Расчет долговечности ремня

Ремень испытывает переменные циклические напряжения (см. рис. 14.7), приводящие к усталостным повреждениям ремня и выходу его из строя. Уравнение кривой усталости Велера для ремней приближенно имеет вид

где т и С — постоянные, определяемые экспериментально; — максимальные нормальные напряжения в ремне; NE — эквивалентное число циклов нагружения за срок службы ремня:

здесь zш — число шкивов в передаче; Lh — ресурс ремня, ч; - — коэффициент, учитывающий разную деформацию изгиба ремня на меньшем и большем шкивах; L — длина ремня, м. При передаточном отношении u =11 = 1, с увеличением передаточного отношения влияние изгиба на большем шкиве уменьшается, а - увеличивается. Расчет ремней на долговечность требует накопления экспериментальных данных о параметрах кривых усталости, в связи с чем в настоящее время этот расчет пока применяют не для всех типов передач.

Ведущая ветвь цепи в процессе работы испытывает постоянную нагрузку F1, соcтоящую из полезной силы F и натяжения ведомой ветви F2:

F1=F+F2

Натяжение ведомой ветви с заведомым запасом обычно принимают F2=Fq+Fц где Fq — натяжение от действия силы тяжести; Fц — натяжение от действия центробежных нагрузок на звенья цепи.

Натяжение Fq(Н) определяется приближенно, как для абсолютно гибкой нерастяжимой нити:

Fq=ql2/(8f)g cos(

где q — масса одного метра цепи, кг; l — расстояние между точками подвеса цепи, м; f — стрела провеса, м; g — ускорение свободного падения, м/с2; (— угол наклона к горизонту линии, соединяющей точки подвеса цепи, который приближенно принимают равным углу наклона передачи. Принимая l равным межосевому расстоянию а и f=0, 02а, получаем упрощенную зависимость

Fq=60qa cos((10q

Натяжение цепи от центробежных нагрузок Fц(Н) для цепных передач определяют по аналогии с ременными передачами, т. е.

Fц=qv2,

где v — скорость движения цепи, м/с.

Центробежная сила, действующая по всему контуру цепи, вызывает дополнительный износ шарниров. Расчетная нагрузка на валы цепной передачи несколько больше полезной окружной силы вследствие натяжения цепи от массы. Ее принимают RmF. При горизонтальной передаче принимают Rm = 1, 15, при вертикальной Rm=1, 05. Цепные передачи всех типов проверяют на прочность по значениям разрушающей нагрузки Fразр (см. табл. 12.1) и натяжению наиболее нагруженной ветви F1max, определяя условную величину коэффициента запаса прочности

K=Fразр/F1max,

Где F1max=F+Fq+Fц+Fд (определение Fд см. § 12.7).

Если значение коэффициента запаса прочности К> 5...6, то полагают, что цепь удовлетворяет условиям статической прочности.