Принимаем d_p1 = 180

5. Передаточное отношение

i = ω₁/ω₂

i = 76,09/26,15 ≈ 2,91

6. Расчетный диаметр ведомого шкива, мм

d_p2 = d_p1 i(1 – ε)

ε = 0,01

d_p2 = 180∙2,91(1 – 0,01) ≈ 518,6

Принимаем d_p2 = 560

7. Фактическое передаточное отношение

i_ф = d_p2 /(d_p1(1 – ε))

i_ф = 560/(180(1 – 0,01)) ≈ 3,14

     8) Минимальное и максимальное межосевое расстояние, мм

     a_min = 0,7(d_p1 + d_p2)

     a_max = 2(d_p1 + d_p2)

     a_min = 0,7(180 + 560) = 518

     a_max = 2(180 + 560) = 1480

     Из  условия a_min< a′ < a_max принимаем a′ = 1000 мм

8. Расчетная длина ремня, мм

L_p = 2a′ + π(d_p1 + d_p2)/2 + (d_p2 – d_p1)²/4a′

     L_p = 2∙1000 + 3,14(180 + 560)/2 + (560 – 180)²/(4∙1000) = 3197,9

     Принимаем L = 3550

9. Уточняем межосевое расстояние:

а = 0,25{L – π(d_p1 + d_p2)/2 + √[L – π(d_p1 + d_p2)/2]² – 2(d_p2 – d_p1)²}

     а = 0,25{3550 – 3,14(180 + 560)/2 + √[3550 – 3,14(180 + 560)/2]² – 2(560 –                180)²} ≈ 1178,79 мм

     10) Угол обхвата ремнем ведущего  шкива

     α₁ = 180 – 57,3(d_p2 – d_p1)/а

     α₁ ≥ [α₁], [α₁] = 120˚

     α₁ = 180 – 57,3(560 – 180)/1178,79 ≈ 161,5˚

10. Линейная скорость ремня

υ = π d_p1n₁/60∙10³

υ = 3,14∙180∙727/60∙10³ = 6,85 м/с

11) Номинальная  мощность, передаваемая одним ремнем

Р₀ = 2,99 кВт

12. Расчетное число клиновых ремней

Z′ = P/(Р₀C_UC_αC_L)

С_U = 1 + 0,02i_ф

С_U = 1 + 0,02∙3,14 ≈ 1,063

C_α = 1 – 0,0025(180 – α₁)

C_α = 1 – 0,0025(180 – 161,5˚) ≈ 0,954

C_L = 1,10 (табличное значение)

Z′ = 7,08/(2,99∙1,063∙0,954∙1,10) ≈ 2,12

Уточняем  число ремней:

Z = Z′/C_Z

C_Z = 0,80

Z = 2,12/0,85 ≈ 3

13) Силы, действующие в передаче, Н

Предварительное натяжение одного ремня:

F₀ = 750P/Z υC_α + M υ²

F₀ = 750∙7,08/3∙6,85∙0,954 + 0,18∙6,85² ≈ 279,30

Суммарная нагрузка на валы передачи:

F_в = 2F₀ Z sin(α₁/2)

F_в = 2∙279,30∙3 sin(161,5˚/2) ≈ 1654,01

Окружная  сила:

F_t = P₁10³/ Z υ

F_t = 7,08∙10³/3∙6,85 ≈ 344,53

Натяжение ведущей ветви:

F₁ = F₀ + F_t /2

F₁ = 279,30 + 344,53/2 ≈ 451,57

Натяжение ведомой ветви:

F₂ = F₀ – F_t /2

F₂ = 279,30 – 344,53/2 = 107,04

     14) Напряжение в ремне, МПа

Напряжение  в ремне от силы натяжения ведущей ветви:

σ₁ = F₁/S

σ₁ = 451,57/138 ≈ 3,27

Напряжение  в ремне от центробежных сил:

σ_υ = M υ²/S

σ_υ = 0,18∙6,85²/138 ≈ 0,06

Напряжение  в ремне от его изгиба на меньшем  шкиве:

σ_U = 2y/d_p1

E =80…100 МПа

σ_U = 2∙90∙4,6/180 = 4,60

Максимальное  напряжение в ремне:

σ_max = σ₁ + σ_υ + σ_U

σ_max = 3,27 + 0,06 + 4,60 = 7,93

(σ_max ≤ 10 МПа)

15) Число пробегов ремня по шкивам в сек.

λ = υ10³/L

λ = 6,85∙10³/3550 ≈ 1,93 c^-1

Условие долговечности обеспечено, т.к. λ ≤ [λ], [λ] = 10 c^-1.

16) Коэффициент, учитывающий снижение изгибных напряжений на ведомом шкиве по сравнению с ведущим

с_D = 1,5 √ i_ф – 0,5

с_D = 1,5 √ 3,14 – 0,5 ≈ 1,70

17) Расчетная долговечность ремня

t = (σ_-1/σ_max)⁷с_D 10⁷/2∙3600 λc_p

σ_-1 ≈ 9 МПа

t = (9/7,93)⁷∙1,70∙10⁷/2∙3600∙1,93∙1,0 ≈ 2967 ч

18) Принимаем ремень:

Ремень  В-3550 III ГОСТ 1284.1-89

Таблица 2 – Результаты расчета параметров клиноременной передачи

 

Вывод: ремень соответствует выбранным  критериям работоспособности. 

 
 
 
 
 
 
 
 
3 Конструирование шкива клиноременной передачи

     Исходные  данные:

     

     1) Обод шкива клиноременной передачи

     Размеры канавок шкива, мм:

     

     Ширина  обода шкива:

     

     Наружный  диаметр шкива:

     

     Наружная  ширина канавки шкива:

     

     Толщина обода для чугунного шкива:

     

     Принимаем

     Внутренний  диаметр обода:

     

     2) Диск

     Толщина диска шкива:

     

     Принимаем

     Т.к. диаметр шкива малый, то отверстий  в диске нет.

     Диаметр центральной окружности:

       

     Принимаем

     3) Ступица

     Внутренний  диаметр ступицы:

     

     Длина ступицы ведущего шкива:

     

     Принимаем

     Диаметр ступицы:

     

     Принимаем

     Размеры фасок:

     - при  –

     - при  –

     - при  –

     Глубина паза в ступице:

     

     Ширина  паза в ступице:

     

 
 
 
 
 
 
 
 
4 РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

     Исходные  данные:

     Вращающий момент на ведомом валу – Т₃ = 586 Н∙м

     Передаточное  число редуктора – U_р = 2,5

Угловая скорость на ведущем валу – ω₂ = 26,15 рад/с

Угловая скорость на ведомом валу – ω₃ = 10,46 рад/с

     Нагрузка  реверсивная

     Колеса  кованые

     Срок  службы – = 5 лет

     Работа  привода в одну смену – , режим средний 

1. Механические  характеристики

Марка стали – 45

Диаметр заготовки, – любой

Толщина заготовки, – любая

Термообработка  – нормализация

Твердость заготовки – 179…207 НВ (≈ 180 НВ для  колеса; ≈ 205 для шестерни)

Предел  прочности – 

Предел  текучести – 

Предел  выносливости – 

2. Определение числа циклов нагружения

об/мин – для шестерни

об/мин – для колеса

Срок  службы механизма, ч:

3. Определение допускаемых напряжений

     Определение допускаемых напряжений на усталостную  контактную прочность:

Предел  выносливости зубьев при контактном нагружении:

Коэффициент долговечности: