Для примера рассмотрим ремень с хлопчатобумажным кордом.

σ_t = 2 МПа; С учетом коэффициента значимости 0.5σ_t = 1 МПа.

Напряжение предварительного натяжения σ₀=1,5 МПа,

С учетом коэффициента значимости 0.25σ₀= 0,25∙1,5= 0,327 МПа.

Напряжение от центробежных сил σ_v=ρV²:

V м/с	σv МПа
10	0,1
20	0,4
40	1,6

Для V=20 м/с σ_v=0,4.

С учетом коэффициента значимости 0.25 σ_v= 0,25∙0,4= 1 МПа.

Напряжение от изгиба ремня σ_и1экв=Е∙δ/(D∙С_U); Е=100 МПа:

D/ δ	σи МПа
200	0,5
100	1
50	2
25	4

Для D/ δ = 25σ_и= 4.С_U=1,14 – 0,14/u^3,8.С_U ≈1,12. σ_и1экв= 4∙1,12=4,48

С учетом коэффициента значимости 0.625 σ_v= 0,625∙4,48 = 2,8 МПа.

Итак, значимость факторов на сокращение долговечности ремня:

Изгиб ремня – 2,8

Скорость ремня – 1

Полезное напряжение σ_t– 1

Напряжение предварительного натяжения – 0,327

Расчет плоских ремней на долговечность (h часов работы)

Здесь λ = 10³V/L – число пробегов ремня в секунду

Рекомендуемая долговечность не менее 2000 ч.

Если условие h≥ 2000 ч не выполняется, то следует по критерию тяговой способности выбрать другой ремень и повторить расчет на долговечность.

Клиноременная передача

Клиновые ремни и ребра поликлиновых ремней имеют трапецеидальное сечение, боковые стороны которого взаимодействуют с канавками на шкивах. Благодаря этому клиновые и поликлиновые ремни лучшее сцепляются со шкивами и обладают более высокой тяговой способностью, чем плоские ремни.

Для плоскогоремняF_тр=f∙R.Для клиновогоремня

Отсюда для клинового ремня с углом клина φ = 40º F_тр= 3f R = 3 F_тр.

Итак, при одинаковом усилии предварительного натяжения в клиноременной передаче силы трения 3 раза больше, чем в плоскоременной.

Клиновые ремни бывают нормального, узкого и широкого сечений.

Ремни нормального и широкого сечения – при V≤30 м/с; узкого – приV≤40 м/с.

Состоят из корда или шнура, оберточного тканевого материала и резины.

Корд– из капрона, лавсана, вискозы. Для шнуров – полиамидные и полиэфирные волокна или кеврал. Ремни из кеврала более прочны и не вытягиваются.

Поликлиновые – приV≤40 м/с.

Выбор клиновых ремней

Расчет клиновых ремней

Расчетное число Zремней определяют по формуле

,

где F_t– окружное усилие;

[σ_t] – допускаемое напряжение;

A– площадь поперечного сечения одного ремня;

Сz– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между ремнями.

Методика расчета клиноременной передачи

1. Выбирается тип ремняпо графику (А,В,С...)

2. Определение геометрических параметров передачи

Диаметры шкивов

d₁=K ,d₂ = d₁∙ u /(1–ε).

где K= 40 для клиновых;K=30 для поликлиновых;

T₁- момент на ведущем шкиве, Н∙м.

Межосевое расстояние а = 0,8(d₁+d₂).

Длина ремня Lи уточнение межосевого расстояния

Угол охвата шкива ремнем α

Скорость ремня V= ω d₁/2

Частота пробегов ремня λ = 10³V/L [ λ] <10.

Окружное усилие F_t = 2000T₁ /d₁.

3. Допускаемое полезное напряжение находят из требуемой долговечности ремня

q =e^fα;;K=σ_Б/N_Б^1/m;.

[σ_t] = σ_t0 C_α C_v C_γ C_р,

где C_α– коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата ведущего шкива,

C_v– скоростной коэффициент,C_γ– коэффициент, учитывающий способ натяжения ремня.C_p– коэффициент режима работы, учитывающий число смен работы передачи в течение суток и динамические нагрузки.

σ₀= σ_t0/2φ₀– напряжение предварительного натяжения ремня

4. Расчетное число Zремней определяют по формуле

,Z ≤ 6

где F_t– окружное усилие;[σ_t] – допускаемое напряжение;A– площадь поперечного сечения одного ремня;

Сz– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между ремнями.