1. По табл. 9 с учетом полученного значения Т1 выбираем тип клинового ремня:
Т1 = 0,034 кН × м (см. раздел 1. п.6 «Кинематический расчет привода»). Согласно табл. 9 имеем тип клинового ремня А(А) нормального сечения (ГОСТ 1284.1 – 89; ГОСТ 1284.2 – 89)
2. Вычисляем диаметр ведущего шкива:
= 123,1 … 136,06 мм.
Из ряда стандартных значений: 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, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000 мм выбираем
d1 = 125 мм.
Диаметр ведомого шкива определим по следующей зависимости:
d2 = d1 × u (1 – ε), (44)
где u – передаточное число открытой передачи, 
=
= 1,907 (см. раздел 1, п.7 «Кинематический расчет привода»).
ε – коэффициент скольжения 0,08… 0,02.
Подставив в формулу 44 известные величины имеем, что
d2 = d1 × u (1 – ε) = 125 × 1,907 (1-0,02) = 233,5 = 234 мм.
Из ряда стандартных значений принимаем d2 = 250 мм
3. Определяем межосевое расстояние,
а = 0,55(d1 + d2) + h, (45)
где h – высота ремня, мм (см. табл. 8), h=8 мм
Подставив в формулу (45) численные значения указанных величин имеем:
а = 0,55(125 + 250) + 8 = 214,25 мм
Принимаем а = 214 мм
4. Определим длину ремня:
L = 2а + (p (d1 + d2) / 2) + ((d2 - d1)2 / 4а). (46)
Подставив в формулу (46) известные величины получим:
L = 2а + (p (d1 + d2)/2) + ((d2 - d1)2/ 4а) = 2 × 214 +(3,14(125 + 250)/2) + +((250– 125)2/4 × 214) = 996,9 мм.
Длину клинового ремня уточняем по стандартному ряду:
400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400,1600, 1800, 1950, 2000, 2240, 2500, 2800, 3120, 3150, 3200, 3255, 3285, 3325, 3550, 4000, 4500, 5000, 5600, 6300 мм.
Принимаем L = 1000 мм
5. Уточняем межосевое расстояние передачи
. (47)
Подставив в формулу (47) известные величины получим:
а = 
= 195,6 мм.
Принимаем а = 196 мм
6. Определим угол обхвата ремнем ведущего шкива
a1 = 180° - 57° (d2 - d1)/а ³ [a], (48)
где a1 для нашего случая должно быть: a1 ³ 90°.
По формуле (48) получаем:
= 144°.
7. Определим скорость ремня ν, м/с:
ν = p d1 n1 / (60 × 103) £ [ν], (49)
где d1, n1 – соответственно диаметр ведущего шкива, мм и его частота вращения,
об/мин. (см. раздел 1., п.3 для определения n1 и раздел 1, п.5 для определения d1);
[ν] = 25 м/с – для клиновых ремней.
Получаем, что ν согласно формуле (49) равно:
ν = p d1 n1 / (60 × 103)= 3,14 × 125 × 953 / (60 × 103)= 6,23 м/с.
8. Определим допускаемую мощность, передаваемую одним клиновым ремнем [Pn], кВт:
[Pn] =[P0] Ср Сa СL Сz, (50)
где [P0] – допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, выбирается по табл. 10, в зависимости от типа ремня, его сечения,
скорости ν, м/с и диаметра ведущего шкива d1, мм;
С – поправочные коэффициенты, выбираем по табл. 11.
Получаем: [P0] = 2 кВт
Ср = 0,9,
Сa = 0,89,
СL = 0,89,
Сz = 0,95.
Подставим известные величины в формулу (50) имеем:
[Pn] =[P0] Ср Сa СL Сz = 2 
0,9 × 0,89 × 0,89 × 0,95 = 1,35 кВт.
9. Определим количество клиновых ремней:
, (51)
где Рном – номинальная мощность двигателя, кВт, согласно расчетам (раздел 1., п.3 «Кинематический расчет привода») Рном = 3 кВт.
Получаем, что 
= 2,2.
Окончательно принимаем Z =2.
10. Определим силу предварительного натяжения F0, Н:
, (52)
где значение Рном, СL, Z, Сa и Ср определялись ранее.
Подставив в формулу (52) численные значения известных величин получим:
= 227,4 Н.
11. Определим окружную силу, передаваемую комплектом клиновых ремней:
Ft = Рном × 103/ν, (53)
Где Рном, кВт; ν, м/с определялись ранее.
Получаем, что Ft = Рном × 103/ν= 3 × 103/6,23 = 481 н.
12. Определим силы натяжения ведущей F1 и ведомой F2 ветви, Н:
F1 = F0 + Ft / 2 Z. (54)
F2 = F0 - Ft /2 Z.
Согласно формулам (54) имеем, что:
F1 = F0 + Ft / 2 Z =227,4 + 481 / 2 2 = 347,65 Н,
F2 = F0 - Ft /2 Z = 227,4 – 481 / 2 2= 107,15 Н.
13. Определим силу давления на вал F0n, Н:
. (55)
Подставив в выражение (55) известные величины получаем, что:
= 865,08 Н.
