Напряжения в ремне

При работе ременной передачи напряжения по длине ремня распределяются неравномерно. Различают следующие виды напряжения в ремне (рис. 6):

Рис. 6. Эпюра напряжений в ремне при работе передачи.

1. Предварительное напряжение

σ ₀ = F ₀ / A,

где А - площадь поперечного сечения ремня.

2. Удельная окружная сила

k_п = F_t / A.

3. Напряжение изгиба. Возникает в ремне при огибании шкивов (рис. 7). По закону Гука

σ_и = εE,

где ε = y_max / r - относительное удлинение волокон на выпуклой стороне ремня при изгибе;

y_max = 0,5 δ;

r = 0,5 (d + δ), следовательно,

σ_и = εE / (d + δ).

Рис. 7. К изгибу ремня на шкиве.

Пренебрегая значением δ по сравнению с d, получаем

σ_и = εE / d,

где δ - толщина ремня;

Е - модуль продольной упругости материала ремня.

4. Напряжение от центробежных сил

σ_v = F_v / A.

Плоскоременная передача

Расчёт плоскоремённой передачи. Расчет по тяговой способности плоскоременной передачи сводится к определению ширины сечения ремня b из условия

F_t ≤ δ b [ k_п ],

где F_t, δ и [ k_п ] - соответственно окружная сила, толщина ремня и допускаемая удельная окружная сила.

Разделив обе части равенства [ F_t ] = 2 φ ₀ F ₀ на площадь поперечного сечения ремня А, получим

[ k ₀] = 2φ ₀ σ ₀,

где [ k₀ ] - допускаемая приведенная удельная окружная сила в ремне;

[ k_п ] = [ k₀ ] C_θC_αC_vC_pC_dC_F,

где C_θ - коэффициент угла наклона линии центров шкивов к горизонту;

C _α- коэффициент угла обхвата;

C_v - коэффициент влияния натяжения от центробежной силы;

C_p - коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы;

C_d - коэффициент влияния диаметра меньшего шкива;

C_F - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между нитями ремня.

Клиноремённая передача

Расчет передач с клиновыми и поликлиновыми ремнями. Допускаемая мощность, передаваемая одним ремнем или одним клином:

[ Р_п ] = [ P ₀] C_αC_lC_pC_z,

где C _α - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на тяговую способность ремня;

C_l - коэффициент, учитывающий влияние на долговечность длины ремня;

C_p - коэффициент динамичности нагрузки и режима работы;

C_z - коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте.

Число клиновых ремней в комплекте или число клиньев в поликлиновом ремне передачи

z = P ₁ / [ Р_п ] ≤ [ z ],

где P ₁ - передаваемая мощность на валу малого шкива.

Сила предварительного натяжения ветвей поликлинового ремня или комплекта клиновых ремней

F ₀ = 0,85 P ₁ C ₁ / (vC _α C_p).

Зубчато-ремённая передача

Расчёт зубчато-ремённой передачи. Расчет передачи ведут по допускаемой удельной окружной силе

[ k_п ] = [ k ₀] C_pC_F – qv ²,

где C_p - коэффициент динамичности нагрузки и режима работы;

C_F - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки;

qv ²- центробежная сила;

q - масса 1 м ремня;

Делительные диаметры шкивов:

d ₁ = mz ₁, d ₂ = mz ₂,

где z ₁ и z ₂ - числа зубьев шкивов.

Межосевое расстояние передачи

a ≥ 0,5 (d ₂ + d ₁).

Длина ремня в шагах (число зубьев ремня)

,

где р - шаг ремня.

Окончательное значение а при выбранной длине ремня

.

Число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом

z ₀ = z ₁α₁ / 360° ≥ [ z ₀],

где α₁ - угол обхвата на меньшем шкиве.

Предварительное натяжение

F ₀ = 1,2 bqv ².

Сила, действующая на валы

F_n = 1,1 F_t.

МУФТЫ