Силы действующих в ременных передачах. Скольжение ремня

 

Силы, действующие в ременной передаче

Окружное усилие

Усилие предварительного натяжения ветвей ремня – S ₀
Усилие натяжения ветвей ремня в работе. На основе равновесия гибкой нити: S ₁ – S ₂ = Р

Теорема Понселе: Сумма усилий натяжения ветвей ремня в состоянии покоя и движения под нагрузкой есть величина постоянная: S ₁ + S ₂ = 2 S ₀

Следствие теоремы Понселе: При переходе от состояния покоя к состоянию работы под нагрузкой усилие набегающей ветви увеличивается на величину половины окружного усилия, усилие сбегающей – на столько же уменьшается

Нагрузка на валы и подшипники:

Коэффициент тяги и кривые скольжения ремня

Коэффициентом тяги называется отношение полезного окружного усилия к полному усилию натяжения ветвей ремня.
По физическому смыслу коэффициент тяги характеризует степень загрузки передачи:

Зависимость между коэффициентом тяги и коэффициентом упругого скольжения ремня, выраженная графически, носит название кривых скольжения ремня. Оптимальный режим работы ремня при высшем значении КПД должен находиться в зоне упругого скольжения. На основании кривых скольжения определяются допускаемые напряжения в ремне

§ 17.4. Скольжение ремня. Передаточное число

Скольжение ремня. В ременной передаче возникают два вида скольжения ремня по шкиву: упругое — неизбежное при нормальной работе передачи и буксование — при перегрузке.

В процессе обегания ремнем ведущего шкива натяжение его падает от F\ до F₂ (рис. 17.5). Ремень укорачивается и отстает от шкива — возникает упругое скольжение. На ведомом шкиве происходит аналогичное скольжение, но здесь натяжение ремня возрастает от F₂ до Л, он удлиняется и опережает шкив. Упругое скольжение ремня происходит не на всей дуге обхвата, а лишь на части ее — дуге скольжения а_с, которая всегда располагается со стороны сбегания ремня со шкива. Длина дуги скольжения определяется условием равновесия окружной силы F_t = Fι — — F₂ и сил трения на этой дуге.

Со стороны набегания ремня на шкив имеется дуга покоя а_п, на которой сила в ремне не меняется, оставаясь равной натяжению набегающей ветви, и ремень движется вместе со шкивом без скольжения. Сумма дуг а_с и а_п равна дуге обхвата а.

Скорости прямолинейных ветвей υ\ и υ₂ равны окружным скоростям шкивов, на которые они набегают. Потеря скорости ν ι — v₂ определяется скольжением на ведущем шкиве, где направление скольжения не совпадает с направлением движения шкива (см. мелкие стрелки на дуге a_ci, рис. 17.5).

Таким образом, упругое скольжение ремня неизбежно в ременной передаче, оно возникает в результате разности натяжений

ведущей и ведомой ветвей. Упругое скольжение приводит к снижению скорости, следовательно, к потере части мощности, а также вызывает электризацию, нагревание и изнашивание ремня, сокращая его долговечность.

По мере роста силы F_t уменьшается дуга покоя α_πι, следовательно, уменьшается и запас сил трения. При значительной перегрузке дуга скольжения a_ci достигает дуги обхвата αι и ремень скользит по всей поверхности касания с ведущим шкивом, т. е. буксует. При буксовании ведомый шкив останавливается, к.п.д. передачи падает до нуля.

 

Цепные передачи. Достоинства и недостатки. Область применения.

Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — 0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%86%D0%B5%D0%BF%D1%8C"цепи, за счёт сил зацепления. Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (напр., 0%92%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80"цепной вариатор).

Состоит из ведущей и ведомой звездочки и цепи. Цепь состоит из подвижных звеньев. В замкнутое кольцо для передачи непрерывного вращательного движения концы цепи соединяются с помощью специального разборного звена.

Обычно число зубьев на звёздочках и число звеньев цепи стремятся делать 0%92%D0%B7%D0%B0%D0%B8%D0%BC%D0%BD%D0%BE_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8B%D0%B5_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B0"взаимно простыми, что обеспечивает равномерность износа: каждый зуб звёздочки будет поочерёдно работать со всеми звеньями цепи.