Чтобы проверить достоверность проведенных решений проверим прочность одного клинового ремня под максимальным напряжением в сечении ведущей ветви smax, МПа
smax = s1 + su + sν £ [s]р, (56)
где σ1 – напряжение растяжения, МПа.
,
А – площадь поперечного сечения ремня, А = 81 (табл. 9)
= 4,28 МПа
su – напряжение изгиба, МПа,
где 
,
где Еu = 80…100 н/мм2 – модуль продольной упругости при изгибе
для прорезиненных ремней;
h – высота сечения клинового ремня
= 5,16 МПа
sν = p ν2 × 10-6 – напряжение от центробежных сил, МПа
sν = p ν2 × 10-6 = 1300 × 6,232 × 10-6 = 0,05 МПа
p – плотность материала ремня, кг/м3, p = 1250…1400 кг/м3
[s]p- допускаемое напряжение растяжения, МПа
[s]p = 10 МПа – для клиновых ремней.
Подставим в формулу (56) известные величины, получим:
smax = s1 + su + sν = 4,28 + 5,16+ 0,05 = 9,49 < 10 МПа.
Расчет цепной передачи
1. Определим шаг цепи, р, мм:
, (57)
где Т1 – вращающий момент на ведущей звездочке, в нашем случае Т1 = Т3= 0,307 кНм;
Кэ – коэффициент эксплуатации, представляет собой произведение пяти
поправочных коэффициентов, учитывающих различные условия работы
передачи:
Кэ=KG ∙ KC∙ K 
∙KРЕГ ∙Kр (см.табл.12), тогда
Кэ=1.2 ∙ 1.5 ∙ 1 ∙1.1 ∙ 1.75=2,445
Z1-число зубьев ведущей звездочки
Z1=29-2u,
где u=1,953 (см. раздел 1 «Кинематический расчет привода»);
тогда Z1=29-2 ∙ 1,953 =25,1, принимаем Z1=25.
V-число рядов цепи.
Выбираем однорядную цепь, тогда V=1.
[рц]-допускаемое давление в шарнирах цепи, Н/нм2(см.табл. 13), при
3 =10,46 c-1, 
= 100мин-1, [рц]=35 МПа.
По формуле (57) определим
= 26,4 мм
по табл. 14, принимаем p=31,75мм.
2. Определим число зубьев ведомой звездочки:
Z2= Z1×u (58)
Z2= Z1∙u=25 ∙ 1,953=48,825.
Полученное значение Z2 округляем до целого нечетного числа Z2=49.
Для предотвращения соскакивания цепи максимальное число зубьев ведомой звездочки ограничено: Z2≤120.
3. Определим фактическое передаточное число Uф и проверим его отклонение и от заданного U:
.
4. Определим оптимальное межосевое расстояние, мм.
Из условия долговечности цепи
а = (30…50)p (59)
где p – стандартный шаг цепи. Получаем по формуле (59):
а=40 ∙ 31,75=1270 мм
тогда ар=а/p=30…50-межосевое расстояние в шагах.
5. Определим число звеньев цепи Lр:
. (60)
Получаем:
= 152,3.
Принимаем Lр = 152
6. Уточним межосевое расстояние в шагах:
.(61)
Пользуясь формулой (61) получим численное значение ар:
ар= 
= 57,89.
7. Определим длину цепи, L, мм:
L= Lр р (62)
L= Lр р= 152 31,75 = 4835,52 мм
8. Определим диаметр звездочек, мм:
Диаметр делительной окружности:
Ведущей звездочки:
. (63)
Ведомой звездочки:
.
По формуле (63) получаем, что:
= 254,0 мм,
= 473,8 мм
диаметр окружности выступов:
ведущей звездочки:
(64)
ведомой звездочки
где К=0,7 – коэффициент высоты зуба;
К2 – коэффициент числа зубьев;
КZ1 = сtg (180 
/Z1 = сtg (180°/25 = 7,9 – ведущей звездочки;
Кz2=ctg 180º/Z2= ctg180º/49=15,1 – ведомой звездочки;
λ= p/d1=31,75/9,53=3,2 – геометрическая характеристика зацепления; в этом случае d1 – диаметр ролика шарнира цепи (см. табл. 14), d1=9,53 мм
по формуле (64) получаем:
Dе1=p ×(К+Кz1- 
)=31,75×(0,7+7,9- 
)=270,06 мм
Dе2=p×(К+Кz2- )=31,75×(0,7+15,1- )=498,79 мм.
Диаметр окружности впадин:
ведущей звездочки:
Di1=dд1- (d1-0,175 × 
) (65)
ведомой звездочки:
Di2=dд2- (d1-0,175× 
).
Подставив первое выражение (65) известные величины определим:
Di1=254,8- (9,53-0,175 × 
)=247,25 мм
Di2=473,8- (9,53-0,175 × 
)=468,07 мм.
9. Проверим частоту вращения меньшей звездочки n1, об/мин
n1 ≤ [n]1, (66)
где n1 – частота вращения тихоходного вала редуктора, об/мин (на этом валу
расположена меньшая звездочка)
n1= n3= 
= 
=99,9=100 мин-1;
[n] 
=15 × 
/р – допускаемая частота вращения.
