Расчет ременной передачи
Ременная передача служит для передачи вращения посредством фрикционного взаимодействия приводного ремня со шкивами. Ременные передачи используют в приводах с максимальной мощностью порядка 50 кВт при скорости ремня до 50 м/с.
Преимуществом ременных передач является простота конструкции, плавность работы, невысокие требования к характеру режима работы, низкий уровень шумности, невысокая стоимость. Из недостатков можно отметить большие габаритные размеры, относительно высокие нагрузки на валы, непостоянство передаточного отношения (за исключением зубчатой ременной передачи), недолговечность ремня вследствие износа.
Ниже можно выполнить онлайн расчет двухшкивной плоскоременной передачи с приводными резинотканевыми ремнями. Задав необходимую частоту вращения приводного шкива, мощность и передаточное отношение, а так же подобрав приводной ремень в соответствии с ГОСТ 23831-79, можно вычислить размеры передачи, длину и ширину ремня, нагрузки на валы, а так же рассчитать долговечность привода.
Исходные данные:
f — частота вращения ведущего шкива, в оборотах в минуту;
P — мощность привода, в Ваттах;
d1 — диаметр ведущего шкива, в миллиметрах;
i — передаточное отношение;
z — число прокладок ремня (выбирается по таблице 1 ГОСТ 23831-79);
g — номинальная прочность прокладки (выбирается по таблице 1 ГОСТ 23831-79), в ньютонах/миллиметр ширины ремня;
θ — угол наклона линии центров передачи, градусах;
υ — толщина ремня (равна сумме расчетных толщин тканевых прокладок и наружных резиновых обкладок ремня), в миллиметрах.
РАСЧЕТ ПЛОСКОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
Частота вращения шкива f, об/мин
Диаметр ведущего шкива d1, мм
Прочность прокладки g, Н/мм ширины
Угол наклона линии центров передачи θ, 0
Вращающий момент на ведущем валу Т, Н*м
Расчетный диаметр ведущего шкива d1расч, мм
Диаметр ведомого шкива d2, мм
Межосевое расстояние а, мм
Угол обхвата малого шкива α1, 0
Предварительное натяжение ремня F0, H
Натяжение ведущей ветви F1, H
Натяжение ведомой ветви F2, H
Напряжение от силы натяжения ремня σ1, МПа
Напряжение от центробежной силы σw, МПа
Максимальное напряжение в ремне σmax, МПа
Источник
Расчет привода ременной передачи
Работы по переборке электродвигателя подходят к завершению. Приступаем к расчёту шкивов ремённой передачи станка. Немного терминологии по ремённой передаче.
Главными исходными данными у нас будут три значения. Первое значение это скорость вращения ротора (вала) электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Второе и третье это скорости, которые необходимо получить на вторичном валу. Нас интересует два номинала 1800 и 3500 оборотов в минуту. Следовательно, будем делать шкив двухступенчатый.
Заметка! Для пуска трёхфазного электродвигателя мы будем использовать частотный преобразователь поэтому расчётные скорости вращения будут достоверными. В случае если пуск двигателя осуществляется при помощи конденсаторов, то значения скорости вращения ротора будут отличаться от номинального в меньшую сторону. И на этом этапе есть возможность свести погрешность к минимуму, внеся поправки. Но для этого придётся запустить двигатель, воспользоваться тахометром и замерить текущую скорость вращения вала.
Наши цели определены, переходим выбору типа ремня и к основному расчёту. Для каждого из выпускаемых ремней, не зависимо от типа (клиноременный, поликлиновидный или другой) есть ряд ключевых характеристик. Которые определяют рациональность применения в той или иной конструкции. Идеальным вариантом для большинства проектов будет использование поликлиновидного ремня. Название поликлиновидный получил за счет своей конфигурации, она типа длинных замкнутых борозд, расположенных по всей длине. Названия ремня происходит от греческого слова «поли», что означает множество. Эти борозды ещё называют по другому – рёбра или ручьи. Количество их может быть от трёх до двадцати.
