15.3. Кінематичні та геометричні параметри пасових передач

Колова швидкість на шківах діаметром d₁ і d₂:

(15.1)

Швидкість плоских пасів v = 5...30 м/с; швидкохідних із нових матеріалів v = 80...100 м/с; клинових пасів - до v = 25...30 м/с.

Ураховуючи пружне ковзання

- , (15.2)

де ε - коефі­цієнт ковзання, ε = 0,01...0,02.

При цьому передаточне від­ношення

Практично

Кут обхвату пасом малого шківа α (рис. 15.8):

де β - кут між витками паса; а - міжосьова відстань.

Так як кут β ≤ 15º, беремо значення синуса рівним його аргументу. Тоді

При цьому

(15.4)

Довжина паса

(15.5)

О птимальна міжосьова відстань а_опт плоскопасових передач

(15.6)

П

Рис. 15.8. Розрахункова схема пасової передачі

ри цьому кут обхвату на малому шківу α ≥ 150˚ .

У клинопасових передачах

(15.7)

де h - висота перерізу паса.

15.4. Сили і силові залежності пасових передач

Вітки паса у стані спокою при обертовому моменті на ведучому шківу Т = 0 навантажені лише зусиллям попереднього натягу F₀ (рис. 15.9, а). Після прикладення на ведучий шків робочого навантаження момент T > 0 у ведучій вітці виникає зусилля F₁, а у веденій – зусилля F₂ (рис. 15.9, б)

За умов рівноваги шківів можна записати:

(15.8)

де F_t - колова сила на шківі, при цьому

Геометрична довжина паса не залежить від навантаження: додаткове витягування ведучої вітки компенсується рівним йому скороченням веденої вітки. Тому

, (15.9)

або

.

Із рівнянь (15.8) і (15.9):

(15.10)

Д ва рівняння (15.10) мають три невідомих параметри і не дають можливості оцінити тягову здатність передачі.

Т

Рис. 15.9. Навантаження пасової передачі: а - у стані спокою при обертовому моменті на ведучому шківу Т = 0; б - після прикладення на ведучий шків робочого навантаження T > 0

ягова здатність передачі зв’язана з величиною сили тертя між шківами і пасом. Ця залежність установлена Ейлером і має такий вигляд:

(15.11)

де e - основа натурального логарифма; f - коефіцієнт тертя між пасом і шківом; α - кут обхвату пасом малого шківа.

Розв’язуючи рівняння (15.8) i (15.11) із урахуванням залежності (15.9), знаходимо:

(15.12)

Ці формули установлюють зв’язок між силами, які діють в пасовій передачі, і параметрами f і . Остання залежність дозволяє визначити гранично мінімальне значення зусилля попереднього натягу F₀, при якому можливе передавання заданого навантаження F_t.

Так, якщо

то спостерігається буксування паса. При збільшенні значень параметрів f і  ефективність передачі зростає.

При круговому русі паса по робочій поверхні шківа із швидкістю v виникає додатковий натяг від дії відцентрових сил:

(15.13)

де ρ - густина матеріалу паса; A - площина поперечного перерізу паса, A = bδ (b i δ - відповідно ширина і товщина паса).

Відцентрова сила F_v зменшує корисну дію сили попереднього натягу паса F₀ , знижуючи тим самим навантажувальну здатність передачі. Негативний вплив відцентрової сили F_v помітний лише при великих швидкостях паса (v = 20 м/с).