Узлы и механизмы полиграфического оборудования. Зубчатые механизмы. Прочностные расчеты зубчатых передач, страница 22

При проектных расчетах задаются значением d₁ и из формулы (6.1) получают значение d₂. Минимальный размер d_1min шкива зависит от толщины гибкого звена и его жесткости. Обычно для круглых ремней r_min=2d при n=3000 об/мин и r_min=(2,5…4)d при больших n; для плоских ремней r_min=(12…25)δ; для клиновых ремней r_min=(2,5…4)h.

Кроме размеров r₁ и r₂ (d₁ и d₂) при геометрических расчетах определяют углы обхвата ремнем шкивов α₁ и α₂, а также длину ремня L. После того, как межосевое расстояние а определено из конструктивных соображений, значения α₁, α₂, и L можно рассчитывать по известным формулам [2].

6.4 Усилия и потери в передачах

Натяжение гибкого звена. Для обеспечения нормальной работы передачи с фрикционным сцеплением необходимо, чтобы между гибким звеном и шкивом было достаточное давление. Это обеспечивается натяжением гибкого звена. Разность натяжений ветвей ведущей и ведомой согласно формуле Эйлера равна суммарной силе трения, которая, в свою очередь, равна окружному усилию на шкиве

,

(6.2)

где F_тр- суммарная сила трения;

F₁ и F₂- натяжения ведущей и ведомой ветвей;

P- окружное усилие (, T – передаточный  момент);

- коэффициент, учитывающий изменение сцепления гибкого звена со шкивом в зависимости от материалов, угла обхвата, скорости и т.п.

Коэффициент тяги. В покое натяжение ветвей ременной передачи будет одинаковым – F₀:

.

Учитывая равенство (6.2), получим

 и .

Для силовых передач, кроме указанных усилий, существенным является натяжение от центробежных сил

,

где m– масса единицы длины ремня,

V- окружная скорость.

Коэффициент полезного действия (h). В передачах с фрикционным сцеплением потери обусловлены проскальзыванием гибкого звена (1‑2%), сопротивлением воздуха (примерно 1%) жесткостью ремня (1 1,5%) и трением в опорах валов. Полный h ременной передачи 0,94…0,97, передачи зубчатыми ремнями 0,92…0,98.

Коэффициент полезного действия цепной передачи зависит от передаваемого цепью усилия, способа и качества смазки и при обычных условиях находится в пределах 0,92…0,96.

6.5 Расчет на прочность

Цепные передачи. Нагрузочная способность и долговечность определяются типом цепи, количеством зубьев и числом оборотов меньшей звездочки. На износ элементов цепной передачи влияет средняя окружная скорость звездочки, которая не должна превышать 12 м/с для втулочнороликовых цепей и 16 м/с для зубчатых.

В качестве расчетной зависимости по износостойкости цепи принято условие [5]

,

где p– давление в шарнире;

P – окружная  сила;

F – проекция  опорной поверхности шарнира (F=Bd, d и B– диаметр ролика и ширина цепи);