Ременные передачи

1. Ременные передачи

2.

Ременные передачи – это передачи трением с гибкой связью
Простейшая ременная передача состоит из ведущего и ведомого
шкивов и ремня, надетого на шкивы с предварительным натяжением
(см. рис.). Нагрузка передается за счет сил трения, возникающих
между шкивами и ремнем.

3.

По виду ремня различают
круглоременные
плоскоременные
клиноременные
поликлиноременные
зубчатые

4.

а
б
в
г
Типам ремней соответствуют передачи: плоскоременные
(рис. а), клиноременные (рис. б), с поликлиновым ремнем
(рис. в), зубчато-ременные (рис. г), круглоременные.

5.

Передаточное отношение
1 n1
i
2 n2

6.

Ременные передачи
Достоинства:
• возможность передачи мощности на
большие расстояния (до 15 м)
• возможность работы в широком
диапазоне скоростей (до 100 м/с) и
мощностей (от долей киловатта до
сотен киловатт)
• плавность и бесшумность работы,
предохранение от перегрузок.
• простота конструкции и эксплуатации
• плавность и бесшумность работы
• относительно высокий КПД: 0,91…0,98
Недостатки
• сравнительно большие габариты
• непостоянство передаточного
отношения из-за скольжения ремня.
• повышенные нагрузки на валы и
опоры от натяжения ремней.
• низкая долговечность ремней
• необходимость установки
дополнительных устройств (натяжной
ролик)

7.

Силы в ремне
- сила в ведомой ветви
- сила
давления на
валы
Окружная сила
2 T1
F1 F2
Ft
d1
Центробежная сила
FV
2
A
- сила в ведущей ветви
F0- сила предварительного
натяжения ремня

8.

9.

Алгоритм расчета клиноремённой передачи

10.

Рекомендуемый порядок расчёта
(1)

11.

Рис. К выбору сечения ремня

12.

3. Рассчитывают предварительное значение расчётного диаметра малого
шкива по формуле
(2)
где коэффициент С = 40 для ремней нормального сечения и С = 30 для
ремней узкого сечения.
Полученное значение округляют до ближайшего стандартного значения
из ряда Ra40: 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 и далее по ряду.

13.

При этом выбранное значение d1 должно удовлетворять условию
(3)
где dmin - минимальное допускаемое значение диметра шкивов для
выбранного сечения ремня по табл. 2.

14.

4. Вычисляют значение расчётного диаметра большого шкива как
(4)
Полученное значение также округляют до ближайшего стандартного
значения из ряда Ra40.
5. Определяют фактическое значение передаточного отношения
(5)
и проверяют требуемую точность рассчитанной величины по формуле
(6)

15.

6. Предварительное значение межосевого расстояния a / клиноремённой
передачи, как правило, определяют в ходе компоновки привода машины и
вводят в состав исходных данных для расчёта передачи. Если требуемого
значение межосевого расстояния в исходных данных нет, то его назначают из
условия компактности конструкции передачи, руководствуясь рекомендацией
(7)
7. Расчётную длину ремня по нейтральному слою вычисляют как
(8)
Полученное значение округляют до ближайшего стандартного значения
из ряда Ra40: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400,
1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550,4000, 4500, 5000, 6000.

16.

8. Уточняют межосевое расстояние по формуле
(9)
9. Угол обхвата ремнём малого шкива вычисляют как
(10)
10. Скорость ремня определяют согласно
(11)
11. Мощность, передаваемую одним ремнем передачи при заданных
условиях эксплуатации, рассчитывают по формуле
(12)

17.

18.

Примечания:
1. Значение V в таблице берут ближайшим к её величине, рассчитанной по
формуле (11)

19.

(13)
(14)

20.

21.