Поликлиновидный ремень перед клиноременным имеет массу достоинств, таких как:
- благодаря хорошей гибкости возможна работа на малоразмерных шкивах. В зависимости от ремня минимальный диаметр может начинаться от десяти – двенадцати миллиметров;
- высокая тяговая способность ремня, следовательно рабочая скорость может достигать до 60 метров в секунду, против 20, максимум 35 метров в секунду у клиноременного;
- сила сцепления поликлинового ремня с плоским шкивом при угле обхвата свыше 133° приблизительно равна силе сцепления со шкивом с канавками, а с увеличением угла обхвата сила сцепления становится выше. Поэтому для приводов с передаточным отношением свыше трёх и углом обхвата малого шкива от 120° до 150° можно применять плоский (без канавок) больший шкив;
- благодаря легкому весу ремня уровни вибрации намного меньше.
Принимая во внимание все достоинства поликлиновидных ремней, мы будем использовать именно этот тип в наших конструкциях. Ниже приведена таблица пяти основных сечений самых распространённых поликлиновидных ремней (PH, PJ, PK, PL, PM).
| Обозначение | PH | PJ | PK | PL | PM |
| Шаг ребер, S, мм | 1.6 | 2.34 | 3.56 | 4.7 | 9.4 |
| Высота ремня, H, мм | 2.7 | 4.0 | 5.4 | 9.0 | 14.2 |
| Нейтральный слой, h0, мм | 0.8 | 1.2 | 1.5 | 3.0 | 4.0 |
| Расстояние до нейтрального слоя, h, мм | 1.0 | 1.1 | 1.5 | 1.5 | 2.0 |
| Минимальный диаметр шкива, db, мм | 13 | 20 | 45 | 75 | 180 |
| Максимальная скорость, Vmax, м/с | 60 | 60 | 50 | 40 | 35 |
| Диапазон длины, L, мм | 1140…2404 | 356…2489 | 527…2550 | 991…2235 | 2286…16764 |
Рисунок схематичного обозначения элементов поликлиновидного ремня в разрезе.
Как для ремня, так и для ответного шкива имеется соответствующая таблица с характеристиками для изготовления шкивов.
| Сечение | PH | PJ | PK | PL | PM |
| Расстояние между канавками, e, мм | 1,60±0,03 | 2,34±0,03 | 3,56±0,05 | 4,70±0,05 | 9,40±0,08 |
| Суммарная погрешность размера e, мм | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 |
| Расстояние от края шкива fmin, мм | 1.3 | 1.8 | 2.5 | 3.3 | 6.4 |
| Угол клина α, ° | 40±0,5° | 40±0,5° | 40±0,5° | 40±0,5° | 40±0,5° |
| Радиус ra, мм | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.4 | 0.75 |
| Радиус ri, мм | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.4 | 0.75 |
| Минимальный диаметр шкива, db, мм | 13 | 20 | 45 | 75 | 180 |
Минимальный радиус шкива задаётся не спроста, этот параметр регулирует срок службы ремня. Лучше всего будет если немного отступить от минимального диаметра в большую сторону. Для конкретной задачи мы выбрали самый распространённый ремень типа «РК». Минимальный радиус для данного типа ремней составляет 45 миллиметров. Учтя это, мы будем отталкиваться ещё и от диаметров имеющихся заготовок. В нашем случае имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров. Под них и будем подгонять диаметры шкивов.
Начинаем расчёт. Приведём ещё раз наши исходные данные и обозначим цели. Скорость вращения вала электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Ремень поликлиновидный типа «РК». Минимальный диаметр шкива, который регламентируется для него, составляет 45 миллиметров, высота нейтрального слоя 1,5 миллиметра. Нам нужно определить оптимальные диаметры шкивов с учётом необходимых скоростей. Первая скорость вторичного вала 1800 оборотов в минуту, вторая скорость 3500 оборотов в минуту. Следовательно, у нас получается две пары шкивов: первая 2790 на 1800 оборотов в минуту, и вторая 2790 на 3500. Первым делом найдём передаточное отношение каждой из пар.
Формула для определения передаточного отношения:
, где n1 и n2 – скорости вращения валов, D1 и D2 – диаметры шкивов.
