Напряжения в ремне

ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО

Окружные скорости шкивов передачи

,

где ω₁ и ω₂ - угловые скорости ведущего и ведомого шкивов;

D₁ и D₂ - диаметры этих шкивов.

Вследствие упругого скольжения v₁>v₂. Разделив ω₁ на ω₂ с учетом формулы (Р.11), получим передаточное число ременной передачи:

. (Р.12)

Для плоскоременных передач рекомендуется i<=5, для клиноременных i<=7.

При работе ременной передачи напряжения по длине ремня распределяются неравномерно (рис. Р.10). Различают следующие виды напряжения в ремне:

1. Предварительное напряжение σ₀. В состоянии покоя или при холостом ходе каждая ветвь ремня натянута с усилием S₀ следовательно,

, (Р.13)

где F — площадь поперечного сечения ремня.

Из условия долговечности рекомендуется: для плоских ремней σ₀=1,76н/мм², для клиновых ремней σ₀ =1,18 — 1,47 н/мм².

2. Удельное окружное усилие (полезное напряжение) k_П. Отношение окружного усилия в передаче (полезной нагрузки) Р к площади поперечного сечения F называют удельным окружным усилием k_П, или полезным напряжением:

.

Рис. Р.10 Эпюра напряжения в ремне при работе передачи

Удельное окружное усилие k_П является разностью напряжений в ведущей σ₁ и ведомой σ₂ ветвях ремня при рабочем ходе на малой скорости (без учета влияния центробежных сил), т. е.

σ₁-σ₂=k_п,

так как

Величиной k_п оценивается тяговая способность ременной передачи.

3. Напряжение изгиба σ_и. Возникает в ремне при огибании шкивов. По закону Гука σ_и =εЕ, где ε=y_max/ρ - относительное удлинение волокон на выпуклой стороне ремня при изгибе. Согласно рис Р.11 y_max =0,56δ и ρ=0,5 (D+δ), следовательно,

.

Пренебрегая величиной δ по сравнению с D, получаем

(Р.14)

где δ — толщина ремня;

Е — модуль продольной упругости материала ремня.

Рис. Р.11. К изгибу ремня

Из формулы (Р.14) следует, что наибольшее напряжение изгиба в ремне возникает на малом шкиве D₁. Обычно по соображениям компактности стремятся принимать небольшие значения D₁ поэтому σ_И1 может в несколько раз превышать все другие напряжения в ремне. На практике величина σ_И1 ограничивается минимально допустимым значением δ/D₁ (см. табл. Р.3). Напряжение изгиба не влияет на тяговую способность передачи. Изменяясь по отнулевому циклу, оно является главной причиной усталостного разрушения ремня.

4. Напряжение от центробежных сил

.

Наибольшее суммарное напряжение σ_max (см. рис. Р.10) возникает в поперечном сечении ремня в месте его набегания на малый шкив (эта же величина напряжения сохраняется на всей дуге покоя)

Дата добавления: 2014-01-14