12. Число клиновых ремней в комплекте передачи рассчитывают как
(15)
где [z]= 10 - допускаемое число ремней в передаче;
коэффициент CZ учитывает неравномерность распределения
нагрузки между ремнями, его значение определяют по табл. 6
Первоначально принимают CZ = 1 и по (15) вычисляют предварительное
значение z . В зависимости от его величины по табл. 6 выбирают новое
значение CZ и уточняют z . Полученный результат округляют до
ближайшего большего целого числа.

22.

13. Силу натяжения ремня от действия центробежных сил в передаче
определяют по формуле
FV = qV 2 ,
(16)
где значение q выбирают по табл. 2 в зависимости от сечения ремня.
14. Силы натяжения рабочей и холостой вервей передачи рассчитывают
по формулам
F1 = Ftm /(m - )1 + FV ,
(17)
F2 = Ft /(m - )1 + FV .
(18)
Окружную силу Ft и тяговый фактор m , входящие в эти выражения,
определяют как
(19)
(20)

23.

15. Силу предварительного натяжения ремней в передаче вычисляют согласно
F0 = (0,5 F1 + F2) .
(21)
16. Силу, действующую на вал при работе передачи, рассчитывают как
(22)
17. Ресурс наработки ремней находят по формуле
Lh = LhсрКРKТ ,
(23)
где Lhср = 2000час - средний ресурс ремней в эксплуатации при умеренных
колебаниях; коэффициент режима работы КР берут по табл. 6; коэффициент
климатических условий эксплуатации KТ =1 для центральных и южных
регионов и KТ = 75,0 для регионов с холодным климатом.
18. В заключении проводят проверочный расчёт ремней на долговечность
путём ограничения частоты nП пробегов ремня на шкивах
(24)
где [nП ] = 10c-1 - допускаемое значение величины nП для клиновых ремней.

24.

ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

25.

ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Цепная передача – это передача зацеплением с гибкой связью. Состоит
из ведущей и ведомой звездочек, огибаемых цепью.

26.

27.

Основным элементом цепной передачи является приводная цепь.
Различают три типа стандартизованных приводных цепей:
роликовые (а), втулочные (б) и зубчатые (в).
а
б
в

28.

Основной параметр передачи - шаг цепи
Передаточное отношение цепной передачи
n1 d 2
i
n2 d1
i 7
Среднее значение КПД цепной передачи
0,96 0,98

29.

Цепные передачи
Достоинства
• могут передавать движение на
Недостатки
значительные расстояния (до 8 м);
• значительный шум вследствие удара
• более компактны (по сравнению с
звена цепи при входе в зацепление.
ременными),
• могут передавать большие мощности
до 120 кВТ;
• значительно меньшие силы,
действующие на валы;
• отсутствует проскальзывание;
• могут передавать движение одной
цепью нескольким звездочкам
• сравнительно быстрый износ
шарниров цепи (затруднителен
подвод смазки);
• удлинение цепи из-за износа
шарниров, что требует применения
натяжных устройств

30.

Алгоритм расчета цепной передачи
Исходными данными для расчета цепной передачи, как правило, являются следующие
параметры, характеризующие требуемые условия эксплуатации:
• вращающий момент на валу ведущей (малой) звёздочки ….…..… T1,Нм ;
• круговая частота вращения ведущей звёздочки ……...………….... n1, мин-1 ;
• передаточное отношение ………….………………………………... i ;
• угол расположения линии центров передачи к горизонту ……….. ψ ,град;
• тип передачи ……………………………. открытая или закрытая (в кожухе);
• характер нагрузки ………………………. постоянная или переменная;
• способ регулировки натяжения цепи ….. смещением одной из звёздочек,
оттяжными звёздочками или нажимными роликами;
• характер смазывания цепи …………....... непрерывный, регулярный или нерегулярный;
• режим работы ………………………..….. одно-, двух- или трёхсменный

31.