Первая пара 2790 / 1800 = 1.55
Вторая пара 2790 / 3500 = 0.797
Далее по следующей формуле определяем диаметр большего шкива:
, где h 0 нейтральный слой ремня, параметр из таблицы выше.
D2 = 45×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 71.4 мм
Для удобства расчётов и подбора оптимальных диаметров шкивов можно использовать онлайн калькулятор.
Инструкция как пользоваться калькулятором. Для начала определимся с единицами измерений. Все параметры кроме скорости указываем в милиметрах, скорость указываем в оборотах в минуту. В поле «Нейтральный слой ремня» вводим параметр из таблицы выше столбец «PК». Вводим значение h0 равным 1,5 миллиметра. В следующем поле задаём скорость вращения валя электродвигателя 2790 оборотов в минуту. В поле диаметр шкива электродвигателя вводим значение минимально регламентируемое для конкретного типа ремня, в нашем случае это 45 миллиметров. Далее вводим параметр скорости, с которым мы хотим, чтобы вращался ведомый вал. В нашем случае это значение 1800 оборотов в минуту. Теперь остаётся нажать кнопку «Рассчитать». Диаметр ответного шкива мы получим соответствующем в поле, и оно составляет 71.4 миллиметра.
Примечание: Если необходимо выполнить оценочный расчёт для плоского ремня или клиновидного, то значением нейтрального слоя ремня можно пренебречь, выставив в поле «ho» значение «0».
Теперь мы можем (если это нужно или требуется) увеличить диаметры шкивов. К примеру, это может понадобится для увеличения срока службы приводного ремня или увеличить коэффициент сцепления пара ремень-шкив. Также большие шкивы иногда делают намеренно для выполнения функции маховика. Но мы сейчас хотим максимально вписаться в заготовки (у нас имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров) и соответственно подберём для себя оптимальные размеры шкивов. После нескольких переборов значений мы остановились на следующих диаметрах D1 – 60 миллиметров и D2 – 94,5 миллиметров для первой пары.
D2 = 60×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 94.65 мм
Для второй пары D1 – 75 миллиметров и D2 – 60 миллиметров.
D2 = 75×0.797 + 2×1.5x(0.797 – 1) = 59.18 мм
Далее мы приступаем к изготовлению шкивов. Всем удачной работы!
Дополнительная информация по шкивам:
Мы начали первые экспиременты и уже подготовили первую часть материала: Тест ремённого привода. Поликлиновидный ремень. Так же выпустили обучающий короткометражный видеофильм.
Источник
Расчет привода ременной передачи
В предыдущих статьях мы рассмотрели теорию и практику расчёта шкивов для поликлиновидных ремней. По рассчитанным данным, создали сам привод и провели замеры скоростей. И вот что можем сказать — методика вычислений оказалась достаточно точной, в связи с чем, мы решили создать аналогичную статью, но уже для расчёта диаметров шкивов для клиновых ремней. Также как и в предыдущем материале (все ссылки предоставим ниже), для удобства и упрощения расчётов, мы сделали онлайн калькулятор, где можно просто вводить данные и получать искомые значения.
Как и полагается, для начала немного теории о клиновидных ремнях. Клиновые или клиновидные ремни — это ремни трапециевидного сечения с боковыми рабочими сторонами. Такие ремни работают на шкивах с канавками соответствующего профиля. Глубина канавок шкивов должна быть такой, чтобы при погружении в него ремня, между внутренней поверхностью ремня и дном желобка шкива сохранялся небольшой зазор (см. рисунок). В отличие от плоскоремённой передачи, клиновые ремни отличаются повышенными силами сцепления со шкивами и, следовательно, повышенной тяговой способностью.
Рассмотрим три самых распространённых типа клиновых ремней:
- классическое (широкое сечение);
- узкое сечение;
- узкое сечение с зубчатой кромкой.
Типовой клиновой ремень состоит из следующих частей:
- корда, представляющего собой основной несущий слой, расположенный примерно по центру сечения ремня, он выполняется из прочных нитей или волокон;
- слоя растяжения, расположенного над кордом;
- эластичного слоя, расположенного под кордом;
- слоя сжатия;
- обертки ремня в виде нескольких слоев прорезиненной ткани.