[n] =15 × /31,75=472,44мин-1
По формуле (66) получаем, что условие выполняется:
n1 ≤ [n]1,
100 < 472,44
10. Проверим число ударов цепи о зубья звездочек W, с-1
W ≤ [W], (67)
где W=4 ×z1 × n1/(60×Lp) – расчетное число ударов цепи,
W=4 ×z1× n1/(60×Lp)= 4×25×100/(60×152.3)» 1,1.
[W] = 508/ р – допускаемое число ударов,
[W] = 508/ 31,75=16.
По формуле (67) проведем проверку условия:
W ≤ [W]
1,1≤ 16, условие выполнено.
12. Определим фактическую скорость цепи.
V= z1×p× n1/(60× ), (68)
где z1; p; n1= n3; определяли ранее.
По формуле (68) определяем фактическую скорость цепи:
V= z1×p× n3/(60× )= 25×31,75× 100/(60× )=1,32 м/с.
13. Определяем окружную силу, передаваемую цепью Ft, H:
Ft=Р1× / V, (69)
где Р1 – мощность на ведущей звездочке (на тихоходном валу редуктора), кВт:
Р1= Р3=Т3×ω3=0,302×10,46=3,16 кВт.
Тогда, согласно выражению (69) получим, что:
Ft=Р3× 
/ V=3,16× /1,32=2393,9 Н.
14. Проверим давление в шарнирах цепи Рц, МПа:
Рц =Ft×Кэ/А ≤ [Рц], (70)
где А – площадь проекции опорной поверхности шарнира, мм 
;
А= d1× b3,
где d1 и b3 – соответственно диаметр валика длина и шарнира внутреннего звена цепи, мм (см. табл. 14).
А= d1× b3=9,53×19,05=181,54 мм. 
[Рц] – допускаемое давление в шарнирах цепи.
[Рц]=35 МПа.
По формуле (70) определим давление в шарнирах цепи:
Рц =Ft×Кэ/А=2393,9×2,415/181,54=31,85 МПа.
Расчетное давление в шарнире цепи меньше допустимого [Рц]=35 МПа. Следовательно, износостойкость цепи при заданных нагрузках обеспечена.
15. Проверим прочность цепи S.
Прочность цепи удовлетворяется соотношением:
S ≥ [S],
где [S] – допускаемый коэффициент запаса прочности для
роликовых цепей (см. табл. 15) [S] = 7,8.
S – расчетный коэффициент запаса прочности;
, (71)
где Fp – разрушающая нагрузка цепи, Н (зависит от шага цепи р и выбирается по табл. 14);
Ft – окружающая сила, передаваемая цепью, Н;
Ft=2393,9 Н (по п.3 расчета);
Kg - коэффициент, учитывающий характер нагрузки, равен 1,2;
Fo – предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви (от ее
силы тяжести), Н;
Fo=Kf × q×a×g, (72)
где Kf – коэффициент провисания равен 1;
q – масса 1 метра цепи, кг/м, h=3,8 кг/м;
a – межосевое расстояние, м, а=57,89×31,75=1838 мм = 1,831м;
α0 = ар×р, мм
g = 9,81 м/c 
- ускорение свободного падения;
Fv – натяжение цепи от центробежных сил, Н;
Fv = q×V2,
где V, м/с – фактическая скорость цепи.
Fv = q×V 
= 3,8×1,32 =6,621 Н;
По формуле (71) получаем, что:
Fo= Kf × q × a × g =1×3,8×1,838×9,81=68,52 H.
По формуле (71) определим:
= 
=30,12.
30,19>7,8, условие прочности выполняется, так как полученное значение коэффициента запаса прочности больше допускаемого коэффициента запаса прочности.
16. Определим силу давления цепи на вал:
Fоп = Kв×Ft + 2×Fo, (73)
где Kв – коэффициент нагрузки вала (см. табл. 12).
Получаем по формуле (73):
Fоп = Kв×Ft + 2×Fo= 1,05×2393,9+2×68,52=2650,5 Н.
Список литературы.
1. Волкова А.Н. Сопротивление материалов: учебник. Для студентов вузов. - М.: Колос, 2004.- 286с.
2. Александров А.В и др. Сопротивление материалов. – М.: Высшая школа, 200.-396с.
3. Ицкович Г.М. и др. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов: Учебное пособие. – 3-е изд.-М.: Высшая школа, 2001.-592с.
4. Иванов М.Н. Детали машин. Учебник для студентов высших технических учеб. Заведений – М.: Высшая школа, 2002,-408с.
5. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. 2-е изд. Переработанное и доп.-М.: Высшая школа, 2000.-328с.
Приложения
Таблица 1.
Сводные данные по КПД некоторых передач
| Вид передачи | КПД |
| Цилиндрическая зубчатая пара | |
| - закрытая с жидкой смазкой | 0,97-0,99 |
| - открытая с густой смазкой | 0,95-0,96 |
| Коническая зубчатая пара с жидкой смазкой | 0,95-0,98 |
| Планетарный редуктор (общий КПД при предварительных расчетах) | 0,97 |
| Червячная пара | |
| - однозаходный червяк | 0,7-075 |
| - двухзаходный червяк | 0,75-0,82 |
| - четырзаходный червяк | 0,87-0,92 |
| Клиноременная передача | 0,96 |
| Плоскоременная передача | 0,97 |
| Цепная передача | 0,96-0,98 |
| Пара подшипников качания | 0,99 |
| Муфты всех типов | 0,99 |
Таблица 2.
