Расчёт диаметра шкива клиноременной передачи

Вопрос господ Рабынина и Новикова, Нижегородская область.

Просим ответить, как правильно рассчитать диаметры шкивов, чтобы ножевой вал деревообрабатывающего станка вращался со скоростью 3000...3500 оборотов в минуту. Частота вращения электрического двигателя 1410 оборотов в минуту (двигатель трехфазный, но будет включен в однофазную сеть (220 В) с помощью системы конденсаторов. Ремень клиновой.

Рис. 1. Поперечное сечение клинового ремня

Рис. 1. Поперечное сечение клинового ремня: а - ширина ремня наибольшая; а1 - ширина ремня наименьшая; h - высота профиля ремня; ацт - ширина ремня на уровне центра тяжести сечения; zцт - расстояние центра тяжести от верхней кромки ремня; ф - угол между сторонами клина (угол при вершине клина)

Сначала несколько слов о клиноременной передаче - одной из самых распространенных систем для передачи вращательного движения при помощи шкивов и приводного ремня (такую передачу используют в широких диапазонах нагрузок и скоростей). У нас выпускают приводные ремни двух типов - собственно приводные (по ГОСТ 1284) и для автотракторных двигателей (по ГОСТ 5813). Ремни того и другого типа несколько отличаются друг от друга по размерам. Характеристики некоторых ремней приведены в таблицах 1 и 2, поперечное сечение клинового ремня показано на рис. 1. Оба типа ремней имеют клиновидную форму с углом при вершине клина в 40° с допуском ± 1°. Минимальный диаметр меньшего шкива также указан в таблицах 1 и 2. Однако при выборе минимального диаметра шкива следует еще учитывать линейную скорость движения ремня, которая не должна превышать 25...30 м/с, а лучше (для большей долговечности ремня), чтобы эта скорость находилась в пределах 8... 12 м/с.

Таблица 1. Стандартные приводные клиновые ремни

Таблица 1. Стандартные приводные клиновые ремни

Примечание. Названия тех или иных параметров приведены в подрисуночных надписях к рис. 1.

Таблица 2. Клиновые ремни для автотракторных двигателей

Таблица 2. Клиновые ремни для автотракторных двигателей

Примечание. Название тех или иных параметров приведены в подрисуночных подписях к рис. 1.

Диаметр шкива, в зависимости от частоты вращения вала и линейной скорости шкива, определяют по формуле:

D1=19000*V/n,

где D1 - диаметр шкива, мм; V - линейная скорость шкива, м/с; n - частота вращения вала, об/мин.

Легко подсчитать, что для шкива на валу электродвигателя с частотой вращения 1400 об/мин, минимальный диаметр шкива (повышающая передача) при линейной скорости ремня 10 м/с составит около 136 мм.

Диаметр ведомого шкива вычисляют по следующей формуле:

D2 = D1x(1 - ε)/(n1/n2),

где D1 и D2 - диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм; ε - коэффициент скольжения ремня, равный 0,007...0,02; n1 и n2 - частота вращения ведущего и ведомого валов, об/мин.

Так как значение коэффициента скольжения весьма мало, то поправку на скольжение можно и не учитывать, то есть вышестоящая формула приобретет более простой вид:

D2 = D1*(n1/n2)

Минимальное расстояние между осями шкивов (минимальное межцентровое расстояние) составляет:

Lmin = 0,5x(D1+D2)+3h,

где Lmin - минимальное межцентровое расстояние, мм; D1 и D2 - диаметры шкивов, мм; h - высота профиля ремня.

Чем меньше межцентровое расстояние, тем сильнее изгибается ремень при работе и тем меньше срок его службы. Целесообразно принимать межцентровое расстояние больше минимального значения Lmin, причем делают его тем больше, чем ближе значение передаточного отношения к единице. Но во избежание чрезмерной вибрации применять очень длинные ремни не следует. Кстати, максимальное межцентровое расстояние Lmax легко вычислить по формуле:

Lmax <= 2*(D1+D2).