Корд выполняют из химических волокон: вискозы, капрона, лавсана, полиэстера. В настоящее время применяют также корд из арамида и кевлара, что повышает нагрузочную способность ремня. Эластичный слой и слой растяжения формируют сечение ремня и передают возникающие усилия несущему слою (корду). Тканевая обертка имеет низкий коэффициент трения и повышенную износостойкость.
Узкие клиновые ремни появились в связи с повышением прочности корда. При равных габаритах ремённой передачи они позволяют передавать в 1,5 — 2 раза большие мощности, могут работать при более высоких скоростях и с большей частотой перегибов. Однако, минимальный диаметр шкива для этого типа ремней больше, чем у классического подобного сечения.
Ремни с зубчатой кромкой являются дальнейшим развитием ремней узкого и классического сечения. Они не имеют тканевой обертки боковых граней. Вместо неё, боковые грани шлифуют с высокой точностью, что обеспечивает равномерное сцепление с канавками шкива. Фасонные зубцы обеспечивают снижение и равномерное распределение изгибающих и тепловых напряжений. Также уменьшается шум. Такие ремни могут работать при шкивах меньшего диаметра, чем ремни других сечений, либо передавать большую мощность при тех же оборотах и диаметрах шкивов. Увеличение номинальной мощности составляет не менее 15%.
Помимо трёх вышеприведённых типов ремней в приводах ещё используются и другие разновидности клиновых ремней. Подробно на них останавливаться не будем, принцип у них тот же, они только немного отличаются конфигурацией.
Перейдём к детальному рассмотрению характеристик приводных ремней. На рисунке ниже приведены чертежи трёх основных сечений клиновых ремней. На чертежах указаны их ключевые параметры. Для каждого типа ремней, эти параметры можно определить самостоятельно из таблиц ниже рисунка.
Таблица размеров сечений классических ремней.
| Обозначение DIN | 8 | 10 | 13 | 17 | 20 | 22 | 25 | 32 | 40 |
| Обозначение ISO/B.S. | — | Z | A | B | — | C | — | D | E |
| Обозначение ГОСТ | — | 0 | А | Б | — | В | — | Г | Д |
| Ширина b0, мм≈ | 8 | 10 | 13 | 17 | 20 | 22 | 25 | 32 | 40 |
| Ширина bw, мм | 6,7 | 8,5 | 11,0 | 14,0 | 17,0 | 19,0 | 21,0 | 27,0 | 32,0 |
| Ширина bu, мм ≈ | 4,6 | 5,9 | 7,5 | 9,4 | 11,4 | 12,4 | 14,0 | 18,3 | 22,8 |
| Высота ремня h, мм ≈ | 5 | 6 | 8 | 11 | 12,5 | 14 | 16 | 20 | 25 |
| Высота hw, мм ≈ | 2,0 | 2,5 | 3,3 | 4,2 | 4,8 | 5,7 | 6,3 | 8,1 | 12,0 |
| Минимальный диаметр шкива dwmin, мм | 35,5 | 45 | 71 | 112 | 140 | 180 | 224 | 315 | 450 |
| Максимальная частота перегибов, fbmax, с -1 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Максимальная окружная скорость, V, м/с | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Масса погонного метра, m, кг/м | 0,04 | 0,06 | 0,105 | 0,17 | 0,24 | 0,30 | 0,43 | 0,63 | 0,97 |
| Расчетная длина, Lw, мм | |||||||||
| От | 549 | 472 | 590 | 658 | 948 | 1142 | 1461 | 2075 | 5082 |
| До | 1269 | 2522 | 5030 | 7143 | 6048 | 8052 | 9061 | 12575 | 11282 |
| Разница длины Lw и внутренней Li, мм | 19 | 22 | 30 | 43 | 48 | 52 | 61 | 75 | 82 |
Таблица размеров ремней узкого сечения.