Закрытые обдуваемые двигатели серий 4А (по ГОСТ 19523-81)
| Мощ- ность, кВт | Синхронная частота вращения, об/мин | |||||||||||||
| Типоразмер двигателя | S, % | Тпуск. Тном. | Типоразмер двигателя | S, % | Тпуск. Тном. | Типоразмер двигателя | S, % | Тпуск. Тном. | Типоразмер двигателя | S, % | Тпуск. Тном. | |||
| 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 | 4АА63В2У3 4А71А2У3 4А71В2У3 4А80А2У3 4А80В2У3 4А90L2У3 4А100S2У3 4А100L2У3 4А112M2У3 | 8.5 5.9 6.3 4.2 4.3 4.3 3.3 3.4 2.5 2.3 2.1 2.1 2.0 1.9 1.9 1.8 1.8 1.4 1.4 2.0 | 2.0 | 4A71A4У3 4A71B4У3 4A80A4У3 4A80B4У3 4A90L4У3 4A100S4У3 4A100L4У3 4A112M4У3 4A132S4У3 4A132M4У3 | 7.3 7.5 5.4 5.8 5.1 4.4 4.7 3.7 3.0 2.8 2.3 2.2 2.0 1.9 1.7 1.6 1.4 1.2 1.3 2.3 | 2.0 1.4 1.2 | 4A71B6У3 4A80A6У3 4A80B6У3 4A90L6У3 4A100L6У3 4A112MA6У3 4A112MB6У3 4A132S6У3 4A132M6У3 | 10.0 8.4 8.0 6.4 5.1 4.7 5.1 3.3 3.2 2.7 2.6 2.7 2.8 2.1 1.8 1.4 1.3 2.0 2.0 2.0 | 2.0 | 4A80BУ3 4A90LA8У3 4A90LB8У3 4A100L8У3 | 9.0 6.0 7.0 7.0 6.0 5.8 4.1 4.1 2.5 2.5 2.5 2.3 2.7 1.8 1.6 1.4 2.2 2.2 2.0 2.0 | 1.6 | ||
| 4A112MA8У3 4A112MB8У3 4A132S8У3 4A132M8У3 | 1.8 | |||||||||||||
| 4A160S8У3 4A160M8У3 | 1.4 | |||||||||||||
| 11,0 | 4А132M2У3 | 1.6 | 4A160S6У3 4A160M6У3 4A180M6У3 4A200M6У3 4A200L6У3 4A225M6У3 4A250S6У3 4A250M6У3 4A280S6У3 4A280M6У3 | 1.2 | ||||||||||
| 15,0 18,5 | 4АА63В2У3 4А160M2У3 4А180S2У3 | 1.4 1.2 | 4A160S4У3 4A160M4У3 4A180S4У3 | 4A180M8У3 4A200M8У3 4A200L8У3 4A225M8У3 4A250S8У3 4A250M8У3 4A280S8У3 4A280M8У3 | 1.2 | |||||||||
| 4А180M2У3 4А200M2У3 4А200L2У3 | 4A180M4У3 4A200M4У3 4A200L4У3 | |||||||||||||
| 4А225M2У3 4А250S2У3 4А250M2У3 4А280S2У3 | 4A225M4У3 4A250S4У3 4A250M4У3 4A280S4У3 | |||||||||||||
| 4A315S8У3 4A315MM8У3 | 1.0 | |||||||||||||
| 4A315S6У3 | 1.0 | |||||||||||||
| Примечания:1. В типоразмерах двигателей цифра 4 означает порядковый номер серии, А- род двигателя- асинхронный. Буква А на третьем месте означает, что станина и щиты двигателя – алюминиевые; если станина алюминиевая, а щиты – чугунные, то это отмечается буквой Х; отсутствие этих букв означает, что станина и щиты чугунные или стальные. Двух- или трехзначное число указывает высоту оси вращения. Буквы L,S или М указывают установочный размер по длине станины. Буквами А или В отмечается | длина сердечника статора. Цифры 2,4,6 или 8 означают число полюсов. Последние две буквы (УЗ) показывают, что двигатель предназначен для работы в зонах с умеренным климатом. 2. В графах Тпуск и Тном даны значения отношений пускового (или начального) вращающего момента к номинальному. 3. Габаритные и установочные размеры двигателей серии 4А помещенные в данной таблице. | |||||||||||||
Таблица 3.