Но в любом случае значение межцентрового расстояния L зависит от параметров используемого ремня:

L = А1+√(A12 - А2),

где L - расчетное межцентровое расстояние, мм; А1 и А2 - дополнительные величины, которые придется вычислять. Теперь разберемся с величинами А1 и А2. Зная диаметры обоих шкивов и стандартную длину выбранного ремня, определить значения А1 и А2 совсем несложно:

А1 = [Ls - π*(D1+D2)/2]/4, а

А2 = [(D2 - D1)2]/8,

где L - стандартная длина выбранного ремня, мм; D1 и D2 - диаметры шкивов, мм.

Размечая плиту для установки электродвигателя и приводимого во вращение устройства, например, круглой пилы, требуется предусмотреть возможность перемещения электродвигателя на плите. Дело в том, что расчет не дает абсолютно точного расстояния между осями двигателя и пилы. Кроме того, необходимо обеспечить возможность натяжения ремня и компенсировать его растяжение.

Рис. 2. Конфигурация ручья шкива под клиновой ремень

Рис. 2. Конфигурация ручья шкива под клиновой ремень: с - (-) расстояние от центра тяжести профиля ремня до наружной кромки шкива; Dрас - расчетный диаметр шкива; b - ширина ручья шкива по наружному диаметру; Dнар - наружный диаметр шкива; е - высота ручья; 2s - толщина шкива по наружному диаметру; ф - угол при вершине ручья

Конфигурация ручья шкива и его размеры приведены на рис. 2. Размеры, обозначенные на рисунке буквами, имеются в приложениях к соответствующим ГОСТам и в справочниках. Но если ГОСТов и справочников нет, все необходимые размеры ручья шкива можно примерно определить по размерам имеющегося клиновидного ремня (см. рис. 1), считая, что

е = с + h;

b = ацт+2c*tg(ф/2) = а;

s = а/2+(4...10).

Поскольку интересующий нас случай связан с ременной передачей, передаточное отношение которой не очень большое, на угол охвата ремнем меньшего шкива мы при расчете внимания не обращаем.

Угол конуса ручья шкива зависит от диаметра шкива и марки ремня. Понятно, чем меньше диаметр шкива и тоньше ремень, тем сильнее последний деформируется при огибании шкива. Углы между сторонами ручья шкива, в зависимости от марки ремня и диаметра шкива, приведены в таблице 3.

Таблица 3. Конфигурация шкива (угол между сторонами ручья) в зависимости от его диаметра и от марки ремня

Таблица 3. Конфигурация шкива (угол между сторонами ручья) в зависимости от его диаметра и от марки ремня

Важной информацией при расчете ременной передачи является мощность привода, поэтому в таблице 4 приведены соответствующие рекомендации по выбору ремня для конкретных условий эксплуатации.

Таблица 4. Рекомендуемые типы ремней в зависимости от передаваемой мощности и линейной скорости движения ремня

Таблица 4. Рекомендуемые типы ремней в зависимости от передаваемой мощности и линейной скорости движения ремня

В качестве практических рекомендаций скажем, что материалом для шкивов может быть любой металл. Добавим также, что для получения максимальной мощности от трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть, емкости конденсаторов должны быть следующими:

Ср = 66Рн и Сп = 2Ср = 132Рн,

где Сп - емкость пускового конденсатора, мкФ; Ср - емкость рабочего конденсатора, мкФ; Рн - номинальная мощность двигателя, кВт.

Для клиноременной передачи немаловажным обстоятельством, сильно сказывающимся на долговечности ремня, является параллельность осей вращения шкивов.

Комментарии

Олег 24/10/2014 в 11:48

Подскажите размеры шкивов для дровокола. Имеется электродвигатель 4 кВт 1500 об.мин. Скорость вращения вала дровокола должна быть 450-500 об.мин. Подскажите если не трудно необразованному "кулибину".

Василии 22/11/2014 в 04:32

Соотношение 1 к 3, на двигателе 100 мм, а на дровоколе 300 мм. Удачи мам.

Женя 10/01/2015 в 21:17

Подскажите пожалуйста! Какой должен быть диаметр шкивов чтобы обороты на токарном деревообрабатывающем станке были не менее 3500 тыс.? Двигатель правда слабоват, 200 вт, и какой лучше подобрать, может двигатель помощнее?

    Андрей 14/01/2015 в 11:22

    Соотношение 1 к 3 очень слабый движок. Промучился, клинит резец и еще дофига неудобств поставил 500 Вт, проблемы отпали.

Андрей 14/01/2015 в 11:15

Какой минимальной мощности нужен эл.мотор для конусного дровокола?

Александр 09/02/2015 в 16:14

Здравствуйте! Скажите пожалуйста насколько снизятся обороты ведомого шкива если ведущий шкив 80 мм, а ведомый 185 мм, обороты двигателя 3500 об/мин. и если можно скажите во сколько раз увеличится мощность. Спасибо! С уважением Александр!

    Сергей 23/02/2015 в 05:40

    Сначала находишь соотношение шкивов. В твоем случае это может быть как 185/80, так и 80/185. Результат само-собой будет разный, но в обоих случаях рабочий. Итак: 80/185=Х/3500, (Х - обороты ведомого шкива) Х=(80/185)*3500 Х=1513 оборотов или 185/80=3500/Х Х=3500/(185/80) Х=1513 оборотов по мощности - она останется прежней, а вот крутящий момент увеличится "почти" в два раза.

Михаил 11/03/2015 в 15:01

Откуда взялось в первой формуле число 19000? Почему высчитывается минимальный размер ведущего шкива? По идее ограничивать надо максимальный диаметр. Ведь, чем меньше его диаметр, тем медленнее вращается ремень.

Сергей 06/04/2015 в 20:23

Помогите рассчитать шкив на пилораме, на пиле шкив 22 0мм, на электродвигатели 149 мм. Мощность 7,5 кВт, обороты 1450, ставлю бензиновый двигатель 13 л.с., обороты 3500, какой шкив надо размером на него. Заранее всем спасибо.

    Владимир 22/04/2015 в 17:06

    13 л.c. равно 9.56 кВт при 3500 оборотов/мин., если нужны такие обороты то ставить нужно 1Х1 то есть примерно 200 х 200, а я бы поставил если для пилы то 180 на движек, 200 на вал пилы, и обороты не малые и крутящий момент не слабый.

Александр 29/06/2015 в 02:03

Помогите пожалуйста двигатель 950 оборотов редуктор 1 к 10 на редукторе есть шкиф 200 мм какой нужно шкиф на двигатель чтоб было 40 оборотов на валу спасибо

Алсу 07/09/2015 в 22:20

Как посчитать шкив редуктора для картофелекопателя дружба если известно диаметр шкива 60 мм, диаметр колеса 144 см.

Алексей 10/09/2015 в 13:55

Помогите пожалуйста рассчитать шкивы для галтовочного барабана. Двигатель 1500 об/мин и 0,75 кВт, соотношение шкивов 2к1 (уменьшение обор.). Сам барабану будет весить меньше 100 кг пустым.

Валерий 04/10/2015 в 07:38

Помогите пожалуйста рассчитать шкивы для токарного станка по металлу. Родной двигатель 3 квт 1430 об/мин. меняю на однофазный 2.2 квт 2760 об/мин нужно понизить обороты, какие диаметры шкивов выбрать?

Виктор 11/11/2015 в 00:31

Двигатель 1400 об/мин. Нужно 3000 об.мин на вале циркулярки. На вале циркулярки шкив диаметром 60 мм. Расчитываем по простейшей формуле: D1 = D2 х n2 / n, = 60 x 3000/ 1400 ~ 128 (мм). На вал двигателя нужен шкив 128 мм. Можно плюс –минус по желанию. И к черту графики, таблицы и всю галиматью. Подставляем любые данные, но движок от 3 квт.

Анатолий 13/12/2015 в 18:49

Помогите пожалуйста рассчитать шкивы для самоходной электрофрезы которая просчитана на 1500 оборотов, у меня двигатель внутреннего сгорания 5 квт, число оборотов 4500, как мне надо узнать какого размера надо поставить шкивы, чтобы уменьшить обороты с 4500 до 1500. Если возможно то сразу размер шкива на двигатель и размер шкива на фрезу и канавку на клиновидный ремень. Буду очень признателен и большое спасибо.

