 |
0,68 |
||||
Для клиновых и поликлиновых ремней |
1,05 |
1,04 |
1 |
0,94 |
0,85 |
0,74 |
0,6 |
|||||
Коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы Cp |
||||||||||||
Характер нагрузки |
спокойная |
с умеренными колебаниями |
со значительными колебаниями |
ударная и резко неравномерная |
||||||||
Cp |
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
||||||||
Примечание: При двухсменной работе Cp следует понижать на 0,1; при трехсменной − на 0,2. |
||||||||||||
Коэффициент угла наклона линии центров шкивов к горизонту Сθ |
||||||||||||
Угол наклона θ, град |
060 |
6080 |
8090 |
|||||||||
Сθ |
1 |
0,9 |
0,8 |
Определяют требуемое число ремней
,
где А площадь поперечного сечения ремня, мм2 (см. табл.18).
Для удобства монтажа и эксплуатации передачи рекомендуется ограничивать z5; если же по расчету получается z>5, то следует увеличить d1 и соответственно d2 или перейти к большему сечению ремня.
Вычисляют силу предварительного натяжения ветвей ремней F0, Н,
где q − масса 1 метра ремня (см. табл.18).
Определяют силы натяжения ведущей F1 и ведомой F2 ветвей ремней, Н:
; ;
Ft и F0 определены в пунктах 10 и 14.
Рассчитывают силу давления ремня на вал Fоп, Н:
,
где α1 − угол охвата ремнем малого шкива.
Проверяют прочность ремня. Для этого необходимо определить максимальное напряжение в сечении ведущей ветви σmax и сравнить его с допускаемым значением [σ]:
,
где σ1 − напряжение от растяжения, Н/мм2 – ;
σи − напряжение от изгиба, Н/мм2, – (Еи=80100/мм2 − модуль продольной упругости при изгибе для прорезиненных ремней);
συ=ρυ2∙10-6 − напряжения от центробежных сил, Н/мм2 (ρ=12501200 кг/м3 − плотность материала ремня для плоских ремней);
[σ]р − допускаемое напряжение растяжения, Н/мм2;
[σ]р=10 Н/мм2 −для клиновых и поликлиновых ремней.
Если условие σmax≤ [σ]P не удовлетворяется, необходимо увеличить диаметр ведущего шкива d1 или принять большее сечение ремня и повторить расчет.
Определяют материалы и геометрические параметры шкивов
Шкивы клиноременных передач выполняют из чугуна СЧ 15 и СЧ 18, а при 30 м/с – из стали 25Л или алюминиевых сплавов.
Конфигурация обода шкива и размеры канавок даны в табл.23.
Таблица 23
Канавки шкивов клиноременных передач (по ГОСТ 20889-80).