Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ременная передача? Расчет ременной передачи

Что такое ременная передача? Расчет ременной передачи

Ременная передача — это механизм переноса энергии с помощью приводного ремня, использующего силы трения или зацепления. Величина передаваемой нагрузки зависит от натяжения, угла обхвата и коэффициента трения. Ремни огибают шкивы, один из которых ведущий, а другой — ведомый.

Достоинства и недостатки

Ременная передача имеет следующие положительные свойства:

  • бесшумность и плавность в работе;
  • не требуется высокая точность изготовления;
  • проскальзывание при перегрузках и сглаживание вибраций;
  • нет необходимости в смазке;
  • небольшая стоимость;
  • возможность ручной замены передачи;
  • легкость монтажа;
  • отсутствие поломок привода при обрыве ремня.

ременная передача

  • большие размеры шкивов;
  • нагрузка на валы;
  • нарушение передаточного отношения при проскальзывании ремня;
  • небольшая мощность.

элемент ременной передачи

В зависимости от вида ремень бывает плоским, клиновым, круглым и зубчатым. Этот элемент ременной передачи может объединять преимущества нескольких типов, например, поликлиновый.

Области использования

  1. Привод ременной передачи с плоским ремнем применяется на станках, пилорамах, генераторах, вентиляторах, а также везде, где требуется повышенная гибкость и допускается проскальзывание. Для высоких скоростей используются синтетические материалы, для меньших — кордтканевые или прорезиненные.
  2. Ременная передача с клиновыми ремнями применяется для сельскохозяйственной техники и автомобилей (вентиляторная), в тяжелонагруженных и высокоскоростных приводах (узкая и нормального сечения).
  3. Вариаторы нужны там, где скорость вращения промышленных машин регулируется бесступенчато.
  4. Приводы с зубчатыми ремнями обеспечивают наилучшие характеристики передач в промышленности и в бытовой технике, где требуются долговечность и надежность.
  5. Круглоременные применяются для малых мощностей.

привод ременной передачи

Материалы

Материалы подбираются к условиям эксплуатации, где основное значение имеют нагрузка и тип. Они бывают следующими:

  • плоские — кожаные, прорезиненные со сшивкой, цельнотканевые из шерсти, хлопчатобумажные или синтетические;
  • клиновые — армирующий слой в центре с резиновой сердцевиной и тканая лента наружи;
  • зубчатые — несущий слой из металлического троса, полиамидного шнура или стекловолокна в основе из резины или пластмассы.

Поверхности ремней покрываются тканями с пропиткой для повышения износостойкости.

Плоские ремни ременных передач

Типы передач бывают следующими:

  1. Открытые — с параллельными осями и вращением шкивов в одном направлении.
  2. Шкивы со ступенями — можно изменить обороты ведомого вала, при этом у ведущего они постоянные.
  3. Перекрестные, когда оси параллельны, а вращение происходит в разных направлениях.
  4. Полуперекрестные — оси валов скрещиваются.
  5. С натяжным роликом, увеличивающим угол обхвата шкива меньшего диаметра.

ремни ременных передач

Ременная передача открытого типа применяется для работы при высокой скорости и с большим межосевым расстоянием. Высокие КПД, нагрузочная способность и долговечность позволяют использовать ее в промышленности, в частности для сельскохозяйственных машин.

Клиноременная передача

Передача характеризуется трапециевидным поперечным сечением ремня и соприкасающимися с ним поверхностями шкивов. Передаваемые усилия при этом могут быть значительными, но ее КПД — небольшой. Клиноременная передача отличается небольшим расстоянием между осями и высоким передаточным числом.

Зубчатые ремни

Передача применяется для высокой скорости при небольшом расстоянии между осями. Она обладает одновременно преимуществами ременных и цепных приводов: работа при высоких нагрузках и с постоянным передаточным отношением. Мощность 100 кВт может обеспечивать преимущественно зубчатая ременная передача. Обороты при этом являются очень высокими — скорость ремня достигает 50 м/с.

Читайте так же:
Съемные розетки на кухне

ременная передача обороты

Шкивы

Шкив ременной передачи бывает литым, сварным или сборным. Материал выбирают в зависимости от оборотов. Если он изготовлен из текстолита или пластмассы, скорость составляет не более 25 м/с. Если она превышает 5 м/с, требуется статическая балансировка, а для быстроходных передач — динамическая.
В процессе работы у шкивов с плоскими ремнями происходит износ обода от проскальзывания, надлом, трещины, поломка спиц. В клиноременных передачах изнашиваются канавки на рабочих поверхностях, ломаются буртики, происходит разбалансировка.