Рекомендуемый порядок расчёта
1. Число зубьев малой звездочки z1 рассчитывают из условия
обеспечения минимальных габаритов и плавного хода передачи по
формуле
(1)
округляя полученный результат до ближайшего большего целого числа
из ряда: 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29.
2. Число зубьев ведомой (большой) звездочки z2 определяют как
(2)
также округляя полученный результат до ближайшего целого числа.

32.

3. Предварительное значение шага Pц однорядной роликовой цепи типа
ПР выбирают из табл. 1 при выполнении условий
(3)
(4)
где n1Р - наибольшая рекомендуемая частота вращения малой
звёздочки передачи при заданном шаге её цепи. При необходимости
допускается заменить в неравенстве (4) частоту n1Р на предельную
частоту вращения n 1lim (табл. 1).

33.

4. При найденном значении шага Pц , используя данные табл. 2,
осуществляют предварительный выбор типоразмера стандартной роликовой
цепи и, соответственно, всех её характеристик.

34.

5. Рассчитывают комплексный коэффициент KЭ , учитывающий условия
эксплуатации проектируемой передачи, в виде произведения целого ряда
частных коэффициентов
KЭ = K Д KаKН K регKсмКрежKТ .
(5)
где K Д - коэффициент влияния динамичности нагрузки; Kа - коэффициент
влияния межосевого расстояния а (или длины цепи); KН - коэффициент
влияния угла ψ наклона линии центров звёздочек передачи к горизонту;
K рег - коэффициент влияния способа регулировки натяжения цепи; Kсм коэффициент влияния характера смазывания цепи; K реж - коэффициент
влияния режима работы передачи; KТ - коэффициент влияния температуры
окружающей среды.
Значения данных частных коэффициентов определяют по (табл. 3).

35.

36.

37.

38.

6. Рассчитывают делительный диаметр d1 малой звёздочки как
d1 = Pц / sin(1800 / z1) .
(6)
7. Определяют полезную окружную силу в передаче
(7)
где F1 и F2 - силы натяжения ведущей и ведомой ветвей передачи.
8. Выполняют проверку работоспособности проектируемой цепной
передачи из условия

39.

выразив значение давления p через параметры условий
эксплуатации передачи и характеристики предварительно выбранной цепи,
(8)
где K ряд - коэффициент, учитывающий число рядов цепей в передаче (при однорядной
цепи K ряд = 1; при двухрядной цепи K ряд = 15,1 ; при трёхрядной цепи K ряд = 25,1 );
значение площади А берут из табл. 2, а величину [ p] определяют по табл. 4

40.

Если условие (8) выполнено, то предварительно выбранный типоразмер
цепи считают окончательно определённым. В противном случае, варьируя
параметрами Pц и K ряд , следует выбрать новый типоразмер цепи,
удовлетворяющий заданным условиям эксплуатации передачи и условию (8)
9. Цепи, выбранные из условия обеспечения износостойкости шарниров,
обладают достаточной прочностью. Однако в ответственных случаях
дополнительно осуществляют их проверочный расчёт на прочность из
условия
(9)
где S и [S] = ...8 15 - действительное и допускаемое значения коэффициента
запаса прочности.
10. Рассчитывают делительный диаметр d2 большой звёздочки как
(10)

41.

11. Вычисляют диаметры окружностей выступов зубьев звёздочек
(11)
(12)
12. Определяют диаметры окружностей впадин зубьев звёздочек,
значения для наиболее широко распространенного профиля
(13)
(14)

42.

13. Рассчитывают ширину зубьев звёздочек
(15)
14. Определяют предварительное значение межосевого расстояния, если
оно не задано, как
(16)
15. Вычисляют число звеньев цепи (или длину цепи в шагах) по
формуле
(17)
Полученное значение LP округляют до ближайшего целого четного
числа.

43.

16. Уточняют межосевое расстояние при известном значении LP
(17)
Для лучшей работы передачи полученное значение a уменьшают на
величину
(18)
17. Определяем силу, действующую на валы передачи, как
(19)