Выбор материала, термообработки и твердости
| Параметр | Для передач с прямыми и непрямыми зубьями при малой (Р≤2 кВт) и средней (Р≤5,5 кВт) мощности; НВ1ср -НВ2ср = 20...50 | Для передач с непрямыми зубьями при средней (Р≤5.5 кВт) мощности; НВ1ср -НВ2ср = 70 | |||
| Шестерня Червяк | Колесо | Шестерня Червяк | Колесо | ||
| Материал | Стали 35, 40, 45, 40Х, 40ХН, 35ХМ | Стали 40Х, 40ХН, 35ХМ | |||
| Термообработка | Улучшение | Улучшение + +закалка ТВЧ | Улучшение | ||
| Твердость | ≤350 НВ | ≥45 HRCэ, | ≤350 НВ | ||
| Допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений NHO; NFO, Н/мм2 | [Ơ] HO | 1,8НВср +67 | 14 HRCэср+170 | 1,8 НВ ср +67 | |
| [Ơ] FO | 1,03 НВср | 370 при m≥ 3мм | 1,03 НВср | ||
| 310 при m< 3мм | |||||
Примечания. 1. В зубчатых передачах марки сталей шестерни и колеса выбрать одинаковыми. При этом для передач, к размерам которых не предъявляют высоких требований, следует применять дешевые марки сталей типа 40, 40Х 2. Для колес открытых передач большого диаметра (D> 500 мм) применить стальное литье (35Л, 40Л, 45Л. 40 ГЛ. термообработка - нормализация, улучшение) в паре с кованой шестерней из стали соответствующей марки.
Таблица 4
S=0,5d L<S S=0,5d
| Марка стали* | Размер сечения S, мм, не более | Механические свойства (при поверхностной закалке ƠВ и ƠТ относятся к сердцевине) | Термообработка | Ориентировочный режим термообработки (З-закалка, О - Отпуск с указанием температуры нагрева и охлаждающей среды, М- масло, В- вода, Н-нормализация) | |||
| Твердость ** | Предел прочности ƠВ | Предел текучести ƠТ | |||||
| Поверхности | Сердцевины | ||||||
| Заготовка- поковка (штамповка или прокат) | |||||||
| 40Х 45Х 40ХН 40ХН 35ХМ 40ХНМА 35ХГСА 20Х 12ХНЗА 25ХГТ 38ХМЮА | 100…300 300…500 100…300 – – | 192…228 НВ 170…217 НВ 192…240 НВ 241…285 НВ 179…228 НВ 228…255 НВ 230…260 НВ 260…280 НВ 50…59 HRC 230…280 HB 163…269 HB 163…269 HB 230…300 HB ≥241 HB 48…54 HB 241 HB 269 HB 45…53 HRC ≥302 HB ≥217 HB 235 HB 270 HB 310 HB 46…53 HRC 56…63 HRC 56…63 HRC 58…63 HRC 57…67 HRC | – – – – – – – – 26…30 HRC – – – – – – – – – – – – – – – – – – 30…35 HRC | 700…800 ≥760 1700…1950 | ≥500 1350…1600 | Улучшение Нормализация Улучшение » Нормализация Улучшение » » Азотирование Улучшение » » » » Закалка Улучшение » Закалка Улучшение » » » » Закалка Цементация » » Азотирование | 3, 840…860º С, В, О, 550…620º С Н, 850…870º С 3, 820…840º С, В, О, 560…600º С 3, 820…840º С, В, О, 520…530º С Н, 840..860º С 3, 820…840º С, О, 560…620º С 3, 830…850º С, О, 540…680º С 3, 830…850º С, О, 500º С То же, с последующим мягким азотированием 3, 840…860º С, М, О, 580…640º С То же » 3, 820…840º С, М, О, 560…600º С То же 3, 820…840º С, М, О, 180…200º С 3, 850…870º С, М, О, 600…650º С То же 3, 850…870º С, М, О, 200…220º С 3, 830…850º С, М, О, 600…620º С То же 3, 850…880º С, М, О, 640…660º С 3, 850…880º С, М, О, 500º С То же 3, 860…880º С, М, О, 200…250º С З, О З, О З, О Заготовка-улучшение |
| Стальное литье | |||||||
| 45Л 30ХНМЛ 40ХЛ 35ХМЛ | – – – – | – – – – | – – – – | Нормализация » » » | Н, О Н, О Н, О Н, О |
*В обозначениях сталей первые цифры – содержание углерода в сотых долях процента; буквы – легирующие элементы: Г- марганец, М- молибден, Н- никель, С – кремний, Т – титан, Х – хром, Ю – алюминий; цифры после буквы- процент содержания этого элемента, если оно превышает 1%. Обозначение высококачественных легированных сталей дополняется буквой А; стального литья – буквой Л в конце.
** При нормализации, улучшении и объемной закалке твердости поверхности и сердцевины близки. Ориентировочно ≈0,285 ƠВ HB.
Рис.2. График соотношения твердостей, выраженных в единицах HB и HRC.
Рис. 3.
Таблица 5.