шкив ременной передачи

Если вырабатывается отверстие ступицы, его растачивают, а затем запрессовывают втулку. Для большей надежности ее делают одновременно с внутренним и наружным шпоночными пазами. Тонкостенную втулку устанавливают на клей и крепят болтами через фланец.

Трещины и изломы заваривают, для чего шкив сначала разогревают для устранения остаточных напряжений.

При обтачивании обода под клиновидный ремень допускается, что частота вращения может изменяться до 5% от номинальной.

Расчет передач

Все расчеты для любых типов ремней основаны на определении геометрических параметров, тяговой способности и долговечности.

1. Определение геометрических характеристик и нагрузок. Расчет ременной передачи удобно рассмотреть на конкретном примере. Пусть нужно определить параметры ременного привода от электрического двигателя мощностью 3 кВт к токарному станку. Частоты вращения валов составляют, соответственно, n1 = 1410 мин -1 и n2 = 700 мин -1 .

Выбирается обычно узкий клиновой ремень как наиболее часто используемый. Номинальный момент на ведущем шкиве составляет:

T1 = 9550P1 : n1 = 9550 х 3 х 1000 : 1410 = 20,3 Нм.

Из справочных таблиц выбирается диаметр ведущего шкива d1 = 63 мм с профилем SPZ.
Скорость ремня определяется так:

V = 3,14d1n1 : (60 х 1000) = 3,14 х 63 х 1410 : (60 х 1000) = 4,55 м/с.

Она не превышает допустимую, которая составляет 40 м/с для выбранного типа. Диаметр большого шкива составит:

d2 = d1u х (1 — ey) = 63 х 1410 х (1-0,01) : 700 = 125,6 мм.

Результат приводится к ближнему значению из стандартного ряда: d2 = 125 мм.
Расстояние между осями и длину ремня находят из следующих формул:

a = 1,2d2 = 1,2 х 125 = 150 мм;
L = 2a + 3,14dcp + ∆ 2 : a = 2 х 150 + 3,14 х (63 + 125) : 2 + (125 — 63) 2 : (4 х 150) = 601,7 мм.

После округления до ближайшего значения из стандартного ряда получается окончательный результат: L= 630 мм.

Межосевое расстояние изменится, и его можно снова пересчитать по более точной формуле:

a = (L — 3,14dcp) : 4 + 1 : 4 х ((L — 3,14dcp) 2 — 8∆ 2 ) 1/2 = 164,4 мм.

Для типовых условий передаваемая одним ремнем мощность определяется по номограммам и составляет 1 кВт. Для реальной ситуации ее надо уточнить по формуле:

После определения коэффициентов по таблицам получается:

[P] = 1 х 0,946 х 1 х 0,856 х 1,13 = 0,92 кВт.

Требуемое количество ремней определяется делением мощности электродвигателя на мощность, которую может передавать один ремень, но при этом еще вводится коэффициент Сz = 0,9:

Сила натяжения ремня составляет: F = σA = 3 х 56 = 168 H, где площадь сечения А находится по таблице справочника.

Окончательно нагрузка на валы от всех четырех ремней составит: Fsum = 2Fz cos(2∆/a) = 1650 H.

расчет ременной передачи

2. Долговечность. В расчет ременной передачи входит также определение долговечности. Она зависит от сопротивления усталости, определяемого величиной напряжений в ремне и частотой их циклов (количество изгибов в единицу времени). От появляющихся при этом деформаций и трения внутри ремня происходят разрушения усталости — надрывы и трещины.

Читайте так же:
Тяговое усилие лебедки это

Один цикл нагрузки проявляется в виде четырехкратного изменения напряжений в ремне. Частота пробегов определяется из такого соотношения: U = V : l < Ud,
где V — скорость, м/с; l — длина, м; Ud — допускаемая частота (<= 10 — 20 для клиновых ремней).

3. Расчет зубчатых ремней. Главным параметром является модуль: m = p : n, где p — окружной шаг.

Величина модуля зависит от угловой скорости и мощности: m = 1,65 х 10-3 х (P1 : w1) 1/3 .

Поскольку он стандартизован, расчетная величина приводится к ближайшему значению ряда. Для высоких скоростей берутся повышенные значения.