    Ербол 21/12/2015 в 08:13

    Сам тоже в этом деле новичок, думаю надо: 1) узнаем передаточное число 4500/1500 об/мин = 3 (понижающая передача) 2) значит соотношение диаметров шкивоф тоже 3, к примеру если на двигатель поставить шкив с расчетным диаметром 100 мм, то на ведомом шкиве должно быть 300 мм 3) остается выбрать ремень с учетом межосевого расстояния 4) и размеры канавки на шкиве с учетом выбранного ремня, пока еще сам плаваю по этому вопросу

Александр 05/01/2016 в 14:33

Здравствуйте! Прошу помощи в расчёте диаметров шкивов для овощерезки, с уже установленным на неё двигателем в 220 В, 370 Вт, 2900 об/с. Необходимо понизить обороты до 700-600.

Сергей 10/01/2016 в 22:21

Здравствуйте! Прошу помощи в расчёте диаметра шкива на эл. мотор ленточной пилорамы. Скорость пильной ленты нужна в пределах 25-27 м/с, диаметр шкива (где ходит лента) 480 мм, диаметр ведомого шкива 130 мм, двигатель 1430 об/мин. ремень профиль "б" 3 ручья. По моим подсчетам получается около 100 мм.

Михаил 15/01/2016 в 00:08

Здравствуйте. Помогите, пожалуйста, сделать шкив ... мотор 2.2 кВт 2800 об. Мне нужно ,чтоб было 3500 об на валу. Какой размер шкивов должен быть?

Сергей 16/02/2016 в 23:06

Здравствуйте помогите, пожалуйста, двигатель уд-25 бензиновый 8 л.с. на холостом ходу 1000 об/мин., стоит генератор 4 кВт, ему надо 3000 об/мин. какой шкив надо поставить на бензиновый двигатель и какой шкив надо поставить на генератор чтобы бензиновый двигатель работал на холостом ходу?

Денис 23/02/2016 в 19:18

Здравствуйте, подскажите пожалуйста имеется компрессор со шкивом 429 мм и эл.двигатель 11 кВт 3000 оборотов, какого диаметра должен быть шкив на двигателе и можно ли рассчитать производительность компрессора в литрах в минуту?

Александр 24/03/2016 в 16:31

Есть данная компрессорная головка: Рекомендованная мин. мощность мотора: 0,75 кВт Оборотов в минуту: 900 об/мин Диаметр шкива: 19 см Помогите подобрать к ней электродвигатель и шкив на него.

Костя 25/03/2016 в 10:03

Что-то не то в приведенной выше формуле: D1=19000*V/n Возле формулы есть описание, V, м\с; n, об\мин; D1, мм; Если по Вашему примеру подставить значения n=1400 об\мин, V=10 м\с, то нужно привести все значения переменных в формуле к одной системе измерения: или использовать метры, или миллиметры; или секунды, или минуты. А тут получается каламбур: делим секунды на минуты (!), умножаем на метры, а в результате получаем миллиметры (D1). Или я чего-то не понимаю?

Александр 29/08/2016 в 13:35

Добрый день. Подскажите, необходимо увеличить обороты, двигатель 2.2 кВт, 2800 об. необходимо на выходе около 3500 об. Какие необходимо диаметры шкивов и может ли двигатель работать в таком режиме? (отрезной станок по металлу) С Уважением, Александр!

Андрей 06/09/2016 в 14:32

Это же просто - 3500/2800=1,25 то есть ведомый вал должен быть в 1,25 раза больше. Например 200 мм и 250 мм.

Василий 11/09/2016 в 20:18

Добрый вечер. Имеется электромотор 1410 оборотов, а надо бы побольше на зернодробилку, какой диаметр шкива поставить на мотор, чтобы получить 2000-2500 оборотов. Диаметр шкива на дробилке 90 мм?

