РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫМ РЕМНЕМ

6. РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫМ РЕМНЕМ

Для передачи момента от ротора двигателя к распределительному механизму выбираю передачу зубчатым ремнем.

Передача зубчатым ремнем (рис. 5.1) по сравнению с передачами клиновым или плоским ремнем при одинаковых габаритах позволяет передавать больший крутящий момент. Благодаря отсутствию скольжения она может быть использована для синхронизации вращения рабочих органов станка, манипулятора или промышленного робота. Передачу можно использовать при малых межцентровых расстояниях, повышенном значении передаточного числа (до 5...8). Допускается работа передачи в масле.

В то же время для передачи зубчатым ремнем характерны относительно низкий КПД, повышенный шум при частоте вращения шкивов более 1500 об/мин, большая масса зубчатого ремня, относительно сложная конструкция шкивов.

Рис.6.1 Передача зубчатым ремнем

6.1 Расчет передачи

Нагрузка на ремень. Исходные данные: номинальная мощность Р, передаваемая ремнем, кВт; частота вращения меньшего шкива n₁, об/мин; передаточное отношение передачи u.

Предварительно выбираем модуль передачи (мм):

Принимая модуль стандартным, по табл. 5.1 определяем наименьшее допускаемое число зубьев меньшего шкива z₁, вычисляем диаметр его делительной окружности D₁= mz₁, и окружную скорость ремня (м/с):

Принимаю модуль m =4мм, z₁=16

D₁=4*16=64мм

м/с

Табл. 6.1 Наименьшее допускаемое число зубьев меньшего шкива

Допускаемая удельная окружная сила, передаваемая ремнем:

m, мм 2 3 4 5 7 10

F₀, Н/см 5 10 25 35 45 60

Удельная расчетная сила, передаваемая ремнем (Н/см), при которой долговечность передачи составляет 3000 — 5000 ч,

F=F₀k_ik_Zok_Hk_bk_pk_vk_a,

где k_i=2 — коэффициент, учитывающий передаточное число передачи

k_Zo=0.9 — коэффициент, учитывающий число зубьев на дуге обхвата меньшего шкива,

k_H=1 — коэффициент, учитывающий наличие в передаче натяжного ролика; k_b=1.03— коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между витками каната;

k_p 0.62— коэффициент, учитывающий влияние режима и длительности работы передачи;

k_v=1 - коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости ремня на его долговечность, а именно, снижение работоспособности зубьев ремня из-за повышения частоты их нагружения и износа;

k_a=0.95 — коэффициент, учитывающий влияние длины ремня или межосевого расстояния а на его долговечность, а именно, повышение частоты нагружения зубьев ремней меньшей длины, их нагрев, неравномерность нагрузки по длине зубьев;

F=25*2*0.9*1*1.03*0.62*1*0.95=27.3 H

Расчетная окружная сила, передаваемая ремнем (H),

F_p = 1000Р/v=1000*1,24/3.35=370

Ширина ремня. Расчетная ширина ремня (мм)

b=F_p/F=370/27.3=13.56

Ширину ремня принимаем стандартной b= 20.

Табл. 5.2 Основные размеры ремней

Диаметр окружностей выступов, мм:

Высота зуба h₁=3.8 (табл. 5.3)

Табл. 5.3 Размеры зубьев шкива.

Диаметр окружностей впадин, мм:

На меньшем шкиве делают реборду высотой , равной модулю m.

Расчетное давление на зубьях ремня(МПа)

Ремень прошел проверку по давлению на зубьях, так как допускаемое [p]=1МПа.

Длина ремня:

L=2a+(D₁ +D₂)=2*350+(64+64)=900мм