Число зубьев ведомого шкива определяется по передаточному числу: z2 = uz1.

Межосевое расстояние зависит от диаметров шкивов: a = (0,5. 2) х (d1 + d2).

У ремня число зубьев будет равно: zp = L : (3,14m), где L — ориентировочная расчетная длина ремня.

После выбирают ближнее стандартное число зубьев, затем определяют точную длину ремня из последнего соотношения.

Нужно также определить ширину ремня: b = Ft : q, где Ft — окружная сила, q — удельное натяжение ремня, выбираемое по модулю.

Нагрузка на валы составит: R = (1. 1,2) х Ft.

Заключение

Работоспособность ременных передач зависит от типа ремней и условий их эксплуатации. Правильный расчет позволит выбрать надежный и долговечный привод.

9 Расчет клиноременной передачи

В другой кинематической схеме привода (рисунок А.1,а), рассматриваемой в заданиях на курсовую работу, в качестве открытой передачи может быть клиноременная передача, показанная на рисунке 7. Она не входит в рассматриваемый комплексный пример, поэтому рассмотрим методику ее расчета на отдельном примере. Исходными данными для расчета клиноременной передачи, например, являются:

– вращающий момент на валу ведущего шкива (момент на валу электродвигателя) Т1 = 32240 Н  мм;

– мощность на валу ведущего шкива (это требуемая мощность электродвигателя) Р1 = 5,03 кВт;

– частота вращения ведущего шкива (это номинальная частота вращения вала электродвигателя) n1 = 1445 мин –1 ;

передаточное число передачи u = uРП= 2,2.

Расчет клиноременной передачи начинается с выбора сечения ремня по номограмме на рисунке 8 в зависимости от мощности Р1 и частоты вращения n1. По исходным данным примера подходит клиновой ремень сечения Б, размеры которого приведены в приложении Б (таблица Б.2). Выбранному сечению Б соответствуют размеры, мм: b = 17; bР = 14; y = 4;

h = 10,5; площадь сечения А = 138 мм 2 . Клиновые ремни нормального сечения О применяются только для передач мощностью до 2 кВт.

Рисунок 7 – Геометрические и силовые параметры клиноремерной

Рисунок 8 – Номограмма для выбора клиновых ремней

Минимально допускаемое значение диаметра ведущего шкива d1 зависит от сечения ремня: для сечения А – d1 = 90 мм; для сечения Б – d1 = 125 мм; для сечения В – d1 = 200 мм; для сечения Г – d1 = 315 мм. В целях повышения срока службы ремней рекомендуется принимать в качестве диаметра ведущего шкива следующее (или через одно) значение после минимально допустимого диаметра из стандартного ряда диаметров, приведенного в приложении Б (таблица Б. 3). Принимаем d1 = 140 мм.

Читайте так же:
Чем лучше сверлить бетонные стены

Определим расчетный диаметр ведомого шкива , мм

. (66)

Полученное расчетное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного значения по таблице Б. 3. Принимаем d2 = 315 мм.

Определим фактическое передаточное число ременной передачи

, (67)

где = 0,01 … 0,02 – коэффициент скольжения [4].

Проверим отклонение  фактического передаточного числа от заданного передаточного числа

.

Определим предварительное значение межосевого расстояния ременной передачи в интервале

, ( 68)

. (69)

Межосевое расстояние принимается в рассчитанном интервале после эскизной компоновки привода. В курсовой работе она не выполняется, поэтому можно принять среднее значение межосевого расстояния.

Определим расчетную длину ремня

(70)

. Полученное значение длины ремня округляем до ближайшего стандартного значения (таблица Б. 2). Принимаем L = 1400 мм. Уточняем значение межосевого расстояния передачи по стандартной длине ремняL [3, с. 88]

(71)

.

Для монтажа ремней на шкивах необходимо предусмотреть в конструкции привода возможность уменьшения межосевого расстояния передачи на 1…2% и возможность его увеличения на 5,5% для регулировки натяжения ремней при эксплуатации. Это требование может быть осуществлено различными конструктивными способами [5,с.289].

Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива , град.

. (72)

Определим скорость ремня , м/с

. (73)

Определим расчетную мощность , кВт, передаваемую одним клиновым ремнем проектируемой передачи [6, с.272]

(74)

где номинальная мощность, кВт, передаваемая одним клиновым ремнем базовой передачи, выбираемая методом интерполирования из таблицы 11. Для рассматриваемого примера.