Алексей 22/09/2016 в 05:26

Здравствуйте, имеется двигатель на 500 вт, 2750 об/мин, ременная передача 1:2 подскажите какая образуется мощность на ведомом валу. По возможности расчет. Спасибо.

Алексей 28/09/2016 в 12:32

Прошу помощи в просчете. Имеем двигатель 30 кВт 1500 об/мин Нужно уменьшить обороты на ведомом шкиве до 1000 об/мин. Какие диаметры шкивов нужны? Двигатель стоит на щепорубе. Спасибо!!

михаил 07/10/2016 в 10:11

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста, какой ремень ставится на токарный станок ут16пм ? Диаметр шкива мотора 138 мм, диаметр шкива коробки 112 мм.

Антон 27/10/2016 в 20:15

Здравствуйте, вопрос следующий. На брусующем станке "задыхаются пилы". Постоянно приходится тормозить подачу. Диаметр пил 700 мм, 24 зуба. Рабочие обороты для них 2800-3200. Двигатель стоит на 1500 об/мин. Шкив на движке 20 см. Шкив на валу 17 см. Подскажите как решить уравнение чтобы пилы справлялись?

    Александр 14/12/2016 в 00:55

    Антон, у Вас соотношение 1,1, а нужно 2,1. Т.е 3200/1500=2,1. Получается шкив на движке 20 см * 2,1 = 42 см. Шкив на валу должен быть 42 см и тогда обороты будут 3200. Но 42 см это большой слишком. Как вариант уменьшить ведущий шкив, т.е. например 10 см на движке и 21 см на валу. Не знаю, как повлияет на мощность.

      Николай 11/02/2017 в 21:17

      21 на движке, а 10 на валу! Тогда обороты вала будут - 3150 об/мин!

    Николай 11/02/2017 в 21:11

    Антон, расчеты Александра неверны. Согласно приведённой ниже формулы расчёта вычисляем: для 3200 об/мин - 17 х 3200 : 1500 = 36 см диаметр ведущего шкива. Для 2800 об/мин - 17 х 2800 : 1500 = 31 см.

Анатолий 18/12/2016 в 17:24

Помогите пожалуйста рассчитать шкивы для торцового отрезного станка, у меня электро двигатель 2125 ват, число оборотов 890, как мне узнать какого размера надо поставить шкив на эл.двиг. и на отрезной диск чтоб увеличить обороты с 890 до 3500. Если возможно то сразу размер шкива на эл. двигатель и размер шкива на отрезной диск и канавку на клиновидный ремень. Буду очень признателен и большое спасибо.

Игорь 03/01/2017 в 12:42

Добрый день. Подскажите, необходимо увеличить обороты, двигатель 1400 об. необходимо на выходе около 3500 об. Какой необходимо диаметр шкива на двигатель если ведомый 8,5 см? С Уважением, Игорь.

    Николай 11/02/2017 в 20:40

    Игорь, двигатель - 1400 об/мин, ведущий шкив - 21,5 см, ведомый шкив - 8,5 см, обороты на ведомом шкиве - 3541 об/мин.

Васко 25/01/2017 в 19:36

Добрый вечер. Мне нужно увеличить обороты вала для строгания в деревообрабатывающем станке. Двигатель 220 В, 1,1 кВт, 2840 об. Мне нужно 5000 об. Всем спасибо.

    ALexK 31/01/2017 в 19:57

    Выше в комментария было написано следующее: Двигатель 1400 об/мин. Нужно 3000 об.мин на вале циркулярки. На вале циркулярки шкив диаметром 60 мм. Расчитываем по простейшей формуле: D1 = D2 х n2 / n, = 60 x 3000/ 1400 ~ 128 (мм). На вал двигателя нужен шкив 128 мм. Можно плюс–минус по желанию.

      Васко 16/02/2017 в 00:11

      Но выше в комментариях написано, что движок должен быть от 3 кВт, а у меня движок 1,1 кВт.

    Васко 05/03/2017 в 11:19

    Здравствуйте! Двигатель 220 В, 1,1 кВт, 2840 об, мне нужно 5000 об. какие нужны шкивы. Выдержит ли движок?