Выбор материала, термообработки и твердости
| Параметр | Для передач с прямыми и непрямыми зубьями при малой (Р£2 кВт) и средней (Р£5,5 кВт) мощности; НВ1ср-НВ2ср=20…50 | Для передач с непрямыми зубьями при средней (Р£5,5 кВт) НВ1ср-НВ2ср³70 | ||
| Шестерня, червяк | Колесо | Шестерня, червяк | Колесо | |
| Материал | Стали 35, 40, 45, 40Х, 40ХН, 35ХМ | Стали 40Х 40ХН, 35ХМ | ||
| Термообработка | Улучшение | Улучшение + закалка ТВЧ | Улучшение | |
| Твердость | £НВ | ³45 HRCэ | £350 НВ | |
| Допустимое напряжение при числе циклов перемены напряжений NНО; NFО, МПа | [s]НО | 1,8 НВср + 67 | 14 HRCэср+170 | 1,8 НВср+67 |
| [s]FO | 1,03 НВср | 370 при m³3 мм | 1,03 НВср | |
| 310 при m<3 мм |
Примечания: 1. В зубчатых передачах марки сталей шестерни и колеса выбрать одинаковыми. При этом для передач, к размерам которых не предъявляют высоких требований, следует применять дешевые марки сталей типа 40, 40Х. 2. Для колес открытых передач большого диаметра (D³500 мм) применить стальное литье (35Л, 40Л, 45Л, 40ГЛ, термообработка – нормализация, улучшение) в паре с кованной шестерней из стали соответствующей марки.
|
|
|
|
|
|
|
При НВ2 ≤ 350. При НВ1 >350 и НВ2 >350.
Рис.4.
Рис. 5. График для определения коэффициента КНα.
Таблица 6.
Степени точности зубчатых передач
| Степень точности | Окружные скорости r, м/с вращения колес. | |||
| Прямозубых | Непрямозубых | |||
| Цилиндрических | Конических | Цилиндрических | Конических | |
| До 15 »10 »6 »2 | До 12 »8 »4 »1,5 | До 30 »15 »10 »4 | До 20 »10 »7 »3 |
Таблица 7.
Значения коэффициентов KHr и KF v при НВ2 ≤ 350
| Степень точности | Коэффициент | Окружная скорость V, м/с | |||||
| KHr KF v | 1,03 1,01 1,06 1,02 | 1,06 1,02 1,13 1,05 | 1,12 1,03 1,26 1,10 | 1,17 1,04 1,40 1,15 | 1,23 1,06 1,58 1,20 | 1,28 1,07 1,67 1,25 | |
| KHr KF v | 1,04 1,02 1,08 1,03 | 1,07 1,03 1,16 1,06 | 1,14 1,05 1,33 1,11 | 1,21 1,06 1,50 1,16 | 1,29 1,07 1,67 1,22 | 1,36 1,08 1,80 1,27 | |
| KHr KF v | 1,04 1,01 1,10 1,03 | 1,08 1,02 1,20 1,06 | 1,16 1,04 1,38 1,11 | 1,24 1,06 1,58 1,17 | 1,32 1,07 1,78 1,23 | 1,4 1,08 1,96 1,29 | |
| KHr KF v | 1,05 1,01 1,13 1,04 | 1,1 1,03 1,28 1,07 | 1,2 1,05 1,50 1,14 | 1,3 1,07 1,77 1,21 | 1,4 1,09 1,98 1,28 | 1,5 1,12 2,25 1,35 |
Примечание: В числителе приведены данные для прямозубых колес, в знаменателе – для косозубых и круговыми зубьями.
Таблица 8.
Коэффициенты форма зуба YF1 и YF2
| z или z v | YF | z v | YF | z v | YF | z v | YF | z v | YF | z v | YF |
| 4,28 4,27 4,07 3,98 | 3,92 3,90 3,88 3,81 | 3,80 3,78 3,75 3,70 | 3,66 3,65 3,62 3,62 | 3,61 3,61 3,60 3,60 | ∞ | 3,62 3,63 |
Примечание: Коэффициенты формы зуба YF соответствуют коэффициенту смещения инструмента х= 0.
Рис. 6. Силы в зацеплении
Таблица 9.
Характеристики и размеры клиновых ремней
| Сечение ремня | b0, мм | bp, мм | h, мм | A1, мм | Dmin,мм | q, кг/м | L, мм | T1,Н*м | Тип ремня |
| Z(0) A(A) B(Б) C(B) D(Г) E(Д) EO(E) УO УA УБ УВ | 8,5 8,5 | 10,5 13,5 23,5 | 0,06 0,10 0,18 0,30 0,60 0,90 1,52 0,07 0,12 0,20 0,36 | 400…2500 560…4000 800…6300 1800…10600 3150…15000 4500…18000 6300…18000 630…3550 800…4500 1250…8000 2000…8000 | До 30 15…60 50…150 120…600 450…2400 1600…6000 Свыше 2500 До 150 90…400 300…2000 Свыше 1500 | Нормального сечения (ГОСТ 1284.1-89*, ГОСТ 1284.2-89*) Узкого сечения (ТУ 38-40534; ТУ 38-105161) |
Условное обозначение: A1 – площадь поперечного сечения ремня.
Таблица 10.