| Обозначение DIN | SPZ | SPA | SPB | SPC |
| Обозначение ISO/B.S. | SPZ | SPA | SPB | SPC |
| Обозначение ГОСТ | УО | УА | УБ | УВ |
| Ширина b0, мм ≈ | 9,7 | 12,7 | 16,3 | 22,0 |
| Ширина bw, мм | 8,5 | 11,0 | 14,0 | 19,0 |
| Ширина bu, мм ≈ | 4,0 | 5,6 | 7,1 | 9,3 |
| Высота ремня h, мм ≈ | 8 | 10 | 13 | 18 |
| Высота hw, мм ≈ | 2,0 | 2,8 | 3,5 | 4,8 |
| Минимальный диаметр шкива dwmin, мм | 63 | 90 | 140 | 224 |
| Максимальная частота перегибов, fbmax, с -1 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Максимальная окружная скорость, V, м/с | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Масса погонного метра, m, кг/м | 0,073 | 0,10 | 0,178 | 0,38 |
| Расчетная длина, Lw, мм | ||||
| От | 512 | 647 | 1250 | 2000 |
| До | 3550 | 4500 | 8000 | 12250 |
| Разница длины Lw и внутренней Li, мм | 13 | 18 | 22 | 30 |
Таблица размеров ремней с фасонным зубом без обёртки боковых граней.
| Стандарт | DIN 2215/ISO 4184 | DIN 7753 Часть 1/ISO 4184 | |||||
| Обозначение DIN | 5 | 6 | 7 | XPZ | XPA | XPB | XPC |
| Обозначение ISO/B.S. | — | Y | — | SPZ | SPA | SPB | SPC |
| Ширина b0, мм ≈ | 5 | 6 | 8 | 10 | 13 | 16,5 | 22 |
| Ширина bw, мм | 4,2 | 5,3 | 6,7 | 8,5 | 11,0 | 14,0 | 19,0 |
| Высота ремня h, мм ≈ | 3 | 4 | 5 | 8 | 9 | 13 | 17 |
| Высота hw, мм ≈ | 1,3 | 1,6 | 2,0 | 2,0 | 2,8 | 3,5 | 4,8 |
| Минимальный диаметр шкива dwmin, мм | 16 | 20 | 31,5 | 50 | 63 | 100 | 160 |
| Максимальная частота перегибов, fbmax, с -1 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 |
| Максимальная окружная скорость, V, м/с | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Масса погонного метра, m, кг/м | 0,015 | 0,023 | 0,041 | 0,072 | 0,112 | 0,192 | 0,37 |
| Расчетная длина, Lw, мм | |||||||
| От | 171 | 285 | 171 | 590 | 590 | 1250 | 2000 |
| До | 611 | 865 | 611 | 3550 | 3550 | 3550 | 3550 |
| Разница длины Lw и внутренней Li, мм | 11 | 15 | 19 | — | — | — | — |
На сегодняшний день, ремни одинакового сечения и длины от разных производителей стандартизованы и взаимозаменяемы. Однако, нужно учитывать, что ремни, имеющие одинаковое сечение и длину могут иметь различную нагрузочную способность. Это связано с тем, что у них может быть различен материал корда (например, арамид вместо полиэстера), введены подкордовые слои или применены другие конструктивные решения, повышающие несущую способность. Такие ремни, как правило, имеют другую маркировку или индекс.
Ответной частью приводного ремня является шкив. Соответственно эффективность привода зависит также и от шкивов, которые в свою очередь, также как и ремни, стандартизованы. Ниже приведён чертёж профиля сечения шкива для клиновидного ремня. На чертеже указаны все основные параметры, значения которых будут приведены в соответствующих таблицах после чертежа.
