Transmisie cu curele trapezoidale: calcul, aplicare. curele trapezoidale

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Industria modernă, inginerie și alte industrii folosesc o varietate de mecanisme în activitatea lor. Acestea asigură funcționarea unităților, vehiculelor, motoarelor etc. Unul dintre dispozitivele populare și frecvent utilizate este transmisia cu curele trapezoidale.

Mecanismul prezentat include mai multe categorii de structuri. Ele diferă în parametri geometrici, scop, abordare a implementării sarcinilor atribuite mecanismului. Care sunt dispozitivele prezentate vor fi discutate în continuare.

Caracteristici generale

Dispozitivul de transmisie cu curele trapezoidale presupune utilizarea unei metode speciale de acționare a întregului mecanism. În acest caz, se utilizează energia produsă în procesul de cuplu. Aceasta este asigurată de o curea de transmisie. Utilizează energie mecanică, pe care apoi o transferă într-un alt mecanism.

Acest design constă dintr-o curea și minimum două scripete. Primul dintre aceste elemente structurale este cel mai adesea realizat din cauciuc. Cureaua de transmisie cu cureaua trapezoidala este realizata dinmaterial care a suferit o prelucrare specială. Acest lucru permite elementului prezentat să fie rezistent la solicitări mecanice medii și mici, temperaturi ridicate.

Dintre transmisiile cu curea, cureaua trapezoidala este cea mai populară. Acest design este adesea folosit astăzi în fabricarea de mașini, precum și în alte tipuri de vehicule.

Caracteristici de design

Designul varietății prezentate de transmisie mecanică a puterii include scripete cu curele trapezoidale și o curea. Ultimul dintre aceste elemente are o formă de pană. Scripeții sunt realizati sub formă de discuri metalice. Au ramuri distribuite uniform pe circumferință. Acestea țin cureaua în poziție pe suprafața scripetelor.

Banda poate fi de două tipuri. Poate avea dinți sau are o suprafață complet netedă. Alegerea depinde de scopul mecanismului. Anterior, designul prezentat a fost utilizat în multe sisteme de diferite categorii de vehicule.

Astăzi, tipul prezentat de transmisie mecanică a energiei este utilizat în pompele de apă și generatoarele de mașini. În echipamentele auto grele, este instalat un sistem similar pentru a conduce servodirecția. Acest sistem are o pompă hidraulică. În el este utilizat un design similar. Transmisiile cu curele trapezoidale sunt de asemenea instalate în compresoarele de tip aer. Acestea sunt concepute pentru amplificatoarele de frânare ale vehiculelor.

Cerințe pentru elementemodele

Cenelele trapezoidale au o grosime relativ mică. Acest lucru permite reducerea semnificativă a dimensiunilor ocupate de sistem. Cu toate acestea, acest fapt necesită o abordare specială a organizării geometriei scripetelui. Pentru a preveni sarirea benzii, suprafața exterioară a discurilor are caneluri speciale. Ei țin cureaua pe loc.

Mărimea scripetelui în sine este selectată în conformitate cu raportul de transmisie. Dacă este necesar să se creeze un angrenaj de reducere, fulia condusă va fi mai mare decât elementul structural principal. Există și o relație inversă.

La fabricarea benzii de curea se folosesc materiale speciale moi care nu ar trebui să-și piardă din performanță în toate condițiile meteorologice. Pe îngheț și căldură, centura rămâne flexibilă. Din acest motiv, nu este permisă instalarea unui alt material în locul unei benzi speciale. Acest lucru va deteriora unitatea.

Soiuri

Transmisia cu curele trapezoidale poate fi realizată în mai multe configurații. Există mai multe tipuri populare de mecanisme prezentate. Unul dintre cele mai simple este un sistem deschis. Scripeții se rotesc în aceeași direcție, axele se mișcă în paralel.

Dacă discurile se mișcă în direcții opuse menținând paralelismul benzilor, apare un sistem de tip cruce. Dacă axele se încrucișează, va fi o varietate semi-încrucișată.

Dacă axele se intersectează, există o transmisie unghiulară. Ea aplicăscripete trepte. Acest design vă permite să influențați viteza la unghiul arborelui antrenat. Viteza scripetei de antrenare rămâne constantă.

