РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Классификация
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
1.14M
Категория: МеханикаМеханика

Ременные передачи. (Лекция 5)

1. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
1 - ведущий шкив;
2 - ведомый шкив;
3 – ремень.
Рисунок 1 – Схема ременной передачи.
1
Ременные передачи

2. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Для нормальной работы передачи необходимо предварительное
натяжение ремня, обеспечивающее возникновение сил трения на
участках контакта (ремень – шкив).
Рисунок 2 – Схемы натяжения ремня.
2
Ременные передачи

3. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Классификация

а)
3
б)
в)
Рисунок 3 – Виды сечения ремня.
По форме сечения ремня:
а) - плоскоременные;
б) - клиноременные;
в) - круглоременные;
г)- зубчатые ремни.
Ременные передачи
Лекция 5
г)

4. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
По взаимному расположению осей валов:
- с параллельными осями;
- с перекрещивающимися валами - угловые;
- со скрещивающимися осями.
Достоинства:
а) возможность расположения ведущего и ведомого шкивов
на больших расстояниях (что важно, например, для
сельскохозяйственного машиностроения);
б) плавность хода;
в) бесшумность работы передачи;
г) способность предохранения передачи от поломок;
д) возможность работы с большими угловыми скоростями;
е) простота конструкции.
4
Ременные передачи

5. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Недостатки:
а) непостоянство передаточного отношения
вследствие проскальзывания ремней;
б) постепенное вытягивание ремней, их
недолговечность;
в) необходимость постоянного ухода (установка и
натяжение ремней, замена при обрыве и т. п.);
г) сравнительно большие габаритные размеры
передачи;
д) необходимость натяжного устройства.
5
Ременные передачи

6. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Ремни
Плоские ремни имеют прямоугольное сечение,
применяются в машинах, которые должны быть
устойчивы к вибрациям. Их получают соединением
(накладкой, склеиванием, сшиванием) концов полос
ткани (прорезиненной, х/б, шерстяной, капроновой
и др.) или кожи.
Промышленность изготавливает прорезиненные
ремни трех типов: сечение А – нарезное (до 30 м/c);
сечение Б – послойно завернутое (до 20 м/c);
сечение В – спирально завернутое (до 15 м/c).
6
Ременные передачи

7. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Клиновые ремни изготавливают бесконечными с углом
клина 0 40 и отношением большого основания к высоте
b0
b
1,6 (нормальные ремни) и 0 1,2 (узкие ремни). Размеры
h
h
поперечного сечения (обозначаются О, А, Б , В, Г , Д , Е по мере
увеличения площади) и длина нормальных ремней определены ГОСТ 12841-80.
Узкие ремни передают в 1,5…2 раза больше мощности,
чем нормальны ремни. Выпускаются четыре сечения этих
ремней: УО,УА,УБ ,УВ .
7
Ременные передачи

8. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Геометрические параметры (рисунок 1):
D1 и D2 – диаметры ведущего и ведомого шкивов;
а – межосевое расстояние;
В – ширина шкива;
L – длина ремня;
– угол обхвата;
– угол между ветвями.
1 180 ;
Учитывая, что
2
D2 D1
sin
.
2
2 a
практически не превышает 15 , приближенно
принимаем значение синуса равным аргументу:
8
D2 D1
D D1
( рад) 57 2
( град) .
a
a
Ременные передачи

9. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Тогда
D2 D1
1 180 57
,
a
или
1 180 57
D1 (и 1)
.
a
(1)
Длина ремня определяется как сумма прямолинейных участков и
дуг обхвата:
L 2 a 0,5 ( D2
D2 D1 2
D )
1
4 a
.
(2)
При заданной длине ремня межосевое расстояние
а
9
2 L ( D2 D1 )
2 L ( D2 D1 ) 2 8 ( D2 D1 ) 2
8
Ременные передачи
.
(3)

10. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Кинематические параметры
Окружные скорости на шкивах
V1 1
D1 D1 n1
D D2 n2
; V2 2 2
.
2
60
2
60
(4)
Учитывая упругое скольжение ремня, можно записать V2 V1, или
V2 V1 (1 ) ,
(5)
где - коэффициент скольжения.
Передаточное отношение
n1 V1 D2
D2
i
.
(6)
n2 V2 D1 D1 (1 )
При нормальных рабочих нагрузках 0,01...0,02 . Небольшое
значение
позволяет приближенно принимать
и
10
D2
.
D1
Ременные передачи
(7)

11. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Рисунок 4– Силовое нагружение ветвей ремня.
F0 - предварительное натяжение ремня;
F1 и F2 - натяжение ведущей и ведомой ветвей в нагруженной передаче.
11
Ременные передачи

12. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
По условию равновесия шкива получим
Т1 0,5 D1 ( F1 F2 ) или F1 F0 F .
(8)
Геометрическая длина ремня не зависит от нагрузки и остается неизменной как в ненагруженной, так и в нагруженной передаче (рисунок 5):
или
F1 F0 F , F2 F0 F
2 F0 F1 F2 .
(9)
Из равенств (8) и (9) следует:
Ft
Ft
F1 F0 , F2 F0 .
2
2
12
Ременные передачи
(10)

13. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Получили систему двух уравнений с тремя неизвестными: F0 , F1 и
F2 .
Соотношение натяжение ведущей и ведомой ветвей при работе передачи на границе буксования определяют по уравнению Л. Эйлера:
F1 F2 e f ,
(11)
где e – основание натурального логарифма;
f – коэффициент трения;
– угол обхвата.
e f
Ft e f 1
F1 Ft f
; F2 Ft f
; F0 f
2 e 1.
e 1
e 1
13
1
Ременные передачи
(12)

14. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Рисунок 6 – Эпюра напряжений при изгибе ремня.
Максимальные напряжения в ремне равны
max 1 v 1и .
14
Ременные передачи
(13)

15. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Напряжения 1 и 2 в ветвях ремня от рабочей нагрузки равны
(14)
1 0 t / 2 ,
(15)
2 0 t / 2,
где 0 - предварительное напряжение в ремне;
t - полезное напряжение.
0 F0 / A
где А – площадь поперечного сечения ремня.
t Ft / A .
Напряжение v в ремне от действия центробежных сил определяется по известной из сопротивления материалов формуле для напряжений в тонком вращающемся кольце, а именно:
v V 2 .
(16)
и Е Еymax /
15
E / 2
E / D ,
D/2 /2
Ременные передачи
(17)

16. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
где
и - напряжения изгиба;
E – модуль упругости материала ремня;
– относительное удлинение ремня;
– радиус кривизны нейтрального слоя ремня;
ymax – расстояние от нейтральной оси до наиболее уда-
ленного волокна.
16
Ременные передачи

17. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач

Лекция 5
Расчет плоскоременных передач
Исходные данные:
1.Мощность на валу ведущего шкива Р1.
2.Угловые скорости шкивов 1 и 2 .
3.Условия работы.
Последовательность расчета:
1. В зависимости от условий работы выбирают тип ремня.
2. Определяют минимальный диаметр малого шкива по эмпирической формуле:
P
Dmin (0.052...0.061) 3 1 ,
(18)
1
Полученный диаметр округляют до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 23831-79.
17
Ременные передачи

18. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач

Лекция 5
3. Определяют окружную скорость ремня V по формуле
V 1
D1
2
(19)
и сопоставляют ее с оптимальной скоростью для выбранного
типа ремня. При неудовлетворительном результате изменяют D1.
4. Задаются коэффициентом и определяют D2 по формуле (6).
Полученный размер округляют до стандартного значения.
5. Уточняют передаточное отношение число по формуле (5).
6. Ориентировочно принимают межосевое расстояние a либо в
соответствии с требованиями конструкции, либо в рекомендуемых
пределах.
7. Определяют расчетную длину ремня L по формуле (2) и округляют до стандартного значения.
18
Ременные передачи

19. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач

Лекция 5
8. Проверяют передачу на долговечность по числу пробегов
ремня по формуле
V
U U ,
(20)
L
в м / c; L
где V - скорость ремня
- длина ремня в м ; U - допускаемое число пробегов в секунду.
Если оно выше допустимого, увеличивают длину ремня, т.е.
принимают большее значение а .
9. Уточняют межосевое расстояние а по формуле (3).
10. Проверяют угол обхвата 1 ремнем малого шкива по формуле (1) и при необходимости увеличивают межосевое расстояние
а или применяют натяжной ролик.
19
Ременные передачи

20. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач

Лекция 5
11. По рекомендациям задаются отношением / D1 и определяют
толщину ремня , округляя ее до ближайшего наименьшего стандартного значения.
12. Определяют полезное допускаемое напряжение по формуле:
t 0 2 0 0 ,
(21)
s
где 0 – оптимальный коэффициент тяги;
0 – предварительное напряжение;
s 1,2...1,4 - коэффициент запаса тяговой способности по
буксованию.
20
Ременные передачи

21. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач

Рисунок 7 - Кривые скольжения.
21
Ременные передачи
Лекция 5

22. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач

Лекция 5
13. Вычисляют допускаемые полезные напряжения t для
проектируемой передачи:
(24)
[ t ] [ t ]0 C0 C Cv / C p ,
где C0 – коэффициент, учитывающий тип передачи и ее
расположение;
C – коэффициент угла обхвата малого шкива;
Cv – коэффициент влияния центробежных сил, зависящий от скорости v ремня;
C p – коэффициент динамичности и режима.
22
Ременные передачи

23. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ Проектирование ременных передач

Лекция 5
2 Т1
.
14. Определяют окружное усилие Ft
D1
15. Из расчета по тяговой способности определяют требуемую
площадь поперечного сечения ремня A
Ft
t
и его ширину b , ок-
ругляя до ближайшего большего стандартного значения.
16. Находят усилие предварительного натяжения ремня
F0 A 0 b 0 .
23
Ременные передачи

24. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Расчет клиноременных передач
1. Проектный расчет клиноременной передачи начинают с
выбора сечения ремня по заданной передаваемой мощности и
частоте вращения малого шкива с помощью графиков (рисунок
8): при мощностях до 2 кВт применяют сечение О, а сечение Е
– при мощностях свыше 200 кВт.
24
Рисунок 8 – К выбору сечения ремня
Ременные передачи

25. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Далее определяется расчетный диаметр малого шкива. Минимальные
значения диаметров Dmin малого шкива следующие:
Сечение ремня О
Dmin , мм.........… 63
A Б В
Г
Д Е
90 125 200 315 500 800
Вышеприведенные значения расчетных диаметров малого шкива
обеспечивают минимальные габариты передачи, но с увеличением этого
диаметра возрастают тяговая способность и КПД передачи, а также долговечность ремней. При отсутствии жестких требований к габаритам
передачи расчетный диаметр D1 малого шкива следует принимать больше минимально допустимого значения. Диаметр D2 большого шкива
определяют из формулы (6).
25
Ременные передачи

26. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
2. Далее определяют окружную скорость V ремня по формуле (4).
3. Межосевое расстояние a предварительно определяют по
условию
0.55 ( D1 D2 ) h a 2 ( D1 D2 ) ,
(25)
где h – высота сечения ремня.
Следует помнить, что с увеличением межосевого расстояния долговечность ремней увеличивается.
4. Расчетная длина ремня L p вычисляется по формуле
L p 2 a ( D1 D2 ) / 2 ( D2 D1 )2 /(4a) ,
(26)
и округляют до ближайшей стандартной длины.
26
Ременные передачи

27. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
5. Определяют окончательное межосевое расстояние a в
зависимости от принятой стандартной расчетной длины
ремня:
a 0.25 ( L w) ( L w)2 8 у ,
(27)
w ( D1 D2 ) / 2 , у ( D2 D1 )2 / 4 .
6. Угол обхвата 1 на малом шкиве вычисляют по формуле (1).
7. Мощность Р р , передаваемая одним ремнем, рассчитывается по формуле
Pp P0C CL / C p ,
(28)
27
Ременные передачи

28. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
где Р0 – номинальная мощность, передаваемая одним ремнем
(определяется по таблицам ГОСТа).
С – коэффициент угла обхвата:
10 ……………180 160 140 120 90
0,95 0,89 0,82 0,68;
С ………..1,0
СL
– коэффициент длины ремня, зависящий от отношения
L
.
Lp
8. Определяют число Z ремней по формуле
(29)
Z P /(Cz Pp ) ,
где P – передаваемая мощность на ведущем валу;
Cz – коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте,
вводится при Z 2.
28
Ременные передачи

29. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Лекция 5
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
9. Нагрузка на вал клиноременной передачи
R 2 F0 z sin( 1 / 2) ,
(30)
где F0 – натяжение ветви одного ремня;
α – угол обхвата малого шкива.
Величину F0 натяжения ветви одного ремня вычисляют
по формуле
0.85 P C p Cz
F0
Fv ,
(31)
Z V C
где V – окружная скорость ремня.
29
Ременные передачи
English     Русский Правила