15.5. Напруга у вітках і її вплив на тягову здатність і довговічність пасів

Напруга в поперечних перерізах ведучої та веденої віток від дії сил натягу F₁ і F₂ в навантаженій передачі із урахуванням (15.10) можна знайти за формулами:

(15.14)

де σ_t - напруга в пасі від робочого навантаження (корисна напруга),

Напруга у поперечних перерізах паса від дії відцентрових сил F_v:

(15.15)

Згинальна напруга в частині паса, який обгинає шків діаметром d:

(15.16)

де E - модуль пружності матеріалу паса.

Для середніх значень Е = 200 МПа для відношень d/δ = 200, 100, 50, 25 відповідно σ_зг = 1, 2, 4, 8 МПа. Напруга σ_зг часто перевищує всі інші складові сумарної напруги.

Сумарна максимальна напруга σ_max у ведучій вітці в місці набігання паса на малий шків

(15.17)

Відповідно до (15.12)

(15.18)

тобто корисне навантаження σ_t зростає із збільшенням напруги від попереднього натягу σ₀. Однак при збільшенні σ₀ знижується довговічність пасів. Тому рекомендується брати для клинових пасів σ₀ < 1,5 МПа, для плоских пасів σ₀ < 1,8 МПа. При цьому σ_t ≤ 2...2,5 МПа.

Вплив напруги від відцентрових сил σ_v на тягову здатність для тихо- та середньошвидкісних передач незначний.

Епюра розподілу напруги по довжині паса показана на рис. 15.10.

Згинальна напруга σ_зг не підвищує тягову здатність передачі; більше того σ_зг є головною п ричиною руйнування пасів від втомленості. Тому σ_зг обмежується мінімально допустимими значеннями відношення d/δ.

Д

Рис. 15.10. Епюра розподілу напруги по довжині паса

овговічність пасів залежить також від числа циклів зміни напруги

(15.19)

де l - довжина паса.

Обмеження на число циклів: U ≤ 3…5 с^-1 для плоских пасів і U ≤ 10…20 с^-1 для клинових пасів.

15.6. Критерії роботоздатності та розрахунок пасових передач на тягову здатність

Критеріями роботоздатності пасових передач є довго­вічність паса, яка обумовлена руйнуванням паса від втомленості, і тягова здатність або міцність зчеплення паса із шківами; останній критерій є основним.

Розрахунок пасової передачі на тягову здатність базується на кривих ковзання, які є результатом дослідження пасів різних типів і матеріалів (рис. 15.11). На графіку по осі ординат відраховують відносне ковзання ε і к.к.д., а на осі абсцис – навантаження передачі, яке виражають через коефіцієнт тяги φ. Коефіцієнт тяги φ характеризує робото здатність пасової передачі і знаходиться так:

(15.20)

К

Рис. 15.11. Криві ковзання і к.к.д. пасових передач

оефіцієнт тяги φ дозволяє судити про те, яка частина попереднього натягу паса F₀ використовується для передачі корисного навантаження F_t.

На початковій частині кривої від 0 до φ₀ (див. рис. 15.11) спостерігається пружне ковзання, в зоні φ₀...φ_max – пружне ковзання і буксування, в зоні φ > φ_max – буксування робочого паса. Робоче навантаження вибирають близько до φ₀ і зліва від нього. Цьому значенню відповідає максимальний к.к.д. Відношення φ_max / φ₀ для різних пасів таке: для плоских гумотканинних – 1,15...1,30; для плоских бавовняних – 1,25...1,40; для плоских шкіряних – 1,35...1,50; для клинових – 1,5...1,6. Середні значення φ₀ для гумотканинних та шкіряних пасів – 0,6; для бавовняних – 0,5; для клинових – 0,7.

За критичним значенням коефіцієнта тяги φ₀ визначають оптимальне навантаження F_t при певному попередньому натягу віток F₀:

(15.21)