Angrenajul fuliei de mers în gol permite roții conduse să se oprească în mișcare în timp ce arborele de antrenare continuă să se rotească. Angrenajul scripetei de rulare favorizează autotensionarea curelei.

Curea

Cenelele trapezoidale aparțin categoriei elementelor structurale de tracțiune. Trebuie să asigure returnarea energiei necesare fără alunecare. Banda trebuie să aibă o rezistență sporită, rezistență la uzură. Lama trebuie să adere bine la suprafața exterioară a discurilor.

Lățimea curelelor poate varia considerabil. La fabricarea bumbacului cauciucat, a materialelor din lână, a pielii. Alegerea depinde de condițiile de funcționare ale echipamentului.

Banda poate fi realizată din material de snur sau snur. Acestea sunt cele mai fiabile, flexibile și rapide soiuri.

Ingineria modernă de astăzi folosește adesea curele dințate. Se mai numesc și poliamidă. Pe suprafața lor sunt 4 proeminențe. Ele se îmbină cu elementele corespunzătoare de pe scripete. Acestea funcționează bine în angrenaje de mare viteză, aplicații cu distanțe mici ale scripetelor.

Diametru estimat al scripetelui

Calculul transmisiei curelei trapezoidale începe cu determinarea diametrului scripetelui. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați două role cilindrice. Diametrul lor este D. Această valoare este setată pentru fiecare dimensiune a secțiunii canelurii. În acest caz, contactul rolelortrece la nivelul diametrului.

Două role de tipul prezentat trebuie plasate în canelura. Suprafețele trebuie să se atingă. Între planurile tangente care formează rolele este necesară măsurarea distanței. Acestea ar trebui să fie paralele cu scripetele.

O formulă specială este utilizată pentru a calcula diametrul discului. Ea arată așa:

D=RK - 2X, unde RK este distanța măsurată între role, mm; X este distanța de la diametrul discului la tangenta care se potrivește cu rola (aleargă paralel cu axa discului).

Calcul transferului

Transmisia cu cureaua trapezoidala se calculeaza dupa metoda stabilita. În acest caz, se determină indicatorul puterii transmise a mecanismului. Se calculează folosind următoarea formulă:

M=Mnom. K, unde Mnom. – puterea nominală consumată de variator în timpul funcționării, kW; K este factorul de încărcare dinamică.

La efectuarea calculelor, se ia în considerare un indicator, a cărui probabilitate de distribuție în modul staționar nu este mai mare de 80%. Factorul de sarcină și modul sunt prezentate în tabele speciale. În acest fel, viteza pentru centură poate fi determinată. Va fi:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, unde D1, D2 sunt diametrele scripetelor mai mici și mai mari (respectiv); CV1, CV2 - viteza de rotație a discului mai mic și mai mare. Diametrul scripetelui mai mic nu trebuie să depășească limita de viteză nominală a curelei. Ea are 30 de anim/s.

Exemplu de calcul

Pentru a înțelege metodologia de calcul, este necesar să luăm în considerare tehnologia acestui proces pe un exemplu specific. Să presupunem că este necesar să se determine raportul de transmisie al transmisiei curelei trapezoidale. În același timp, se știe că puterea discului de unitate este de 4 kW, iar viteza acestuia (unghiulară) este de 97 rad/s. Totodată, scripetele antrenat are acest indicator la nivelul de 47,5 rad/s. Diametrul scripetelui mai mic este de 20 mm, iar al scripetei mai mare este de 25 mm.

Pentru a determina raportul de transmisie, este necesar sa se tina cont de curele cu sectiune normala, din material snur (marimea A). Calculul arată astfel:

IF=97/47, 5=2, 04

Determinând diametrul scripetelor din masă, s-a constatat că arborele mai mic are dimensiunea recomandată de 125 mm. Arborele mai mare când cureaua alunecă 0,02 va fi:

D2=2,041,25(1-0,02)=250 mm

Rezultatul respectă pe deplin cerințele GOST.

