11. Определяют требуемую ширину ремня b, мм:

b = F_t / [(F_у –  · v² ) · C_w ] ,

где  - коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, Н · с² / м² (см. табл. 3);

Примечание: для передач с автоматическим натяжением ремня влияние центробежных сил при определении ширины b не учитывают, т.е. принимают  · v² = 0;

C_w – коэффициент, учитывающий неполные витки каната у боковых поверхностей ремня, величину этого коэффициента выбирают, предварительно задавшись шириной ремня b:

b ≤ 16 20 25 32; 40 50; 63 80; 100  100

C_w 0,7 0,95 1,0 1,05 1,10 1,15 1,20.

Вычисленное значение b округляют до ближайшего большего из стандартного ряда (см. примечание 2 к табл. 1) и сверяют со значениями, указанными в табл. 1 для принятого модуля, затем уточняют коэффициент C_w и в случае расхождения с предварительно принятым выполняют пересчет.

12. При z_р0 < 6 рекомендуется выполнять проверку давления p_z , МПа, на рабочих поверхностях зубьев ремня [1]:

p_z = F_t ·  / ( z_р0 · b · h) ≤ [p_z] ,

где  - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями ремня, а также по высоте и длине зубьев,  = 2,0;

h – высота зуба, мм (см. табл. 1);

[p_z] – допускаемое давление, МПа, выбираемое в зависимости от частоты вращения n₁ малого шкива:

n₁, мин^-1 100 200 400 1000 2000 3000 5000

[p_z], МПа 2,5 2,0 1,5 1,0 0,75 0,65 0,5 .

13. Находят силу предварительного натяжения ремня F_o, Н:

F_o = (1,1…1,3) · b ·  · v² .

14. Определяют силу, действующую на вал F_r, Н:

F_r = (1,0…1,2) · F_t .

15. Шкивы для передач зубчатым ремнем.

Шкив (рис. 3) состоит из обода с впадинами для зубьев ремня, ступицы, устанавливаемой на вал, и диска или спиц, соединяющих обод со ступицей. У шкивов небольшого диаметра обод выполняется непосредственно на ступице. Передача вращения между валом и ступицей шкива осуществляется обычно шпоночным или, реже, шлицевым соединением. Для предотвращения осевого смещения ступица закрепляется на валу торцевой шайбой, фиксируемой гайкой или винтом, установочным винтом или другим способом [4].

Рекомендуемые посадки ступицы шкива на вал в случае использования шпоночного соединения: при нереверсивной работе H7 / k6; при реверсивной работе H7 / n6.

Шкивы изготовляют литыми из чугуна марки СЧ 20, точеными из стали, из легких сплавов и иногда из пластмасс. Из-за опасности разрыва от действия центробежных сил чугунные шкивы применяют при окружной скорости до 30 м/с. Стальные шкивы работают с окружными скоростями до 45 м/с. При более высоких скоростях используют шкивы из легких сплавов.

Для предотвращения схода ремня в передачах с вертикальными валами, а также при u ≥ 3 оба шкива выполняют с фланцами по краям, в остальных случаях фланцы выполняют на малом шкиве. При передаточном отношении от 0,8 до 2,0 возможно изготовление фланцев только на натяжном ролике.

Размеры впадины шкива приведены в табл. 5.

Таблица 5

Размеры впадины шкива	Модуль m, мм
	1	1,5	2	3	4	5	7	10
Ширина, Sш, мм	1,0	1,5	1,8	3,2	4,0	4,8	7,5	11,5
Глубина, hш, мм	1,3	1,8	2,2	3,0	4,0	5,0	8,5	12,5
Угол ш, град.	50+2	50+2	50+2	40+2	40+2	40+2	40+2	40+2

Диаметр d_а, мм, вершин зубьев шкива:

d_а = d – 2  k,

где d – делительный диаметр, мм, принимаемый равным d₁ для малого или d₂ для большого шкива (см. п. 3);

k - поправка, мм, учитывающая нагрузку и податливость каркаса, мм, знак «+» берут для ведущего шкива, знак «–» - для ведомого; значение k вычисляют по формуле:

k =0,2 · F_t ·  · z / b;

 - податливость витков троса каркаса ремня, выбираемая в зависимости от модуля m:

m, мм 1 1,5 2 3 4 5 7 10

, мм² / Н 0,0007 0,0008 0,0009 0,0014 0,0006 0,0008 0,0011 0,0016;

размер , мм, указан в табл. 1.

Минимальный диаметр d_{а min} , мм, вершин зубьев:

d_{а min}  d_ст + 2 · (_ш + h_ш),

где d_ст – диаметр ступицы малого или большого шкива соответственно, мм:

для чугунных шкивов d_ст = 1,65 · d_в ,

для стальных шкивов d_ст = 1,55 · d_в;

d_в – диаметр отверстия для вала, мм;

_ш -толщина обода, мм:

_ш =1,5 · m + 2  6;

размер h_ш приведен в табл.3.

Длина зуба шкива, мм: В = b + m.

Ширина обода M, мм:

шкив без фланцев M = В,

шкив с фланцами M = В + 2 · _ф ,

где _ф – толщина фланца, равная обычно 1,5…2,5 мм.

Размер h_е, мм, принимают:

при m  7 h_е = m,

при m = 10 h_е = 8.

Диаметр впадин шкива, мм:

d_f = d_a – 2 · h_ш .

Длина ступицы l_ст = (1,2…1,5) · d_в, окончательный размер l_ст принимают после расчета соединения вал-ступица.

Толщина диска С = (1,2…1,3) ·  _ш.

Величины d_вн (рис. 3), d_ст , l_ст и С после вычисления округляют до ближайших значений из ряда нормальных линейных размеров (приложение 1).

Для снижения массы шкивов в дисках можно выполнять 4…6 отверстий d₀ возможно большего диаметра

У медленно вращающихся шкивов обрабатывают только рабочую поверхность и торцы обода, а также отверстие и торцы ступицы; для улучшения балансировки у быстро вращающихся шкивов обрабатывают все поверхности. Балансировку шкивов осуществляют сверлением отверстий на торце обода.

Для удобства замены ремня и обслуживания передачи шкивы устанавливают консольно. С целью уменьшения изгибающего момента, действующего на вал, обод шкива располагают как можно ближе к опоре вала.

При постоянном межосевом расстоянии и нереверсивной нагрузке натяжение ремня осуществляют натяжным роликом, устанавливаемым на ведомой ветви ремня. Диаметр ролика d_p  0,8 · d₁, расстояние между осью натяжного ролика и осью вала малого шкива a_p  (d₁ + 0,5 · d_p), угол обхвата _р ремнем ролика составляет примерно 60. Ось ролика устанавливают на качающемся рычаге, перемещаемым пружиной или грузом. Расстояние между ведущей и ведомой ветвями ремня в зоне установки натяжного ролика должно составлять не менее 50 мм. При реверсивной нагрузке натяжные ролики не применяют.

Более подробные сведения о конструировании шкивов и натяжных устройствах содержатся в учебной и технической литературе [1, 2, 4].