Расчет ременных передач на долговечность

РАСЧЕТ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ ПО ТЯГОВОЙ СПОСОБНОСТИ

ВИДЫ РАЗРУШЕНИЯ РЕМНЕЙ

Усталостное разрушение. Изгиб ремня при набегании на шкивы сопровождается внутренним трением между его элементами, которое при циклическом деформировании приводит к усталостному разрушению — ремень расслаивается, ткани перетираются. С увеличением суммарного напряжения в ремне (см. рис. Р.10) и частоты циклов этих напряжений срок службы ремня уменьшается.

Перегрев ремня. В результате упругого скольжения и внутреннего трения ремень нагревается, температура его повышается с увеличением частоты циклов напряжений. Перегрев отрицательно влияет на физико-механические свойства ремня, срок его службы уменьшается.

Износ ремня. Возникает вследствие упругого скольжения и частичного буксования.

Согласно кривым скольжения (см. рис. Р.12) прочность ремня не является достаточным условием, определяющим работоспособность передачи, так как ремень, рассчитанный на прочность, может оказаться недогруженным или же будет буксовать. Основным расчетом ременных передач является расчет по тяговой способности, основанный на кривых скольжения. Этот расчет одновременно обеспечивает требуемую прочность ремней.

Расчет по тяговой способности сводится к определению расчетной площади сечения ремня:

F=P/[k_П], (Р.22)

где Р - передаваемое окружное усилие

[k_П] - допускаемое полезное напряжение в ремне, полученное согласно кривым скольжения [формула (Р.19)].

Для плоскоременной передачи F=δb где δ и b - толщина и ширина ремня.

Для клиноременной передачи F=zF₀ где F₀ - площадь поперечного сечения одного ремня (см. табл. 9.2); z - число ремней. Рекомендуется z<=8, так как при большем числе клиновых ремней нельзя гарантировать равномерность их нагружения.

Долговечность ремня определяется в основном его усталостной прочностью, которая зависит не только от величины напряжений, но также и от частоты циклов напряжений, т. е. от числа изгибов ремня в единицу времени. Для уменьшения напряжений изгиба [формула (Р.14)] рекомендуется выбирать возможно меньшее отношение δ/D₁, что благоприятно влияет на долговечность, а также и на тяговую способность передачи (см. табл. 9.3). Полный цикл напряжений (см. рис. Р.10) соответствует одному пробегу ремня.

Полное число пробегов ремня за весь срок работы передачи пропорционально числу пробегов в секунду:

и =v/L<=[ и ] (Р.23)

где v - скорость ремня в м/сек;

L - длина ремня в м;

[ и ] - допускаемое число пробегов в секунду.

Число пробегов является скоростным фактором, влияющим на долговечность: чем больше и, тем выше частота циклов, тем меньше срок службы ремня. В связи с тем что пока еще нет метода расчета ремней на долговечность, учитывающего все влияющие на нее факторы, то расчет ремней на долговечность ограничивают выбором δ/D₁ в рекомендуемых пределах и проверкой числа пробегов ремня в секунду.

Практика рекомендует: для плоскоременной передачи [ и ]<=5 1/сек, для клиноременной - [ и ] <= 10 1/сек.

Ремни, рассчитанные по тяговой способности, обладают нормальной долговечностью, которая в среднескоростных передачах равна 2000 - 5000 ч.

Дата добавления: 2014-01-14