Николай 05/02/2017 в 10:29

Здравствуйте! Собираю детали на веткоруб. Двигатель бензиновый 6,5 л.с. Диаметр ведущего шкива 100 мм - ведомого - 600 мм. Не будут ли малы обороты на режущем валу (ведомом)? Обороты двигателя средние 1500-2000 об/мин.

Николай 10/02/2017 в 22:49

Всем доброго времени суток! Скажите, товарищи самодельщики, кто либо строил механический дровокол?

Васько 07/03/2017 в 22:11

Дайте ответ мне кто знает. Неужели все двоешники.

Стас 13/03/2017 в 11:07

Здравствуйте. Двигатель на тракторе 80 л/с дает 1000 оборотов от вала отбора мощности. На водяной насос нужно 4500 оборотов. Скажите какие нужны шкивы?

Саша 19/03/2017 в 02:13

Здравствуйте, не знаю какой нужен шкив на электродвигатель 2,2 кВт, 2850 обороты. Двигатель будет стоять на компрессоре, шкив компрессора 360 мм, должно быть 1300 оборотов в минуту на компрессоре. Не могу рассчитать какой нужен шкив, чтоб запускал компрессор и выдавал 1300 оборотов в минуту. Спасибо.

    Тарас 05/05/2017 в 01:45

    360*1300/2850 = 164,21 (165 с учетом скольжения)

Сергей 31/05/2017 в 18:14

Здравствуйте. Не пойму как рассчитать шкивы. Получаются все время разные значения. Помогите. Двигатель 1400 об. Шкив на нем 70. Ведомый 125. Расстояние между шкивами 720. Профиль ремня - А. Какие обороты на ведомом шкиве?

    Васко 09/06/2017 в 00:29

    Сергей, у меня вышло на ведомом 1400 об. и так 125*1400/1400=125. Если я не прав, пусть меня поправят.

      Ильгиз 22/06/2017 в 08:00

      Васко смотри, Сергей вот что плучается 70/125*1400=784 оборота.

        Васко 22/06/2017 в 14:32

        Ильгиз вы правы. Сергей извините. Либо так где (125 ведомый шкив) (784 нужные обороты) (1400 обороты двигателя) итого (70 размер шкива на двигателе), т.е. обороты какие вам нужно подставляем после (125 ведомого шкива) 125*784/1400=70

Рамиль 28/06/2017 в 08:43

Здравствуйте. Ответьте пожалуйста на вопрос. Если на редукторе увеличить шкив, для увеличения скорости на конвеере, нагрузка на сам редуктор станет больше, или наоборот меньше. Спасибо

игорь 19/07/2017 в 13:50

продам электродвигатели 0.75-5.5 кВт 0681933508

Фарид 10/09/2017 в 16:31

Добрый день, помогите пожалуйста разобраться! На компрессоре шкив 256мм обороты компрессора 2000 об/мин, есто двигатель трёхфазный 1500об/мин какого диаметра нужен ведущий шкив? Заранее благодарю за помощь!

Константин 16/09/2017 в 17:37

Прошу помощи. Не могу разобраться. Делаю бетономешалку. Хочу добиться вращение вала 50 оборотов. Двигатель 1500 оборотов. Что нужно учитывать в редукторе и размерах шкивов? Заранее благодарю.

Константин 16/09/2017 в 19:00

То есть подскажите как рассчитать. Чтобы получить 50 оборотов вала.

Андрей 06/10/2017 в 13:31

Прошу помощи. Не могу разобраться. Имеется зернодробилка с клиноремённой передачей. ЭД мощность 4 кВт, 1500 об/мин, диаметр шкива примерно 250-300 мм. На рабочем органе шкив диаметром примерно 80-100 мм. Вопрос: Какая будет скорость шкива на рабочем органе при установке ЭД мощностью 4 кВт, 3000 об/мин.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мы Вконтакте
Разместить материал
Мы с радостью разместим Ваши интересные статьи на нашем сайте. Для отправки материала свяжитесь с нами через Форму обратной связи.
Свежие комментарии