При работе ременной передачи напряжения по длине ремня распределяются неравномерно (рис. 22.6). Различают следующие виды напряжений в ремне:
1. Напряжение σ0 от силы предварительного натяжения. В состоянии покоя или при холостом ходе каждая ветвь ремня натянута силой F0, следовательно,
где А — площадь поперечного сечения ремня.
2. Полезное напряжение στ. Отношение окружной силы (полезной нагрузки) Fτ к площади поперечного сечения А называют полезным напряжением στ:
στ = Fτ/A. (22.14)
Рис. 22.6. Эпюра напряжений в ремне при работе передачи
Так как Fτ = F1-F2, то полезное напряжение στ, является разностью напряжений в ведущей σ1 , и ведомой σ2 ветвях ремня при рабочем ходе на малой скорости (пока не сказывается влияние центробежных сил), т. е.
στ = σ1 -σ2.
Напряжения σ1, в ведущей и σ2 в ведомой ветвях от сил F1 и F2 [с учетом формул (22.8)] определяют так:
Величина στ определяет тяговую способность ременной передачи.
3. Напряжение изгиба σи возникает в ремне при огибании им шкивов. В местах набегания ремня на шкивы и сбегания ремня не происходит резких скачков напряжений (см. рис. 22.6), так как радиус кривизны ремня изменяется постепенно.
4. Напряжение от центробежной силы Fv [см. формулу (22.9)]
Влияние σv на работоспособность ременной передачи при v<25 м/с незначительно.
Наибольшее напряжение (см. эпюру на рис. 22.6)
Напряжение изгиба обычно значительно превышает все другие составляющие наибольшего напряжения.
Максимальное напряжение действует в поперечном сечении ремня в месте его набегания на малый шкив и сохраняет свою величину на всей дуге покоя ап1 (см. рис. 22.6).