1.1. Тягова здатність

Для створення необхідної сили тертя між ременем і шківами в передачі створюється попередній натяг F_o, що викликає напруження розтягу:

(1)

^{де А - площа поперечного перерізу плоского або поліклинового ременя.}

^{Для клинових ременів:}

⁽²⁾

де - площа перерізу одного клинового ременя, мм²;

Z - число ременів у комплекті.

Сили натягу гілок, Н:

(3)

де ;

α_с- дуга ковзання; α_с=(0,5...0,7)α;

f ΄- приведений коефіцієнт тертя.

Окружне зусилля визначається за формулами, Н:

(4)

де - потужність на ведучому шківі,Вт;

V - швидкість ременя, м/с.

Натяг ременя від відцентрових сил, Н:

, (5)

де A - площа ременя, мм²;

ρ - щілина ременя, г/см³;

для клинових ременів (г/см³), ρ =1,2...1,25.

Сила, що діє на вал при роботі з врахуванням відцентрових сил, н

(6)

Сила, що діє на вал у спокої, Н:

(7)

Натяг ременя в спокої приблизно можна визначити з умови, що сума натягів гілок при роботі в вільному ході однакова, тобто:

(8)

де С_р - жорсткість ременя при розтягу;

- твердість деталей передачі в напрямку лінії центрів;

γ - кут між вільними гілками і лінією центрів.

При звичайних співвідношеннях розмірів передач коефіцієнт

Сила попереднього натягу дорівнює, Н:

(9)

Ведуча гілка відчуває напруження розтягу, МПа:

(10)

де питома окружна сила (корисне напруження).

Напруження, викликане відцентровою силою, МПа:

(11)

На дугах обхвату в ремені виникає напруження згину:

, (12)

де y -відстань розглянутого елемента ременя від його нейтральної лінії;

d - розрахунковий діаметр шківа;

E - модуль пружності ременя.

При плоскому однорідному ремені найбільше напруження згину в крайніх його волокнах, для яких:

, (13)

де  - товщина ременя.

У клинових і плоских ременів складної конструкції найбільш небезпечними є крайні волокна несучого шару, за якими і встановлюється координата .

Найбільше напруження в ремені при роботі виникає в точці його набігу на ведучий шків:

(14)

1.2. Довговічність ременя

Вихід ременів з ладу обумовлюється руйнуваннями від втоми. На підставі досліджень криві витривалості ременів описуються рівнянням:

, (15)

де P і C - дослідні константи. Для плоских ременів Р=6, для клинових і поліклинових Р=11.

N_E - ефективне число циклів за весь термін служби

, (16)

де - частота пробігів ременя,с^-1;

L - довжина ременя, м;

Z_ш - число шківів у передачі;

t_h- ресурс роботи ременя, в годинах;

- коефіцієнт, що враховує різний ступінь вигину ременя на великому і малому шківі.

При передаточному числі коефіцієнт ; при

З залежності (15) видно, що при наведених значеннях показника P навіть невелике збільшення натягу значно знижує термін служби ременя.

Вводячи у залежність (15) вираз для з залежності (14) отримуємо вираз для кривої витривалості:

(17)

Для використання залежності (17) при розрахунках ремінних передач необхідно знати пружні властивості ременів , показники затяговою здатністю , довговічністю ρ, С₁ і конструкцією ременя .

В даний час застосовуються клинові ремені кордтканинні і кордшнурові, з обгорткою і без неї, з несучим шаром з різних синтетичних матеріалів. Тому зазначені властивості ременів змінюються в широких межах.

Іспити вузьких клинових ременів показали, що для них крива витривалості краще описується залежністю виду:

, (18)

де ;