Таблица канавок шкивов классического сечения
| бозначение DIN Обозначение B.S./ISO | XPZ/SPZ SPZ | XPA/SPA SPA | XPB/SPB SPB | XPC/SPC SPC |
| Ширина bw, мм | 8,5 | 11,0 | 14,0 | 19,0 |
| Ширина канавки b1, мм ≈ | 9,7 | 12,7 | 16,3 | 22,0 |
| Высота c, мм | 2,0 | 2,8 | 3,5 | 4,8 |
| Расстояние между канавками e, мм | 12±0,3 | 15±0,3 | 19±0,4 | 25,5±0,5 |
| Расстояние от торца f, мм | 8±0,6 | 10±0,6 | 12,5±0,8 | 17±1,0 |
| Глубина канавки t, мм | 11 +0,6 | 14 +0,6 | 18 +0,6 | 24 +0,6 |
| Угол канавки α=34º при dw, мм | ≤80 | ≤118 | ≤190 | ≤315 |
| Угол канавки α=38º при dw, мм | >80 | >118 | >190 | >315 |
| Отклонение размера α | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±1 º |
| Ширина шкива b2, мм при числе канавок |   | |||
| 1 | 16 | 20 | 25 | 34 |
| 2 | 28 | 35 | 44 | 59,5 |
| 3 | 40 | 50 | 63 | 85 |
| 4 | 52 | 65 | 82 | 110,5 |
| 5 | 64 | 80 | 101 | 136 |
| 6 | 76 | 95 | 120 | 161,5 |
| 7 | 88 | 110 | 139 | 187 |
| 8 | 100 | 125 | 158 | 212,5 |
| 9 | 112 | 140 | 177 | 238 |
| 10 | 124 | 155 | 196 | 263,5 |
| 11 | 136 | 170 | 215 | 289 |
| 12 | 148 | 185 | 234 | 314,5 |
Таблица канавок шкивов узкого сечения.
| бозначение DIN Обозначение B.S./ISO | 5 — | 6 Y | (8) — | 10 Z | 13 A | 17 B | (20) — | 22 C | (25) — | 32 D | 40 E |
| Ширина bw, мм | 4,2 | 5,3 | 6,7 | 8,5 | 11,0 | 14,0 | 17,0 | 19,0 | 21,0 | 27,0 | 32,0 |
| Ширина канавки b1, мм ≈ | 5,0 | 6,3 | 8,0 | 9,7 | 12,7 | 16,3 | 20,0 | 22,0 | 25,0 | 32,0 | 40,0 |
| Высота c, мм | 1,6 | 1,6 | 2,0 | 2,0 | 2,8 | 3,5 | 5,1 | 4,8 | 6,3 | 8,1 | 12,0 |
| Расстояние между канавками e, мм | 6±0,3 | 8±0,3 | 10±0,3 | 12±0,3 | 15±0,3 | 19±0,4 | 23±0,4 | 25,5±0,5 | 29±0,5 | 37±0,6 | 44±0,8 |
| Расстояние от торца f, мм | 5±0,5 | 6±0,6 | 7±0,8 | 8±0,6 | 10±0,6 | 12,5±0,8 | 15±0,8 | 17±1,0 | 19±1,0 | 24±2,0 | 29±2,0 |
| Глубина канавки t, мм | 6 +0,6 | 7 +0,6 | 9 +0,6 | 11 +0,6 | 14 +0,6 | 18 +0,6 | 18 +0,6 | 24 +0,6 | 24 +0,6 | 24 +0,6 | 24 +0,6 |
| Угол канавки α=32º при dw, мм | ≤50 | ≤63 | ≤75 | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Угол канавки α=34º при dw, мм | — | — | — | ≤80 | ≤118 | ≤190 | ≤250 | ≤315 | ≤355 | — | — |
| Угол канавки α=36º при dw, мм | >50 | >63 | >75 | — | — | — | — | — | — | ≤500 | ≤630 |
| Угол канавки α=38º при dw, мм | — | — | — | >80 | >118 | >190 | >250 | >315 | >355 | >500 | >630 |
| Отклонение размера α | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±30’ | ±30’ | ±30’ |
| Ширина шкива b2, мм при числе канавок | | ||||||||||
| 1 | 10 | 12 | 14 | 16 | 20 | 25 | 30 | 34 | 38 | 48 | 58 |
| 2 | 16 | 20 | 24 | 28 | 35 | 44 | 53 | 59,5 | 67 | 85 | 102.5 |
| 3 | 22 | 28 | 34 | 40 | 50 | 63 | 76 | 85 | 96 | 122 | 147 |
| 4 | 28 | 36 | 44 | 52 | 65 | 82 | 99 | 110,5 | 125 | 159 | 191,5 |
| 5 | 34 | 44 | 54 | 64 | 80 | 101 | 122 | 136 | 154 | 196 | 236 |
| 6 | 40 | 52 | 64 | 76 | 95 | 120 | 145 | 161,5 | 183 | 233 | 280,5 |
| 7 | 60 | 74 | 88 | 110 | 139 | 168 | 187 | 212 | 270 | 325 | |
| 8 | 84 | 100 | 125 | 158 | 191 | 212,5 | 241 | 307 | 369,5 | ||
| 9 | 112 | 140 | 177 | 214 | 238 | 270 | 344 | 414 | |||
| 10 | 124 | 155 | 196 | 237 | 263,5 | 299 | 381 | 458,5 | |||
| 11 | 136 | 170 | 215 | 260 | 289 | 328 | 418 | 503 | |||
| 12 | 148 | 185 | 234 | 283 | 314,5 | 357 | 455 | 547,5 | |||
Таблица размеров углубленных канавок.
| Обозначение DIN 7753 Обозначение B.S./ISO 3790 | XPZ/SPZ SPZ | XPA/SPA SPA | XPB/SPB SPB | XPC/SPC SPC | |
| Обозначение DIN 2215 Обозначение B.S./ISO 3790 | 10 Z | 13 A | 17 B | 22 C | |
| Ширина bw, мм | 8,5 | 11,0 | 14,0 | 19,0 | |
| Ширина канавки b1, мм при α=34º ≈ | 11 | 15 | 18,9 | 26,3 | |
| Ширина канавки b1, мм при α=38 ≈ | 11,3 | 15,4 | 19,5 | 27,3 | |
| Высота c, мм | 40 | 6,5 | 8,0 | 12,0 | |
| Расстояние между канавками e, мм | 14±0,3 | 18±0,3 | 23±0,4 | 31±0,5 | |
| Расстояние от торца f, мм | 9±0,6 | 11,5±0,6 | 14,5±0,8 | 20,0±1,0 | |
| Глубина канавки t, мм | 13,0 | 18,0 | 22,5 | 31,5 | |
| Угол канавки α=34º при dw, мм | DIN 7753 | 63…80 | 90…118 | 140…190 | 224…315 |
| Угол канавки α=38º при dw, мм | >80 | >118 | >190 | ||
| Угол канавки α=34º при dw, мм | DIN 2215 | 50…80 | 71…118 | 112…190 | 190…315 |
| Угол канавки α=38º при dw, мм | >80 | >118 | >190 | ||
| Отклонение размера α | ±1 º | ±1 º | ±1 º | ±1 º | |
| Ширина шкива b2, мм при числе канавок | | ||||
| 1 | 18 | 23 | 29 | 40 | |
| 2 | 32 | 41 | 52 | 71 | |
| 3 | 46 | 59 | 75 | 102 | |
| 4 | 60 | 77 | 98 | 133 | |
| 5 | 74 | 95 | 121 | 164 | |
| 6 | 88 | 113 | 144 | 195 | |
| 7 | 102 | 131 | 167 | 226 | |
| 8 | 116 | 149 | 190 | 257 | |
| 9 | 130 | 167 | 213 | 288 | |
| 10 | 144 | 185 | 236 | 319 | |
| 11 | 158 | 203 | 259 | 350 | |
| 12 | 172 | 221 | 282 | 381 | |
Обычно для нас с вами — самодельщиков (в хорошем смысле этого слова), исходными данными для расчёта является сам приводной механизм и его характеристики. В качестве приводного механизма может быть электродвигатель, вал отбора мощности дизельной или бензиновой установки и так далее. Кроме мощности у любого привода ещё одним важным параметром является номинальная частота вращения его вала. В расчёте она обозначается n1. Данный параметр указывается на шильдике агрегата. Если эта информация не известна, то запустив его, при помощи тахометра её можно определить.
