Розрахунок пасових передач на тягову здатність і довговічність

Основними критеріями роботоздатності пасових передач є такі: тягова здатність або міцність зчеплення паса зі шківами; довговічність паса. Якщо не буде забезпечено перший критерій, пас почне буксувати, а якщо другий, – пас буде швидко руйнуватись.

Розрахунок пасової передачі на тягову здатність є основним. Паси існуючих типів, що розраховані на тягову здатність у заданих умовах експлуатації, мають мінімально потрібну довговічність.

Розрахунок пасової передачі на тягову здатність базується на експериментальних даних для існуючих типів пасів. Дослідним шляхом встановлюється взаємозв'язок відносного ковзання ε паса та ККД передачі η із коефіцієнтом тяги φ (рис. 21.19).

Коефіцієнт тяги φ – це відношення корисного навантаження паса до суми сил натягу віток передачі:

φ = F_t /(F_l + F₂) = F_t/(2F₀) = σ_t /2σ₀. (21.27)

За цим параметром можна визначити частину попереднього натягу F₀, яка використовується для передавання корисного навантаження F_t, тобто характеризує ступінь завантаженості передачі.

Графіки, що зображені на рис. 21.19, називаються кривими ковзання та ККД пасової передачі.

Із збільшенням корисного навантаження F_t, для деякого заданого попереднього натягу паса F₀, тобто із збільшенням коефіцієнта тяги φ від 0 до φ₀, спостерігається тільки пружне ковзання паса у передачі. Подальше збільшення навантаження F_t спричинює часткове буксування паса, а при φ > φ_тах – повне буксування паса на шківах. У межах φ₀ – φ_тах спостерігаються пружне ковзання і буксування паса (пружне ковзання і буксування розділені продовженим штриховою лінією графіком).

Робоче навантаження в передачі рекомендують вибирати близьким до критичного значення коефіцієнта тяги φ₀. Такому значенню φ відповідає також і максимальне значення ККД η передачі. Для плоскопасових передач η_тах= 0,97...0,98, а для клинопасових передач η_тах = 0,94...0,96.

Роботу пасової передачі в зоні часткового буксування допускають тільки при короткочасних перевантаженнях, наприклад при пуску передачі. В цій зоні ККД різко спадає за рахунок збільшення втрат на ковзання паса, а сам пас швидко спрацьовується Часткове буксування характеризує здатність передачі сприймати короткочасні перевантаження. Відношення φ_тах /φ_о для різних пасів: плоских гумотканинних – 1,15...1,30; плоских бавовняних – 1,25...1,40; плоских шкіряних – 1,35...1,50; клинових – 1,50...1,60.

Середні значення критичного коефіцієнта тяги φ₀, які дістають експериментальним шляхом, для пасів: гумотканинних та шкіряних –0,6; бавовняних –0,5; клинових – 0,7. За критичним коефіцієнтом тяги φ₀ можна визначити оптимальне корисне навантаження F_to при певному попередньому натягу F₀ віток (або інші оптимальні параметри, такі як корисне напруження σ_to або потужність Р₀, яку передає один пас):

F_to = 2 F₀ · φ_о. (21.28)

Вибір попереднього натягу F₀ віток паса має суттєве значення для роботи пасової передачі. При малих значеннях F₀ для взятого типу паса будемо мати відповідно малу корисну силу F_to, зате достатньо високу довговічність паса і, навпаки, при високих значеннях F₀ – недостатню довговічність паса та значні навантаження на вали передачі і їхні опори. Для різних типів пасів розроблені відповідні рекомендації для вибору F₀ або σ₀, що забезпечують достатню тягову здатність паса та допустиму його довговічність.