Материал: Механика. Учебное пособие. Рукин Ю.Б., Нилов В.А

Передача работает с помощью гибкой ленты (ремня) (рис. 8.3), выполненной из различных материалов. Начальное натяжение S0 одинаковое для обеих ветвей, создается при монтаже за счет упругих деформаций ремня. Во время работы ремень нагружается, вытягивается и ветви его оказываются натянутыми неодинаково S1 и S2.

Рис. 8.3

8.1.2.Плоскоременная передача

3.5.3.1Типы приводных ремней

Всякий приводной ремень должен обладать необходимой тяговой способностью (передавать заданную нагрузку без буксования) и достаточной долговечностью. Тяговая способность ремня обеспечивается надежным сцеплением его со шкивами благодаря высокому коэффициенту трения между ними. Долговечность ремня зависит от величины возникающих в нем напряжений изгиба и от частоты циклов нагружения, зависящей от числа пробегов ремня в единицу времени.

8.2.Кинематические и силовые зависимости

8.2.1.Напряжения в ремне

Вразличных по длине частях ремня возникают различные напряжения (рис. 8.4). Для плоского ремня поперечного сечения F можно определить напряжение от начального натяжения:

114

где F – площадь поперечного сечения,

F = bh,

b – ширина;

h – толщина ремня,

Рис. 8.4 Эпюры напряжений в ремне Напряжение от передаваемого ремнѐм окружного усилия:

P P y F bh .

Напряжение от действия центробежных сил:

Натяжение от изгиба:

h u E D

где E – приведенный модуль упругости ремня при изгибе.

115

ви на шкиве меньшего диаметра:

max 0 2y c u .

8.2.2. Относительное скольжение ремня

Сила натяжение S1 ведущей ветви ремня, сбегающей с ведомого шкива во время работы передачи, больше силы натяжения S2 ведомой ветви, набегающей на ведомый шкив (рис. 8.5).

На ведущем шкиве сила натяжения постепенно уменьшается, а на ведомом – увеличивается. Деформация приблизительно пропорциональна силе натяжения. На ведущем шкиве ремень укорачивается и проскальзывает по шкиву, а на ведомом удлиняется, что также приводит к проскальзыванию. Таким образом, при работе ременной передачи происходит упругое скольжение ремня на шкивах.

Рис. 8.5 Скольжение в ременной передаче

116

С учетом упругого скольжения окружные скорости ведущего и ведомого шкивов определяются соотношением:

V2 V1 V1S V1 1

Если пренебречь влиянием веса, то на ременную передачу в состоянии покоя действует сила предварительного напряжения S0 . На обеих ветвях усилие S0 одинаково.

Величина начального натяжения может быть определена

S0 0 F 0bh

При холостом ходе и малой скорости передачи усилия на обеих ветвях одинаковы и соответствуют предварительному натяжению:

S1 S2 S0

Чтобы передать окружное усилие P натяжение ветвей должно быть различно на величину P:

Увеличение натяжения одной ветви приводит к соответствующему уменьшению натяжению другой, в то время как сумма натяжений сохраняется примерно постоянной:

117

Из совместного решения уравнений (1) и (2) найдем:

P

S1 S0 2 ;

P

S2 S0 2

Усилие предварительного натяжения ( S0 ) во время рабо-

ты передачи рассматривается как среднее натяжение ветвей ремня, т.е.

Непосредственную связь между натяжением ветвей ремня можно также выразить аналитической зависимостью, уста-

Формула Эйлера выведена для гибкой нерастяжимой и невесомой нити, скользящей по неподвижному цилиндру. Реальная ременная передача отличается от условий, принятых Эйлером. Поэтому формула 3 дает лишь приближенную зависимость и степень приближения зависит от достоверности значений коэффициента трения f , под которым понимается при-

веденный коэффициент трения по всей дуге обхвата (средние значения f находят из таблиц).

Для определения полных усилий S1 и S2 надо учесть

центробежное воздействие C , вызывающее в ветвях ремня дополнительно растягивающую силу.

118