Оптимальные параметры многоручьевых передач

Рассмотрение условий работы ремней в многоручьевых приводах дает возможность рассчитать оптимальные значения отдельных параметров, определяющих нагрузку ремней многоручьевой передачи.

В многоручьевых передачах, в отличие от одноручьевых, должны быть установлены значительно более жесткие допуски на размеры канавок одного и того же шкива, обеспечивающие относительно равномерное распределение нагрузки между ремнями.

Если считать, что расчетный диаметр d канавок двухручьевого шкива находится в пределах

Выбор предельных допусков на расчетные диаметры канавок шкива проведем для условия

Тогда с учетом того, что при равных диаметрах шкивов = уравнение (19) приобретает вид

Предельно допустимое одностороннее отклонение от расчетного диаметра

Для расчета численных значений допусков на диаметры канавок шкивов примем предельное допустимое скольжение передачи [18, 24]

Предельные допуски при различных допустимых отношениях приведены для ремней по ГОСТ 5813—64 в табл. 16.

Таблица 16
Предельные допускаемые односторонние отклонения Л d расчетных диаметров двухручьевой передачи, мм

Из уравнения (23) и табл. 16 видно, что даже незначительные отклонения от расчетного диаметра шкивов вызывают существенные изменения в распределении нагрузки между ремнями.

В табл. 16 даны предельные значения допусков на размеры, обеспечивающие границы распределения нагрузки между ремнями с вероятностью, близкой к единице. Фактическое распределение нагрузки Т1 может находиться в широких пределах (в нашеминого соотношения нагрузок тем выше, чем ближе оно к центру распределения.

 функциеи по меньшей мере четырех распределении — допусков на расчетные диаметры двух канавок каждого из шкивов. Каждое из распределений в условиях массового производства близко к нормальному, и их общее распределение согласно теореме Ляпунова [4] также будет нормальным. Это дает возможность оценить с использованием нормированной функции Лапласа вероятность нахождения нормально распределенной величины соотношения

Ниже приведены значения относительной области, где распределение нагрузки Р2/Р1 находится в заданном интервале в отношении к предельно допустимому соотношению нагрузки (для

Из приведенных данных видно, что при значениях допусков на расчетные диаметры шкивов, выбранных из расчета, чтобы один ремень был нагружен не более чем вдвое по сравнению с другим, фактически в 90% случаев отношение нагрузок не превышает 1,5, а в половине случаев разность нагрузок не превышает 20% абсолютной величины.
Относительное распределение нагрузок зависит от степени загруженности передачи. При нагрузке передачи (i= 1), характеризующейся скольжением

нагрузка на один ремень падает до нуля, а при дальнейшем уменьшении скольжения возникает замкнутый силовой поток. На рис. 18 показано относительное распределение нагрузки между ремнями для условий, когда шкивы изготовлены с предельными допусками, указанными в табл. 16. Из уравнения (23) и рис. 18 видно, что степень неравномерности распределения нагрузки между ремнями увеличивается с уменьшением общей нагрузки на передачу.

Различие в величине натяжения отдельных ремней в передаче в явном виде не сказывается на степени неравномерности распределения нагрузки, а его влияние проявляется в разной глубине просадки ремня в канавке шкива, отражающейся на величине фактического передаточного отношения каждого ремня в передаче.

Распределение нагрузки между ремнями и трехручьевой и более передаче может быть определено аналогичным образом. Рассмотрим, например, условие возникновения замкнутого силового потока. По уравнению (22) условие работы всех ремней в двигательном режиме аналогичный ранее полученному уравнению (24).

Как видно из уравнения (27), предельный допуск на величину расчетного диаметра уменьшается обратно пропорционально числу ремней в передаче.

Уравнение (29) дает возможность рассчитать предельно допустимые отклонения расчетных диаметров канавок одного и того же шкива для передачи с любым числом ремней. В табл. 17 указаны предельные значения допусков на расчетные диаметры канавок шкивов, рассчитанные для двух-, трех-, четырех- и пятиручьевой передачи при предельно допустимом отношении
Р max/Р min = 2.
С помощью уравнения (27) можно определить максимальное число ремней в передаче, при котором обеспечивается работа всех

ремней в двигательном режиме, т. е. исключается возможность возникновения замкнутого силового потока по отношению хотя бы к одному ремню. Из уравнения (27) вытекает

Если считать экономически обоснованным допуск на расчетный диаметр

и принять допустимое значениеE меньше или равно 0,02, получим предельное число ремней в одной передаче

т. е. увеличение числа ремней в передаче свыше десяти нецелесообразно, так как работа всех ремней в двигательном режиме не обеспечивается, и в передаче может возникнуть замкнутый силовой поток.

В работе [12] предлагается назначать допуски на размеры расчетного диаметра шкивов из металла по 7 классу точности системы ОСТ. Отношения допусков к номинальному размеру по 7 классу точности в диапазоне размеров, характерных для диаметров шкивов (от 80 до 1250 мм), составляют

Тогда предельно допустимое число ремней в передаче

Это говорит о том, что назначать допуски на расчетные диаметры шкивов по 7 классу точности возможно только в одноручьевых передачах. Допуски на шкивы многоручьевых передач следует назначать по более высокому классу точности.