1.5. Вибір та розрахунок параметрів пасової передачі

При проектуванні пасових передач вибирають та розрахо­вують параметри, що впливають на працездатність передач: діаметри шківів d, міжосьову відстань a, кут нахилу віток θ, кут обхвату шківа α₁ і α₂, довжину паса l.

Діаметр меншого шківа обмежується напруженням згину у пасі. Для плоских пасів рекомендується брати такі співвідношення між діаметром d₁ та товщиною паса δ: – гумотканинні паси; – шкіряні паси; – синтетичні паси.

При розрахунку пасової передачі діаметр d₁ орієнтовно визначають за допомогою формули:

, (1.21)

де Т₁ – обертовий момент на ведучому шківу, Нмм.

Рис. 1.9. Параметри відкритої пасової передачі

Діаметр меншого шківа d₁ клинопасової передачі беруть за ГОСТ 2088Г–88 залежно від вибраного типу перерізу паса.

Діаметр d₂ більшого шківа визначають за формулою:

, (1.22)

де u – передаточне число пасової передачі;

ε – коефіцієнт пружного ковзання; ε=0,01...0,02.

Остаточні значення діаметрів d₁ і d₂ узгоджують з відповідним стандартом (с. 9). Після цього визначають фактичне передаточне відношення та його відхилення від заданого значення u за формулами:

; (1.23)

. (1.24)

Міжосьову відстань а, пасової передачі визначають залежно від конструкції робочої машини. Для плоскопасової передачі доцільно брати:

; (1.25)

для клинопасової передачі:

, (1.26)

де h висота паса.

При малих міжосьових відстанях пасової передачі (малих довжинах паса) підвищується частота пробігів паса, що негативно впливає на його довговічність.

Кут обхвату пасом шківів визначають за формулами:

; (1.27)

. (1.28)

Від кутів обхвату залежить тягова здатність передачі, тому рекомендують брати: α₁>150° – для плоскопасової передачі; α₁≥120° – для клинопасової передачі.

Довжину паса l визначають за формулою:

. (1.29)

Довжину клинових та поліклинових пасів узгоджують із стандартами.

Проводять оцінку довговічності паса за частотою його пробігів :

, (1.30)

де V – швидкість паса, м/с; l – довжина паса, м;

[] – допустима частота пробігів: []= (5…6) с^-1 – для плоских гумотканинних пасів; []=(12…15) – для клинових і поліклинових пасів.

Якщо умова ≤[] не виконується, потрібно збільшити значення міжосьової відстані а.

Міжосьову відстань а пасової передачі за прийнятою довжиною паса l та діаметрами шківів визначають за формулою:

. (1.31)

1.6. Розрахунок пасових передач на тягову здатність і довговічність

Основні критерії працездатності пасових передач: тягова здатність (міцність зачеплення паса зі шківами) і довговічність паса.

Розрахунок пасової передачі на тягову здатність є основним і базується на експериментальних даних залежності відносного ковзання паса ε і коефіцієнта корисної дії (ККД) η від навантаження передачі. Дослідження проводять на типових пасових передачах з параметрами: передаточне число u=1 (d₁=d₂; α₁=α₂=180°), швидкість паса V=10 м/с; передача горизонтальна (кут нахилу θ=0°), навантаження постійне в часі.

Навантаження характеризується коефіцієнтом тяги φ:

. (1.32)

За результатами досліджень будують графіки (рис 1.10) – криві ковзання та ККД пасової передачі.

Рис 1.10. Криві ковзання та ККД пасової передачі

Із збільшенням коефіцієнта тяги φ від 0 до φ₀ (відповідно збільшується корисне навантаження F_t) спостерігається тільки пружне ковзання паса (пряма лінія ε – пропорційна залежність пружного ковзання ε від навантаження φ). Подальше збільшення коефіцієнта тяги φ (навантаження F_t) спричиняє часткове буксування паса, а при φ>φ_max настає повне буксування паса на шківах.

Робоче навантаження рекомендується вибирати біля критич­ного значення коефіцієнта тяги φ₀, якому відповідає максимальне значення ККД η. Середні значення критичного коефіцієнта тяги φ₀ для пасів: плоских гумотканинних – 0,6; плоских бавовняних – 0,5; клинових – 0,7.

За критичним коефіцієнтом тяги φ₀ визначають максимальне (допустиме) корисне навантаження [F_t0] для типової передачі:

(1.33)

і допустиме корисне напруження [σ_t0] для типової передачі:

, (1.34)

де F₀ зусилля попереднього натягу;

σ₀ – напруження попереднього натягу.

Дотичне корисне напруження [σ_t0] для гумотканинних пасів типової передачі приймають за таблицею 1.3 в залежності від співвідношення d₁/δ.

Таблиця 1.3. Значення допустимого корисного напруження [σ_t0] для гумотканинних пасів типової передачі

d1/δ	30	40	50	60	75	100
[σt0], МПа	2,17	2,25	2,3	2,33	2,37	2,4

При проектуванні пасових передач допустиме корисне напруження [σ_t] визначається за допомогою коефіцієнтів, які врахо­вують конкретні параметри пасової передачі, що відрізняються від типової передачі:

, (1.35)

де C_α – коефіцієнт кута обхвату пасом малого шківа,

; (1.36)

С_v – коефіцієнт швидкості,

; (1.37)

C_р – коефіцієнт режиму роботи, який враховує характер навантаження і число змін роботи передачі: при спокійній роботі (стрічкові транспортери, лебідки і шліфувальні верстати) С_p=1; при помірних коливаннях навантаження (ланцюгові конвеєри, фрезерні верстати та інше) С_p=0,9; при значних коливаннях навантаження (скребкові транспортири, стругальні верстати) С_p=0,8; при ударних навантаженнях С_p=0,7. При двозмінній роботі значення С_p зменшується на 0,1; при трьохзмінній – на 0,2;

C_θ – коефіцієнт, що враховує нахил передачі до горизонту: при куті нахилу θ=(0...60°) C_θ=1; при θ=(60...80°), C_θ=0,9; при θ=(80…90°) C_θ=0,8.