Таблица 11 – Номинальная мощность, кВт, передаваемая одним клиновым ремнем базовой передачи [8, с. 489 – 490]

как произвести расчет передаточных чисел

Приветствую Вас , форумчане. вобщем обращаюсь к Вам со своими проблемами , надеюсь поможете
кратенько опишу ситуацию. примерно месяц назад загорелся идеей постройки 3-х колесного караката. нашел мост от "жигуля" , купил двигатель китайский клон Хонды 15 л.с. , 4-х тактный. раму планирую сварить из профиля сам, колеса на данный момент ищу от ам "Урал" (обдирыши хочу сделать ) но. к сожалению с математикой в школе было не очень . ПОМОГИТЕ РАСЧЕТАТЬ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ЧИСЛА.
вобщем начну . чтобы Вас сильно не грузить писаниной я начертал небольшую план-схему .

наружний диаметр колеса возьмем — 1100мм
номинальные обороты двигателя — 3600 обмин.
передаточное число зад. моста возьмем — 1:4
передаточные числа кпп 1-вая передача — 3,67
2-я — 2,1
3-я — 1,36
4-я — 1
скорость караката на 4-ой передачи 40 кмч
скорость на 1-ой передаче 10 кмч
какие передаточные числа должны быть у ременной передачи и у цепной ( по рисунку). знаю что можно расчитать , но незнаю как. и если можно то разжуйте мне серому и неграмотному как это выщитать, так сказать на пальцах, без очень сложных формул. вобщем чтобы в будущем , я никого не доставал и мог посчитать самостоятельно извините за много букв.

Старожил
  • #2
Белый Дом
Активный участник
  • #3
Белый Дом
Активный участник
  • #4
страшный мудрила
Новенький
  • #5
страшный мудрила
Новенький
  • #6
Белый Дом
Активный участник
  • #7
страшный мудрила
Новенький
  • #8
страшный мудрила
Новенький
  • #9

вот и сердце моего будущего вездехода (необращяйте внимание что на нем нет фильтра и глушака, интересно-же посмотреть что там в нутри ) я тут обшыбся немного , он всего 13 кобылок

Читайте так же:
Узоры для художественной ковки
horst
Новенький
  • #10
Asterix
Активный участник
  • #11

Совершенно верно, примерно от 8 до 10 раз надо понижать обороты от движка до моста. Тогда и 13 сил для колёс типоразмера ВИ-3 будет вполне достаточно. По крайней мере пока никто не жаловался. Даже наоборот, удивляются, как это такой слабенький двигатель везёт без особого напряга 300 кг груза и кушает при этом максимум 2 литра в час. А всё очень просто — это дефорсированные движки. Обороты у движка небольшие, объём относительно большой, как следствие тянет очень хорошо, почти как дизель. Для тихоходных вездеходов самое оно.

Ремни между двигателем и коробкой не только понижают обороты, но и являются сцеплением. В вашем варианте с мягкой муфтой надо будет делать что-то иное — ведь заводского сцепления на таких движках нет (центробежное не рассматривает — оно двухрежимное). Плюс надо будет делать после КПП вышеназванное понижение, а с помощью одной ступени сделать его сложно.

Ремни при погружении в воду, действительно, начинают проскальзывать. Но после выезда из воды от трения очень быстро подсыхают. Проскальзывания от дождя и снега не заметил, да и капот неплохо защищает от лишней влаги.

Так что, ИМХО, как бюджетный вариант, связка двигатель-станционарник + ремённое сцепление вполне хороша.

horst
Новенький
  • #12
Asterix
Активный участник
  • #13
Старожил
  • #14
страшный мудрила
Новенький
  • #15
страшный мудрила
Новенький
  • #16

Совершенно верно, примерно от 8 до 10 раз надо понижать обороты от движка до моста. Тогда и 13 сил для колёс типоразмера ВИ-3 будет вполне достаточно. По крайней мере пока никто не жаловался. Даже наоборот, удивляются, как это такой слабенький двигатель везёт без особого напряга 300 кг груза и кушает при этом максимум 2 литра в час. А всё очень просто — это дефорсированные движки. Обороты у движка небольшие, объём относительно большой, как следствие тянет очень хорошо, почти как дизель. Для тихоходных вездеходов самое оно.

Ремни между двигателем и коробкой не только понижают обороты, но и являются сцеплением. В вашем варианте с мягкой муфтой надо будет делать что-то иное — ведь заводского сцепления на таких движках нет (центробежное не рассматривает — оно двухрежимное). Плюс надо будет делать после КПП вышеназванное понижение, а с помощью одной ступени сделать его сложно.