На пути конструирования или проектирования у нас может быть два варианта задач. Они зависят от того, откуда мы начинаем расчёт или проще говоря какие детали и части механизмов у нас есть.
Первый вариант — мы его называем «расчёт с чистого». Он начинает расчёт с чётко поставленной задачи и имеет следующие исходные данные:
— n1, частота вращения ведущего вала, измеряется в оборотах в минуту;
— n2, частота вращения ведомого вала, также измеряется в оборотах в минуту;
— приводной ремень (марка, модель), от него зависит минимальный диаметр шкива;
— минимальный диаметр шкива, измеряется в миллиметрах. Его выбираем по таблице в зависимости от приводного ремня. Можно конечно минимальный диаметр шкива определить самому, на свой страх и риск. В этом случае, если принять значение минимального шкива ещё меньше, чем регламентируется для конкретного ремня, то ресурс этого приводного ремня будет меньше.
Искомым значением в этом варианте, будет диаметр шкива для ведомого вала D2, измеряется в миллиметрах.
Второй вариант. Здесь исходные данные диктуются имеющимися деталями и агрегатами (как на примере ниже):
— n1, частота вращения ведущего вала (скорость электродвигателя);
— D1, диаметр ведущего шкива, тот который установлен на электродвигателе;
— D2, диаметр ведомого шкива, ответный шкив ремённой передачи.
— Тип ремня под данный привод. Если его нет, можно определить измерив параметры шкива и после подобрать его по таблице.
Во втором варианте, искомым значением будет скорость вращения ведомого вала n2, измеряется в оборотах в минуту.
Теперь мы подошли к самому расчёту. В качестве наглядного примера для вычислений параметров шкивов клиновидного ремня, мы будем использовать механизм ленточной пилы.
Данный механизм имеет три ступени скоростей. На электродвигателе имеется вся нужная нам информация.
Далее мы можем замерить геометрические размеры каждого шкива и создать чертёж. После по этому чертежу, мы при помощи онлайн калькулятора можем вычислим скорость. А по итогам вычислений выполнить измерения значений фактических скоростей и сравнить их расчётными.
Расчёт параметров привода ремённой передачи сводится к двум формулам. При помощи первой находим передаточное отношение. Передаточное отношение можно найти, зная диаметры обоих шкивов или скорости вращения обоих валов, формула для расчёта приведена ниже.
, где n1 и n2 – скорости вращения валов, D1 и D2 – диаметры шкивов.
Определив передаточное отношение можно, переходить к расчёту диаметров шкивов. Формула для расчёта приведена ниже.
, где D1 — это диаметр ведущего шкива, D2 — диаметр ведомого шкива, а i — передаточное отношение.
Значение диаметра ведущего шкива D1, определяется исходя из характеристик применяемого ремня, или замеряем по факту. В таблицах выше, для ремней классического, узкого сечения и ремней с фасонным зубом, приведены значения минимальных диаметров шкивов. По возможности рекомендуется использовать шкивы и с большим диаметром, отступив немного от минимального значения. Чуть больший диаметр в отличие от минимального значения, увеличит срок службы приводного ремня.
Теперь перейдём к онлайн калькулятору. Начнём с инструкции как пользоваться данным калькулятором. Но, сперва, определимся с единицами измерений. Все параметры кроме скорости указываем в миллиметрах, скорость указываем в оборотах в минуту. В поле «Скорость двигателя (ведущий вал)» вводим значение, указанное на шильдике электродвигателя. В поле «Диаметр шкива электродвигателя», вводим значение, минимально регламентируемое для конкретного типа ремня, выбирается из таблиц. Далее вводим параметр скорости, с которым мы хотим, чтобы вращался ведомый вал. По итогам введённых данных остаётся нажать кнопку «Рассчитать». Диаметр ответного шкива мы получим в соответствующем поле ниже.
В следующей статье, рассмотрим расчёт длины клинового ремня на примере ремённого привода ленточной пилы, который привели выше. Расчёт длинны приводного клиновидного ремня. Онлайн калькулятор.
Ещё ниформация для расчётов ремённого привода:
Источник
