На ротационных косилках ременная передача служит для передачи энергии от ВОМ трактора на рабочие органы. В конструкции косилки она используется в качестве повышающей передачи.

3.5 Критерии работоспособности клиноременной передачи.

Опыт передачи ременных передач показал, что их работоспособность ограничена тяговой способностью и долговечностью ремня. В первом случае ремень теряет тяговую способность из-за буксования в связи с недостаточной прочностью сцепления ремня со шкивом (ведущий шкив вращается, а ведомый остается неподвижным). В результате буксования ремень нагревается и может сойти со шкива. Поэтому в отличие от упругого скольжения буксование в ременной передаче не допустимо.

Во втором случае выход из строя ременной передачи связан усталостным разрушением ремня.

3.6 Расчет на тяговую способность

Расчет ременной передачи на тяговую способность основан на показателях тяговой способности и долговечности.

Тяговая способность передачи определяется коэффициентом тяги Y=(f(q) и, следовательно, значением q.

Для расчета используется условие работоспособности передачи в форме

, (3.18)

где: st - удельная окружная сила, называемая полезным напряжением.

- допускаемое полезное напряжение мПа;

А – площадь поперечного сечения ремня, мм2.

,

,

где: Т1 - вращающий момент на валу.

d1 - диаметр ведущего шкива

Удельная окружная скорость st - параметр, характеризующий тяговую способность передачи.

Расчет тяговой способности передач с нормальными и узкими клиновыми ремнями сводится к определению требуемого числа ремней по соотношению, вытекающему из условия:

, шт, (3.19)

Ft - полезная нагрузка, кН;

А - площадь сечения одного ремня, мм2 ;

Gz - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки

между ремнями в комплекте.; Cz = 0.85¸1.

Значение Cz можно уточнять в зависимости от числа ремней в комплекте.

Z=3;

Cz = 0.8.

3.7 Допускаемое полезное напряжение

Допускаемое полезное напряжение ременной передачи находят из условия прочностной надежности ремня.

s1max <= se

В условии se - максимальное эффективное переменное напряжение, которое ремень может выдержать в течении Ne циклов.

Значение se находят из уравнения кривой усталости, получаемого экспериментально:

, мПа, (3.20)

где: м – показатель степени кривой усталости. На основании экспериментальных исследований для клинопеременных передач м = 11;

С – константа. определяемая экспериментально для каждого типа ремней,

С = 38.2;

Если ввести в рассмотрение число пробегов ремня в секунду:

n , об/с ; (3.21)

где: V – скорость ремня м/с ;

L - длина ремня м;

n ;

то при постоянном режиме нагружения эффективное число циклов за весь срок службы

, (3.22)

где: Lh - срок службы ремня; Lh = 24000 ч

Zm- число шкивов;

циклов

Допустимое полезное напряжение при стандартных условиях работы

[st] = sto·cp· ca, (3.23)

где: cp - коэффициент динамичности для клиноременных передач. cp = 1.1;

ca - коэффициент, учитывающий влияние на тяговую способность передачи угла обхвата, при a=110° ca =0.78;

sto - допускаемое полезное напряжение передачи, мПа;

, мПа;

где bo - ширина ремня в нетральном слое; bo = 11мм;

Отсюда: [st]=2,45×1,1×0,78=2,1 мПа

Из проведенных расчетов видно, что условие работоспособности выполняется; т.е.

st <= [st]

3.8 Сила начального натяжения ремня

Y=Y0 ca cp, (3.24)

где Y0 = 0,67 – коэффициент тяги стандартной передачи;

Y=0,67×0,78×1,1=0,57

Далее вычисляем коэффициент q :

q = (1+Y)/(1-Y); (3.25)

q = (1+0,57)/(1-0,57) = 3,7

Вычисляем:

, н; (3.26)

F2 = F1 – Ft, H; (3.27)

F2 = 49 – 36 = 13Н;

Сила начального натяжения ветвей передачи:

Fo = 0,5(F1+F2), H (3.28)

Fo = 0,5(49+13) = 27H;

3.9 Геометрические параметры ременной передачи

Основным показателем ременной передачи является диаметр шкива.

de = dp+2b,

где: dp – расчетный диаметр ремня, на нем располагается нейтральный слой

ремня, мм;

dp = 300мм;

de – внешний диаметр шкива для передачи клиновыми ремнями, мм.

de = 300+2×3,3 = 307мм.

Ширина шкива:

M = (n-1)e+2f, мм; (3.29)

где: n - число канавок на шкиве;

M = (3-1)15+2×10 = 50мм.

Толщина обода чугунных шкивов:

dчуг = 1,2 × h, мм; (3.30)

где: h = 8,7мм.

dчуг = 1,2 × 8,7 = 10,4(мм).

Толщина обода стальных шкивов:

dст = 0,8 × dчуг, мм. (3.31)

dст = 0,8 × 10,4 = 8,4мм.

Чугунные литые шкивы из-за опасности разрыва от действия центробежных сил применяют при окружной скорости до 30м/с. При более высокой скорости шкивы должны быть стальными.

В нашем случае применяют стальные шкивы.

Минимальное межосевое расстояние в клиноременных передачах:

Qmin = 0,55(d1+d2)+h, мм. (3.32)

где: d1 – диаметр ведущего шкива, мм;

d2 – диаметр ведомого шкива, мм;

d2 = 150мм.

Qmin = 0,55(370+150)+8 = 204мм.

Максимальное межосевое расстояние по экономическим соображениям(увеличение габаритов и стоимости ремней) и для предотвращения поперечных колебаний ремней ограничивают значением:

Qmax = 1,8(d1+d2), мм. (3.33)

Qmax = 1,8(207+150) = 643мм.

Требуемая длина ремня для передачи при заданном межосевом расстоянии Q и угле обхвата a = 110° определяется как сумма прямолинейных участков и дуг обхвата:

, мм. (3.34)

мм.