Скольжение ремней и передаточное отношение

Когда передача находится в состоянии покоя, то каждая ветвь ремня под действием начального натяжения S₀ удлиняется на d₀l.

При передаче вращающего момента ветви ремня будут натянуты ведущей силой: S₁=P*e^t/(e^t – 1)> S₀ и ведомой силой: S₂=P*e^t/(e^t – 1)< S_{0 .}

Соответственно этим силам изменится и удлинение d₀l. Удлинение ведущей ветви станет d₁l, а ведомой – d₂l, причем d₁l > d₂l, так как S₁ > S₂ . Удлинения d₁l и d₂l отложены перпендикулярно к ремню и графически показаны на рисунке 59.

Рис.59. Скольжение ремней и передаточное отношение

В точке а ведущего шкива R₁ окружные скорости v_ш1 шкива и v_р ремня равны друг другу, а при дальнейшем движении по дуге ab ремень постепенно укорачивается на величину разности d₁l - d₂l, так что скорость его точки a к точке b снижается, т. е. оказывается, что v_ш1 > v_ш2 .

В точке с ведомого шкива R₂ окружные скорости v_р и v_ш2 равны, а в точке e окружная скорость v_ш2 шкива будет меньше окружной скорости v_р вследствие его удлинения на величину d₁l - d₂l, т. е. v_р > v_ш2, следовательно, v_ш1 > v_р > v_ш2 или v_ш1 > v_ш2.

На ведущем шкиве ремень отстает от шкива, а на ведомом – обгоняет его, и, следовательно, на обоих шкивах имеет место скольжение ремня. Это скольжение ремня называют упругим скольжением.

Упругое скольжение ремня по шкивам – закономерное явление, поскольку причиной его является неизбежная разность натяжений P=S₁ – S₂. Упругое скольжение ремня тем больше, чем больше эта разность, т. е. величина его зависит от нагрузки, передаваемой ремнем. В силу этого ременной передачей невозможно осуществить передаточное отношение.

Проскальзывание ремня может возникнуть и в результате плохого ухода за ременной передачей или недостаточного предварительного натяжения S₀ . Иногда в условиях эксплуатации ремней на производстве в случаях буксования ремня на шкив посыпают канифоль и тем самым увеличивают коэффициент трения. Отметим, что это временное мероприятие является вредным, поскольку оно препятствует упругому скольжению, способствует чрезмерному вытягиванию ремня, уменьшает срок его службы и понижает КПД передачи.

Без учета скольжения ремней по шкивам передаточное отношение равно i=n₁/n₂=w₁/w₂=D₂/D₁.

Чтобы компенсировать уменьшение угловой скорости ведомого вала вследствие скольжения ремня, необходимо повысить угловую скорость ведущего вала, или при постоянной угловой скорости его увеличить диаметр ведущего шкива D₁=D₂/i*(1-ε) или уменьшить диаметр ведущего шкива D₂=D1*i*(1-ε).

С учетом скольжения ремней получаем i= D₂/D₁*(1-ε)= w₁/w₂*(1-ε)