Принимают, что для материала ремней справедлив закон Гука. Тогда после приложения полезной нагрузки сумма натяжений ветвей остается постоянной. Действие центробежной силы в упрощенных расчетах не учитывают, так как она уравновешивается в ремне и может вызвать лишь разгрузку валов.
Если ветви ремней параллельны () сила на валы () равна двойному начальному натяжению ремня:
.
Если ветви ремней не параллельны () сила на валы () определяется из треугольника ОАВ (рис. 15.7) по теореме косинусов:
. (15.24)
Рис. 15.7. Силы, действующие на валы
Подставляя в выражение (15.24) значения натяжений и , определяемые по формулам (15.19), получим приближенное выражение для определения силы на валы:
. (15.25)
Вторым слагаемым под корнем выражения (15.25) можно пренебречь в виду его малости по сравнению с первым слагаемым, поэтому имеем:
. (15.26)
Приближение (15.26) тем справедливее, чем ближе передаточное число к единице. Нагрузку на валы можно также определить через угол обхвата ():
. (15.27)
Зависимости (15.26) и (15.27) используются для расчета нагрузки на валы при автоматическом регулировании натяжения ремня.
В передачах без регулирования натяжения его обычно устанавливают с запасом, и оно сохраняется до вытягивания ремня. Поэтому при расчете нагрузки на валы в данном случае расчетное начальное натяжение () и напряжение увеличивают в 1,5 раза:
, (15.28)
где – соответственно ширина и толщина плоского ремня; – площадь поперечного сечения клинового ремня; – число клиновых ремней.