Допускаемая приведенная мощность [Р0], кВт, передаваемая одним клиновым ремнем, узким клиновым ремнем, поликлиновым ремнем с десятью клиньями
| Тип ремня | Сечение L0 мм | Диаметр меньшего шкива d1, мм | Скорость ремня r, м/с | |||||||
| Клиновой | О | – – – – – – | 0,33 0,37 0,43 0,49 0,51 0,54 | 0,49 0,56 0,62 0,67 0,75 0,80 | 0,82 0,95 1,07 1,16 1,25 1,33 | 1,03 1,22 1,41 1,56 1,69 1,79 | 1,11 1,37 1,60 1,73 1,94 2,11 | – 1,40 1,65 1,90 2,11 2,28 | – – – 1,85 2,08 2,27 | |
| А | – – – – – – | 0,71 0,72 0,74 0,80 0,87 0,97 | 0,84 0,95 1,05 1,15 1,26 1,37 | 1,39 1,60 1,82 2,00 2,17 2,34 | 1,75 2,07 2,39 2,66 2,91 3,20 | 1,88 2,31 2,74 3,10 3,42 3,78 | – 2,29 2,82 3,27 3,67 4,11 | – – 2,50 3,14 3,64 4,17 | ||
| Б | – – – – – – | 0,95 1,04 1,16 1,28 1,40 1,55 | 1,39 1,61 1,83 2,01 2,10 2,21 | 2,26 2,70 3,15 3,51 3,73 4,00 | 2,80 3,45 4,13 4,66 4,95 5,29 | – 3,83 4,73 5,44 5,95 6,57 | – – 4,88 5,76 6,32 7,00 | – – 4,47 5,53 6,23 7,07 | ||
| Узкий клиновой | УО | – – – – – – – | 0,68 0,78 0,90 0,92 1,07 1,15 1,22 | 0,95 1,18 1,38 1,55 1,66 1,80 1,90 | 1,50 1,95 2,34 2,65 2,92 3,20 3,40 | 1,80 2,46 3,06 3,57 3,95 4,35 4,70 | 1,85 2,73 3,50 4,20 4,72 5,25 5,70 | – 2,65 3,66 4,50 5,20 5,85 6,42 | – – – 4,55 5,35 6,15 6,85 | |
| УА | – – – – – – | 1,08 1,26 1,41 1,53 1,72 1,84 | 1,56 1,89 2,17 2,41 2,64 2,88 | 2,57 3,15 3,72 4,23 4,70 5,17 | – 4,04 4,88 5,67 6,3 7,03 | – 4,46 5,61 6,0 7,56 8,54 | – – 5,84 7,12 8,25 9,51 | – – – 7,10 8,43 9,94 | ||
| УБ | – – – – – | 1,96 2,24 2,46 2,64 2,81 | 2,95 3,45 3,80 4,12 4,26 | 5,00 5,98 6,70 7,3 7,88 | 6,37 7,88 9,05 10,0 10,7 | – 9,10 10,6 11,9 13,0 | – 9,49 11,4 13,1 14,6 | – – 11,5 13,3 15,1 | ||
| Поликлиновой | К | 0,65 0,7 0,76 0,85 0,88 0,92 0,95 0,97 | 0,90 0,98 1,06 1,18 1,25 1,3 1,35 1,38 | 1,4 1,55 1,65 1,86 2,0 2,05 2,15 2,2 | 2,4 2,7 2,9 3,4 3,6 3,7 3,9 4,0 | 3,2 3,6 4,0 4,6 4,9 5,2 5,4 5,6 | 3,7 4,3 4,8 5,7 6,0 6,4 6,7 6,9 | – 4,9 5,3 6,4 6,9 7,3 8,0 9,2 | – – – 6,8 7,4 7,9 8,7 9,1 |
окончание табл. 10
| Л 1600 | 1,9 2,2 2,3 2,54 2,7 2,9 | 2,57 2,96 3,2 3,53 3,76 4,04 | 3,9 4,5 5,0 5,5 5,9 6,3 | 6,4 7,6 8,6 9,6 10,4 11,0 | 7,9 9,7 11,2 12,7 13,9 15,0 | 8,3 10,8 12,7 14,7 16,3 17,8 | – – 13,0 15,3 17,4 19,2 | – – – – 17,0 19,0 | ||
| М 2240 | 7,1 7,7 8,5 | 9,57 10,56 11,67 | 14,5 16,3 18,0 | 24,0 27,7 31,3 | 30,2 35,8 41,2 | 32,8 30,3 47,5 | 31,8 40,4 49,5 | 24,2 35,4 46,3 |
Таблица 11
Значения поправочных коэффициентов С
Коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы Ср
| Характер нагрузки | Спокойная | С умеренными колебаниями | Со значительными колебаниями | Ударная и резко неравномерная |
| Ср | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
Коэффициент угла обхвата α1 на меньшем шкиве Сα
| Угол обхвата α1, град | ||||||||
| Сα | Для плоских ремней | 0,97 | 0,94 | 0,91 | – | – | – | |
| Для клиновых и поликлиновых ремней | 0,98 | 0,95 | 0,92 | 0,89 | 0,86 | 0,83 |
Коэффициент влияния натяжения от центробежной силы Сv
| Скорость ремня v, м/с | ||||||||
| Сv | Для плоских ремней | 1,04 | 1,03 | 0,95 | 0,88 | 0,79 | 0,68 | |
| Для клиновых и поликлиновых ремней | 1,05 | 1,04 | 0,94 | 0,85 | 0,74 | 0,6 |
Коэффициент угла наклона линии центров шкивов к горизонту Сθ.