Ремни при погружении в воду, действительно, начинают проскальзывать. Но после выезда из воды от трения очень быстро подсыхают. Проскальзывания от дождя и снега не заметил, да и капот неплохо защищает от лишней влаги.

Так что, ИМХО, как бюджетный вариант, связка двигатель-станционарник + ремённое сцепление вполне хороша.

колеса будут (скорей всего завтра) от ам урал — это единственное что можно найти в моей местности (хотя я и их набегался искать). примерный диаметр колеса будет 1050-1150мм. передаточный числа двигатель-колесо получаются сдедующие :

на 1-вой перед — 60.188 / 1 ( 11.9 — 10.8 кмч )
2-ой — 34.44 / 1 ( 21.3 — 19.5 кмч )
3-ей — 22.304 / 1 ( 34.6 — 31.6 кмч )
4-ой — 16.4 / 1 ( 48.8 — 44.6 кмч )
(в скобках предпологаемая скорость при 3500 обмин двигателя)
на счет ременной передачи я двумя руками за!! проще сцепление и придумать нельзя, а чем проще тем надежней работает (к томуже никто не мешает возить с собой парочку запасных ремней )
Asterix как Вы считаете , нормаль будет тоскать?? движка справится. ( планирую уложить вездеход по весу в 250-300 кг в снаряжонном состоянии) по идеи движка должна легче крутить один мост в место двух, вопрос только насколько легче ему будет ?

Читайте так же:
Станки для изготовления профилированного бруса

Конспект занятия по ЛЕГО «Расчет передаточного числа в ременных передачах»

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

ТЕМА: Ременные передачи. Расчет передаточного числа.

Цель: дать понятие передаточного отношения в механизмах и научить рассчитывать передаточное число N

Иллюстрации моделей (см рис.1)

Ведомое и ведущее колеса

Передаточное отношение (число)

hello_html_m3f86fea1.jpgДля передачи крутящего момента от ведущего шкива к ведомому, используется приводной ремень. Ведущее колесо при вращении тянет ремень, который за счет трения зацепляет ведомое колесо и заставляет его поворачиваться.

С помощью шкивов можно:

изменять скорость вращения и вращающий момент,

изменять направление вращения;

передавать вращающий момент между скрещивающимися осями;

Передаточное число – отношение диаметра ведомого колеса к ведущему, характеризует вращение шкивов относительно друг друга.

Расчет передаточного числа ременной передачи.

Когда оба шкива имеют одинаковый размер, на один оборот ведущего шкива приходится один оборот ведомого.

Если у одного из шкивов передачи диаметр меньше, то он будет совершать большее количество оборотов, то есть вращаться быстрее.

Передаточное число позволяет определить, сколько оборотов должен совершить ведущий шкив, чтобы ведомый совершил один оборот.

В случае ременной передачи, из-за проскальзывание ремня, можно говорить только о приблизительной оценке.

Исследования

Собрать модели (см рис.1):

Передача вращающего момента

Изменение направления вращения

Многоступенчатые ременные передачи

Передача вращения между скрещивающимися осями

Пронаблюдать:

Уровень проскальзывания ремня за 10 поворотов рукоятки, подсчитав обороты указателя на ведущем шкиве.

При вращении рукоятки на малом шкиве модели3 большой шкив вращается медленно.

Определить в модели4, насколько медленнее будет вращаться большой ведомый шкив по сравнению с ведущим. Результаты будут варьироваться в зависимости от силы натяжения ремня.

Перекрестить ремень и исследовать работу модели в таком варианте.

В модел5при вращении рукоятки ведущего шкива первой передачи, ведомый шкив второй вращается заметно медленнее, чем в предыдущей модели. Приходится поворачивать рукоятку 8 или 10 раз, чтобы этот шкив совершил один полный оборот.

Модель5, является примером многоступенчатой ременной передачи. Передаточное отношение этой модели можно вычислить, перемножив между собой передаточные числа для каждой пары шкивов.

При вращении рукоятки в модели6ведущего шкива вращение через ременную передачу передается на ведомый шкив, ось которого расположена под углом 90° относительно оси ведущего шкива.

Рассчитать количество оборотов указателя за 10 оборотов рукояти и по формуле найти N .

hello_html_23985063.jpg

Рис.1

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector