32.Кинематические и геометрические параметры ременной передачи

Кинематика передач:

При вращении ведущего шкива с угловой скоростью ω₁, его окружная скорость:

Скорость ведущей ветви ремня:

υ₂ – скорость ремня, сбегающего с ведущего шкива. В рез-те углового скольжения υ₂<υ₁

ε – коэффициент упругого скольжения

В расчетах принимают ε = 0,01 – для плоскоременных передач

ε = 0,015…0,02 – для клиноременных передач

U – передаточное число ременной передачи

Основные геометрические параметры:

Минимальное межосевое расстояние:

В плоскоременных передачах:

a_min≥(1,5…2)(d₁+d₂)

В клиноременных передачах:

a_min≥0,55(d₁+d₂)+h

Угол обхвата меньшего шкива:

33. Особенности монтажа и эксплуатации ременных передач. Скольжение ремня.

Монтаж ременных передач сводится к установке, проверке и исправлению взаимного положения подшипников, валов, осей и к навешиванию ремней.

Основным элементом ременных передач являются ремни. Передачи могут быть клиноременными или плоскоременными в за­висимости от формы поперечного сечения ремня. Дефектами рем­ней являются вытягивание и разрыв. Обычно двигатель имеет свободное перемещение для регулировки натяжения ремней. При отсутствии такой возможности вытянутые ремни подлежат замене.

Клиновые ремни при разрыве обычно заменяются. При необ­ходимости склеивания клинового ремня соединяемые концы по­крываются самовулканизующейся пастой, зажимаются в форме и подвергаются прогреву при температуре 60 – 70 °С в течение 15 мин. 

Плоские ремни при разрыве обычно сшиваются сыромятными ремешками.

Изломы и трещины устраняют заваркой. Перед заваркой шкив равномерно нагревают по всему диаметру, чтобы избе­жать появления внутренних остаточных напряжений на зава­риваемом участке и образовании трещин в других местах. По окончании заварки шкив кладут в нагретый песок для медлен­ного охлаждения. 

В ременной передаче возникают два вида скольжения ремня по шкиву: упругое – неизбежное при нормальной работе передачи и буксование – при перегрузке.

В процессе обегания ремнем ведущего шкива натяжение его падает от  до Ремень укорачивается и отстает от шкива – возникает упругое скольжение. На ведомом шкиве происходит аналогичное скольжение, но здесь натяжение ремня возрастает от  до , он удлиняется и опережает шкив. Потеря скорости определяется скольжением на ведущем шкиве, где направление скольжения не совпадает с направлением движения шкива.

Упругое скольжение ремня неизбежно в ременной передаче, оно возникает в результате разности натяжений ведущей и ведомой ветвей.

Упругое скольжение приводит к снижению скорости, следовательно, к потере части мощности, а также вызывает электризацию, нагревание и изнашивание ремня, сокращая его долговечность. Характеризуется коэффициентом скольжения .

Передаточное число передачи с учетом этого коэффициента:

Для плоскоременных передач рекомендуется  ;

Для клиноременных  .

34. Усилия и напряжения в ремнях.

Усилия: F_x — сила на ведущей ветви ремня, F₂ — сила на ведомой ветви ремня, F₀ — усилие предварительного натяжения, F_r — окружное усилие.

Сила начального натяжения ремня /^должна обеспечивать передачу полезной нагрузки за счет сил трения между ремнем и шкивом. С ростом силы F₀ несущая способность ременной передачи возрастает, но срок службы уменьшается.

О сновные соотношения для усилий:

• Крутящий момент на ведущем шкиве

• Окружное усилие равно разности натяжений ведущей и ведомой ветвей:

Для тихоходных и среднескоростных передач справедливы соотношения:

Силы, действующие на вал передачи:

Напряжения в ремне:

Нормальное (полезное) напряжение от окружной силы F_t:   где А — площадь сечения ремня.

Нормальное напряжение от предварительного натяжения ремня:

Центробежная сила вызывает нормальные напряжения в ремне, как во вращающемся кольце 

где ст_ц — нормальные напряжения от центробежной силы в ремне, V — скорость ремня, м/с; р — плотность материала ремня, кг/м³.

Наибольшие напряжения изгиба возникают на малом шкиве и равны

где Е_п — модуль упругости материала ремня при изгибе; 5 — толщина ремня. Максимальные суммарные напряжения: