15.3.   Кинематические параметры ременных передач

В ременных передачах наблюдается два вида скольжения ремня по шкивам: упругое скольжение и буксование.

Упругое скольжение происходит при любой нагрузке, а буксование только при перегрузке. Упругое скольжение вызвано разностью натяжений ведущей и ведомой ветвей, создаваемой нагрузкой. Дуги упругого скольжения АС (рис. 15.4) располагаются со стороны сбегающей ветви. Положение точки С определяется из условия равенства окружной силы () и суммарной силы трения, приложенной к ремню на дуге АС.

Снимок

Рис. 15.4. Параметры двушкивной ременной передачи

На дуге ВС ремень остается в состоянии покоя. Эту дугу называют дугой покоя. Сумма дуг упругого скольжения и покоя равна дуге обхвата, определяемой углом α.

С увеличением окружной силы дуга упругого скольжения возрастает, а дуга покоя уменьшается. При достижении  значения, равного запасу сил трения, дуга покоя станет равной нулю, а дуга упругого скольжения распространится на всю дугу обхвата. В результате равновесие нарушается и происходит буксование.

Окружные скорости на шкивах  (см. рис. 15.4) определяются по формулам:

;       ,

где  – диаметры, соответственно, ведущего и ведомого шкивов, м;  – частоты вращения, соответственно, ведущего и ведомого шкивов, об/мин.

Из-за наличия упругого скольжения ремня по шкивам  или

,

где  – коэффициент относительного скольжения.

Коэффициент относительного скольжения определяется как разность относительных удлинений ведущей ()и ведомой () ветвей ремня:

.

С учетом закона Гука () имеем:

,    (15.1)

где  – напряжения от натяжений соответственно ведущей () и ведомой () ветвей ремня;  Е – модуль продольной упругости материала ремня; ЕА – жесткость сечения ремня при деформации растяжения; А – площадь поперечного сечения ремня.

Из формулы (15.1) видно, что значение ε зависит от нагрузки , поэтому в ременной передаче передаточное отношение не является строго постоянным:

.  (15.2)

При нормальных рабочих нагрузках :

· для прорезиненных плоских ремней   ;

· для кожаных ремней                              ;

· для кордтканевых клиновых ремней   ;

· для кордошнуровых клиновых ремней           .