Приведены результаты исследования клиноременной передачи, полученные расчетным путем с использованием системы АРМ WinMachine. При расчете, в зависимости от основных параметров привода, программа выбирает тип клинового ремня, количество ремней и представляет на выбор результаты в виде геометрических и силовых параметров. Промышленностью для нормального сечения выпускается шесть типов ремней, отличающихся размерами. Высота клина при переходе от сечения 0 (Z) к сечению Д (Е) для стандартных ремней увеличивается и оказывает влияние на величину изгибающих напряжений. В работе также дана сравнительная оценка геометрических, кинематических и силовых параметров с теми же характеристиками плоскоременной передачи. Сравнение производилось для трех клиновых ремней сечения 0 (Z) (приблизительно равная суммарная площадь контакта в передачах) по параметрам: углу обхвата ремнем ведущего шкива, силам трения, возникающим между ремнем и шкивом, силам, возникающим в ремне и коэффициентам, влияющим на сходимость результатов расчета по формуле Эйлера и условию равновесия шкивов, тяговой способности и долговечности. Было установлено, что для выполнения условия работы ременной передачи при прочих равных условиях площадь контакта плоского ремня со шкивом и предварительное натяжение ремня должны быть больше, чем в передаче с клиновым ремнем. При расчете в последнем случае использовался приведенный коэффициент трения, который в три раза (f*≈3f) превышает коэффициент трения для плоскоременных передач. В клиноременной передаче рабочими являются боковые поверхности ремня, который в канавках шкива перемещается как в осевом, так и в радиальном направлениях. По результатам силового расчета сходимость (наименьшая относительная погрешность не более 4%) результатов в клиноременной передаче достигается при f=0,35 и дуге скольжения αс=0,7α. Коэффициент тяги для клиноременной передаче почти в 2,8 раза превышает коэффициент тяги плоскоременной передачи и составляет φ0=0,7 (что соответствует допускаемым значениям). Низкий коэффициент тяги плоскоременной передачи свидетельствует о незначительном коэффициенте полезного действия и неэффективности передачи. Перечисленные выше параметры влияют на долговечность ремня. В литературе приводятся данные, что для классических клиновых ремней, работающих при мощностях до 5 кВт продолжительность нормальной работы составляет 18000-24000 часов (для сравнения долговечность плоскоременной передачи составляет 1000-5000 часов). Существенное различие по продолжительности работы можно объяснить условиями работы, использованием нескольких ремней, усталостная прочность которых выше прочности плоских ремней в 1,3 раза.
The results of a V-belt drive study, obtained through calculation using the ARM WinMachine system, are presented. During the calculation, depending on the main drive parameters, the program selects the type of V-belt, the number of belts, and presents the results for selection in the form of geometric and force parameters. The industry produces six types of belts for standard cross-sections, differing in size. The wedge height, when transitioning from section 0 (Z) to section D (E) for standard belts, increases and affects the magnitude of bending stresses. The work also provides a comparative assessment of geometric, kinematic, and force parameters with the same characteristics of a flat belt drive. The comparison was made for three V-belts of section 0 (Z) (with approximately equal total contact area in the drives) based on the following parameters: the wrap angle of the driving pulley by the belt, friction forces arising between the belt and the pulley, forces arising in the belt, and coefficients influencing the convergence of calculation results according to Euler's formula and the pulley equilibrium condition, traction capacity, and durability. It was found that for the V-belt drive to operate under otherwise equal conditions, the contact area of a flat belt with the pulley and the belt's initial tension must be greater than in a V-belt drive. In the latter case, a reduced friction coefficient was used in the calculation, which is three times (f*≈3f) higher than the friction coefficient for flat belt drives. In a V-belt drive, the side surfaces of the belt are working surfaces, and the belt moves in the pulley grooves in both axial and radial directions. Based on the force calculation results, convergence (the smallest relative error not exceeding 4%) of the results in a V-belt drive is achieved at f=0.35 and a slip arc αc=0.7α. The traction coefficient for a V-belt drive is almost 2.8 times higher than that of a flat belt drive and is φ0=0.7 (which corresponds to permissible values). The low traction coefficient of a flat belt drive indicates a low efficiency and ineffective transmission. The parameters listed above affect belt durability. The literature provides data that for classic V-belts operating at capacities up to 5 kW, the duration of normal operation is 18,000-24,000 hours (for comparison, the durability of a flat belt is 1,000-5,000 hours). The significant difference in operating time can be explained by the working conditions and the use of multiple belts, which have a fatigue strength that is 1.3 times higher than that of flat belts.