Exemplu de calcul al lungimii curelelor

Lungimea curelei trapezoidale poate fi determinată și folosind calculul prezentat. Mai întâi trebuie să calculați distanța dintre axele discurilor. Pentru a face acest lucru, aplicați formula:

R=SD2

С=1, 2

De aici puteți găsi distanța dintre arbori:

P=1, 2250=300 mm

În continuare, puteți determina lungimea centurii:

D=(2300 + (250-125)²+1,57(250+125))/4300=120,5 cm

Lungimea interioară a centurii în mărimea A conform GOST este de 118 cm. În acest caz, lungimea estimată a benzii ar trebui să fie de 121,3 cm.

Calculul funcționării sistemului

Determinând dimensiunile transmisiei curea trapezoidale, este necesar să se calculeze principalii indicatori ai funcționării acesteia. Mai întâi trebuie să setați viteza cu care banda se va roti. Pentru aceasta, se aplică un anumit calcul. Datele pentru aceasta au fost date mai sus.

S=970,125 / 2=6,06 m/s

În acest caz, scripetele se vor roti cu viteze diferite. Arborele mai mic se va întoarce cu acest indicator:

CBm=3097 / 3, 14=916 min ^-¹

Pe baza calculelor prezentate în cărțile de referință relevante, se determină puterea maximă care poate fi transmisă cu ajutorul curelei prezentate. Această cifră este egală cu 1,5 kW.

Pentru a testa durabilitatea materialului, trebuie să faceți un calcul simplu:

E=6, 06/1, 213=5.

Indicatorul rezultat este acceptabil de GOST, conform căruia este realizată cureaua prezentată. Funcționarea sa va fi destul de lungă.

Defecte de design

Transmisia cu curele trapezoidale este utilizată în multe mecanisme și unități. Acest design are multe avantaje. Cu toate acestea, are și o listă întreagă de deficiențe. Au dimensiuni mari. Prin urmare, sistemul prezentat nu este potrivit pentru toate unitățile.

În același timp, transmisia prin curea este marcată cu o capacitate portantă scăzută. Acest lucru afectează performanța întregului sistem. Cand se folosesc chiar si cele mai moderne materiale, durata de viata a curelei lasa de dorit. Este șters, rupt.

Raportul de transmisie este o valoare variabilă. Acest lucru se datorează alunecării curelei în formă de plat. Când se utilizează designul prezentat, arborii sunt supuși unui impact mecanic ridicat. De asemenea, sarcina acționează asupra suporturilor acestora. Acest lucru se datorează necesității de pretensionare a curelei. În acest caz, sunt utilizate elemente suplimentare în design. Acestea atenuează vibrațiile liniilor prin ținerea benzii pe suprafața scripetelor.

Pozitive

Transmisia cu curele trapezoidale are o mulțime de avantaje, așa că astăzi este folosită în diverse unități destul de des. Acest design asigură o funcționare netedă ridicată. Sistemul funcționează aproape silențios.

În cazul unor inexactități la montarea scripetelor, această abatere este compensată. Acest lucru este vizibil în special în unghiul de trecere, care este determinat între discuri. Sarcina este compensată în procesul de alunecare a curelei. Acest lucru vă permite să prelungiți oarecum durata de viață a sistemului.

Transmisia de tip curea compensează pulsațiile care apar în timpul funcționării motorului. Prin urmare, puteți face fără instalarea unui cuplaj elastic. Cu cât designul este mai simplu, cu atât mai bine.

Nu este necesară lubrifierea mecanismului prezentat. Economiile se manifesta in absenta necesitatii achizitionarii consumabilelor. Scripeții și cureaua pot fi înlocuite cu ușurință. Costul articolelor prezentate rămâne acceptabil. Montarea sistemului este simplă.

Când utilizați acest sistem, se dovedește a crea un raport de transmisie reglabil. Mecanismul are capacitatea de a funcționa la viteze mari. Chiar dacă banda se rupecelel alte elemente ale sistemului rămân intacte. În acest caz, arborii pot fi la o distanță considerabilă unul de celăl alt.

Având în vedere ce este o transmisie prin curea trapezoidale, putem observa performanța sa ridicată. Datorită acestui fapt, sistemul prezentat este utilizat astăzi în multe unități.