5.6. Види і причини відмов, критерії працездатності та розрахунку пасових передач

Бувають такі види відмов:

1) порушення тягової здатності – буксування;

2) утомні руйнування паса через змінні напруження в ньому, причому істотно впливають напруження згину.

Головними критеріями працездатності пасових передач є тягова здатність та опір утоми паса. Тому пасові передачі розраховують на тягову здатність і довговічність паса.

Тягова здатність передачі характиризується значенням максимально допустимої колової сили F_t або напруження σ_t . Довговічність паса залежить не тільки від значення напружень, а також і від характера та частоти зміни цих напружень (насамперед від напружень згину σ_зг ). Частота циклу напружень дорівнює частоті пробігів паса

n_проб = V / L ,

де L – довжина паса.

Чим більше n_проб , тим менше довговічність паса. Тому часто-ту пробігів обмежують (для клинових пасів [n_проб] = 15 – 20 1/с ).

Лекція 6 Сили, що діють на вали з боку пасової передачі

6.1. Навантаження на вали та опори пасової передачі

Сили натягу віток паса передаються на вали передачі та їхні опори. Відповідно до рис. 6.1, а рівнодійну R сил натягу F₁ та F₂ віток можна визначити за формулою

Рисунок 6.1

Дію відцентрової сили тут у розрахунках можна не враховувати, оскільки при середніх швидкостях паса вона незначна і спричинює

лише розвантаження валів (відцентрова сила зрівноважується у пасі).

У пасових передачах із натяжним роликом або у багатошківних передачах наван­таження на вали доцільно визначати графічним способом за допомогою побудови плану сил (див. рис 6.1.б.).

Для цього треба накреслити у певному масштабі схему пасової пере­дачі і попередньо визначити у вітках зусилля F_l та F₂. 3 довільної точки на плані сил зображають напрями дії сил F₁ та F₂ (паралельно напрямам віток пе­редачі у бік їхнього руху) і відкладають у масштабі на цих напрямах сили. Якщо з'єднати кінці відрізків, що зображають сили F_t та F₂, то дістанемо напрям і у вибраному масштабі значення сил, якими на­вантажуються вали пасової передачі.

Сили натягу віток паса передаються на вали та опори. Рівнодійна сила на вал

F_В = √ F₁² + F₂² + 2 F₁ F₂ cosγ ≈ 2 F₀ cos(γ/2) .

Звичайно F_В у 2 – 3 рази більше колової сили F_t – це недолік пасової передачі.

6.2. Шківи пасових передач.

Шків пасової передачі (див рис. 6.2) у більшості випадків має обід 1, який безпосередньо несе пас, маточину 3, за допомогою якої шків розміщується на валу, та диск 2 (або спиці), що з'єднує обід із маточиною.

Рисунок 6.2

Форма робочої поверхні обода шківа визначається формою поперечного перерізу паса.

Для плоских пасів найбажанішою формою робочої поверхні шківа є гладка полірована поверхня Для зменшення спрацьовування паса, яке викликається пружним ковзанням, шорсткість робочої поверхні обода повинна мати R_z < 10мкм.

Щоб забезпечити центрування паса, робочу поверхню одного із шківів роблять випуклою (рис. 21.6, б), описаною в осьовому перерізі шківа дугою кола. Основні розміри шківів – діаметр d, ширина В (залежно від ширини паса Ь), а також стрілка випуклості обода у, рег­ламентовані стандартами. Можна брати: В ≈ 1,1b + (5...8) мм; у ≈B/200. Діаметри шківів вибирають із стандартного ряду.

Для клинових пасів робочою поверхнею є бокові сторони клинових жолобків на ободі шківа. Розміри та кількість жолобків визначаються профілем перерізу паса та кількістю клинових пасів, що одночасно працюють на шківі (рис. 6.2 6, в). Профіль перерізу клинового паса при згині на шківі спотворюється і тому кут клину паса (рис. 21.6, б) у порівнянні з початковим (φ₀ = 40°) змінюється. Отже, кут φ профі­лю жолобків шківа беруть залежно від його діаметра. Для стандартних клинових пасів розміри жолобків шківів наведені у ГОСТ 20889–88.