Работа клиновых ремней в многоручьевых передачах

Совместная работа двух и более ремней в одной передаче обусловливает неравномерность распределения нагрузки между ними, вызванной отклонениями в размерах шкивов и ремней и различной вытяжкой отдельных ремней. Это ведет в свою очередь к увеличению рассеяния долговечности отдельных ремней передачи и увеличению общего расхода ремней в качестве запчастей.

Рассмотрим двухручьевую клиноременную передачу как систему из двух параллельно работающих одноручьевых передач /и II  (рис. 15), тяговые характеристики которых представлены на рис. 16. Считаем, что нормальная работа ременных передач происходит на участке линейной зависимости упругого скольжения E от окружного усилия Р
E = k'P.

Рис. 15. Схема двухручьевой клиноременной передачи

Коэффициент k оценивает жесткость кинематической характеристики передачи, т. е. степень сохранения передаточного отношения при изменении окружного усилия. Величина его зависит от сечения ремня, конструкции и материала тягового слоя, диаметра и угла охвата приводного шкива и для конкретных условий эксплуатации может быть, в пределах статистического рассеяния, принята постоянной, хотя и различной для разных ремней.

Численная величина его определяется обработкой кривых скольжения, а для некоторых условий может быть рассчитана аналитическим путем.
Расчетные передаточные отношения каждой из двух передач системы при холостом ходе (рис. 17)

передач от заданного, вызванные случайными отклонениями размеров ремней и шкивов.

При передаче окружного усилия Р передаточное отношение каждой из передач за счет возникающего скольжения будет отличаться от начального. При линейной зависимости скольжения от нагрузки

i = io+Di + k'Pi0
или
i =io+Di + kP

При совместной работе двух передач с различными значениями Di1 и Di2 в системе устанавливается общее передаточное отношение при холостом ходе

Если   в          передаче        установлены одинаковые ремни,  можно,  в пределах статистического рассеяния,  принимать ki = k2 = k, тогда

При работе под нагрузкой передаточное отношение  системы линейно зависит от окружного усилия.

Рис. 17. Схема к расчету двухручьевой клиноременной передачи

Из выражений (14), (15), (16) и (17) видно, что как общее скольжение системы, так и окружные усилия, воспринимаемые каждой из передач, и их отношения изменяются при изменении хотя бы одного из параметров: передаточного отношения любой из передач, например, при увеличении просадки ремня в шкив, или упругих свойств ремня. Величина натяжения ремней не влияет в явной форме на распределение окружного усилия между ремнями; влияние натяжения может сказаться в виде изменения просадки ремня в шкив и изменения границ области линейной зависимости скольжения от нагрузки. Просадка ремня в шкив на величину Ad вызовет изменение передаточного отношения этой передачи.

Влияние увеличения просадки ремня в канавку шкива на изменение передаточного отношения передачи прямо пропорционально разности диаметров ведущего и ведомого шкивов и обратно пропорционально расчетному диаметру ведущего шкива.

В нормальных условиях работы клиноременной передачи с двумя и более ремнями все ремни работают в двигательном режиме, т. е. при передаче окружного усилия от ведущего вала к ведомому. При малых значениях окружных усилий или при холостом ходе, когда вся потребляемая мощность идет на преодоление вредных сопротивлении, а также при значительном расхождении передаточных отношений отдельных передач возможно состояние, при котором неравномерность распределения нагрузки достигнет такого значения, что один ремень или часть ремней работает в двигательном, а другая часть в тормозном режиме, и силовой поток замыкается.

Для двухручьевой передачи при общем окружном усилии

Условие Р = Р1+ Р2 сохраняется с учетом знака окружного усилия каждой из передач, т. е. один ремень воспринимает всю нагрузку, передаваемую приводом, плюс дополнительную нагрузку, вызванную сопротивлением другого ремня.

Аналогично можно рассчитать распределение нагрузки между ремнями для числа ремней в приводе, большем двух. Общее передаточное отношение передачи из n ремней

С увеличением числа ремней в передаче условия равномерности распределения нагрузки между ремнями ухудшаются.

Аналогичным образом может быть рассмотрено распределение нагрузки по ширине поликлинового ремня, а также между отдельными ремнями в многоручьевой передаче с клиновыми ремнями, имеющими общее верхнее основание. Здесь, в отличие от описанного выше, неравномерность распределения нагрузки определяется не только различием передаточных отношений для отдельных ремней, но и различием абсолютных значений расчетных диаметров канавок одного и того же шкива при сохранении передаточного отношения.

Силовой поток может замыкаться не только через валы передачи, но и через общее верхнее основание ремней.