| Угол наклона θ, град | 
| 0…60 | 60…80 | 80…90 |
| Сθ | 0,9 | 0,8 |
окончание табл. 11
Коэффициент влияния отношения расчетной длины ремня Lp
к базовой L0
| Отношение Lp/ L0 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,2 | 1,4 | ||
| Cl | Для клинового ремня нормального сечения | 0,82 | 0,89 | 0,95 | 1,04 | 1,07 | |
| Для клинового узкого и поликлинового ремней | 0,85 | 0,91 | 0,96 | 1,03 | 1,06 |
Коэффициент влияния меньшего шкива Сd
| Диаметр шкива | 120 и более | |||||
| Сd | 0,6 | 0,8 | 0,95 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи Сz
| Ожидаемое чтсло ремней z | 2…3 | 4…5 | |
| Сz | 0,95 | 0,90 | 0,85 |
Таблица 12
Значения поправочных коэффициентов К
| Условия работы передачи | Коэффициент | |||
| Обозначение | Значение | |||
| Динамичность нагрузки | Равномерная Переменная или толчковообразная | КД | 1,2…1,5 | |
| Регулировка межосевого расстояния | Передвигающимися опорами Нажимными звездочками Нерегулируемые передачи | Крег | 0,8 1,25 | |
| Положение передачи | Наклон линии центров звездочек к горизонту, град | θ = 0…40 θ = 40…90 | КВ | 1,15 1,05 |
| θ ≤ 60 θ > 60 | Кθ | 1,25 | ||
| Способ смазывания | Непрерывный (в масляной ванне или от насоса) Капельный Периодический | Кс | 0,8 1,5 | |
| Режим работы | Односменная Двухсменная Трехсменная | Кр | 1,25 |
Таблица 13
Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей | рц |, Н/мм2
| Шаг Цепи р, мм | При частоте вращения меньшей звездочки n1, об/мин. | |||||||
| 12,7…15875 19,05…25,4 31,75…38,1 44,45…50,8 | 31,5 | 28,5 | 23,5 17,5 | 18,5 | 22,5 16,5 – | 17,5 – | 18,5 – – |
Таблица 14
Цепи приводные роликовые нормальной серии однорядные типа
|
ПР (ГОСТ 13568—81)
| Обозначение цепи | р | b3 не менее | d1 | d3 | h.не более | b7 не более | b6 не более | Разрушающая нагрузка, да Н, не менее. | Масса 1 м цепи q, кг |
| ПР-8-460 ПР-9,525-910 ПР-12,7-900-1 ПР-12,7-900-2 ПР-12.7-1820-1 ПР-12,7-1820-2 ПР-15,875-2300-1 ПР-15,875-2300-2 ПР-19,05-3180 ПР-25,4-6000 ПР-31.75-8900 ПР-38. 1-12700 ПР-44.45-17240 ПР-50,8-22700 ПР-63.5-35400 | 8.0 9.525 12,7 12,7 12,7 12.7 15,785 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 63,5 | 3.00 5,72 2,40 3,30 5,40 7,75 6,48 9,65 12.70 15,88 19,05 25,4 25,40 31,75 38,10 | 2,31 3,28 3,66 3,66 4,45 4,45 5,08 5,08 5.94 7.92 9,53 11,1 12,70 14,27 19.84 | 5.0 6.35 7.75 7,75 8,51 8,51 10,16 10,16 11.91 15.88 19,05 22,23 25,40 28,58 39,68 | 7,5 8,5 10,0 10,0 11.8 11.8 14,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3 60,4 | 8.7 | – | 0,20 0,45 0,30 0,35 0,65 0,75 0,80 1,00 1,9 2,6 3,8 5,5 7,5 9,7 16,0 |
Примечания: 1. Допускается снижение разрушающей нагрузки переходных звеньев, кроме двойных; на20%. 2. Пример условного обозначения цепи нормальной серии шага 19.05 мм сразрушающей нагрузкой 3180 да Н: Цепь ПР-19,05- 3180- ГОСТ 13568-75
Таблица 15
Допускаемый коэффициент запаса прочности [S] для роликовых
(втулочных) цепей при z1=15…30
| Шаг р, мм | Частота вращения меньшей звездочки n1 об/мин. | ||||||||
| 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 | 7,1 7,2 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 | 7,3 7,4 7,8 7,6 7,8 8,1 8,3 | 7,6 7,8 8,3 8,6 8,9 9,2 9,5 | 7,9 8,2 8,4 8,9 9,4 9,8 10,3 10,8 | 8,2 8,6 8,9 9,5 10,2 10,8 11,4 | 8,5 8,9 9,4 10,2 11,8 12,5 – | 8,8 9,3 9,7 10,8 11,8 12,7 – – | 9,4 10,1 10,8 13,4 – – – | 10,8 11,7 13,3 – – – – |
Таблица 16
Шпонки призматические (по ГОСТ 23360-78)
Подписано в печать..08. Формат 60×84 1/16
Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Ризограф.
Усл. печ. л. 4,75. Уч.-изд. л. 5,04. Тираж 100. Заказ.
Издательско-полиграфический комплекс ВГСХА «Нива»
Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии
400002, Волгоград, Университетский пр-т, 26
