Obliczanie napędu pasowego. Zastosowanie napędu pasowego z przekładnią mechaniczną

Przenoszenie energii mechanicznej przez elastyczne sprzęgło spowodowane tarciem między paskiem a kołem pasowym nazywa się paskiem. Napęd pasowy składa się z napędzanego i napędzanego koła pasowego umieszczonego w pewnej odległości od siebie i otoczonego paskiem napędowym (ryc. 182). Im wyższe napięcie, kąt pasa koła pasowego i współczynnik tarcia, tym większe przenoszone obciążenie. W zależności od kształtu przekroju pasa transmisyjnego występują: pas płaski (ryc. 183, I), pasek klinowy (ryc. 183, II) i pasek okrągły (ryc. 183, III). Najczęściej spotykane w inżynierii mechanicznej są pasy płaskie i klinowe. Płaskie pasy wykazują minimalne naprężenia zginające na kołach pasowych, w kształcie klina dzięki działaniu klina z kołami pasowymi charakteryzują się zwiększoną zdolnością pociągową. Pasy okrągłe są stosowane w małych maszynach, na przykład w maszynach do szycia i przetwórstwie spożywczym, maszynach biurowych i urządzeniach.

Ryc. 182

Ryc. 183

To zasługi  Napędy pasowe obejmują: zdolność do przenoszenia ruchu obrotowego na duże odległości (do 15 m): prostotę konstrukcji i niski koszt; płynność i praca bez wstrząsów; łatwość pielęgnacji i konserwacji.

Jednak napędy pasowe są uciążliwe, krótkotrwałe w szybkich mechanizmach, nie pozwalają na stałe przełożenie przekładni z powodu poślizgu paska, powodują zwiększone obciążenia wałów i łożysk (łożysk), ponieważ całkowite napięcie rozgałęzień pasa jest znacznie większe niż obwodowa siła przenoszenia. Ponadto podczas pracy napędu pasowego nie można wykluczyć możliwości zsunięcia się paska i jego zerwania, dlatego te koła zębate wymagają stałego nadzoru.

Rodzaje napędów z płaskim pasem

W zależności od położenia osi koła pasowego i przeznaczenia wyróżnia się następujące typy płaskich kół zębatych:

• otwarta przekładnia - z równoległymi osiami i kołami obracającymi się w jednym kierunku (ryc. 184, I);
• przekładnia poprzeczna - z równoległymi osiami i kołami obracającymi się w przeciwnych kierunkach (ryc. 184, II);
• przekładnia pół-krzyżowa - z przecinającymi się osiami (ryc. 184, III);
• transmisja kątowa - z przecinającymi się osiami (ryc. 184, IV); przekładnia ze stopniowanymi kołami pasowymi (ryc. 184, V), która umożliwia zmianę prędkości kątowej wału napędzanego przy stałej prędkości suwaka. Kroki kół pasowych są ustawione w taki sposób, że mniejszy stopień jednego koła pasowego znajduje się naprzeciwko większego stopnia drugiego itd. Aby zmienić prędkość napędzanego koła pasowego, pasek jest rzucany z jednej pary stopni na drugą;
• przekładnia z jałowym kołem pasowym (ryc. 184, VI), która umożliwia zatrzymanie wału napędzanego podczas obracania się napędu. Szeroki krążek 1 jest zamontowany na wale napędowym, a dwa koła pasowe są zamontowane na wale napędzanym: pracownik 2, który jest połączony z wałem za pomocą kołka i jałowy 3, swobodnie obracający się na wale. Pas łączący koła pasowe można przesuwać w locie, łącząc koło pasowe 1 z kołami pasowymi 2 lub 3, odpowiednio włączając lub wyłączając wał wyjściowy;
• przekładnia z rolką napinającą, która zapewnia automatyczne naprężenie paska i zwiększenie kąta obwodu pasa mniejszego koła pasowego (ryc. 184, VII).

Ryc. 184

Przekładnia z płaskim pasem jest prosta w konstrukcji, jest stosowana przy dużych odległościach międzyosiowych (do 15 m) i dużych prędkościach (do 100 m / s) o zmniejszonej trwałości.

Przekładnia pasowa

Czy w napędzie z paskiem klinowym elastyczne sprzęgło jest realizowane przez trapezowy pasek napędowy o kącie profilu? równa 40 ° (w stanie nieodkształconym). W porównaniu do płaskiego pasa, pasek klinowy przenosi doskonałą przyczepność, ale przekładnia z takim pasem ma niższą sprawność.

Wskazane jest stosowanie napędów z paskiem klinowym o dużych przełożeniach, małych odstępach międzyosiowych i pionowym ustawieniu osi wału. Prędkość pasów transmisyjnych paska klinowego nie powinna przekraczać 30 m / s. W przeciwnym razie paski klinowe będą wibrować.

Pasy klinowe do napędów ogólnego przeznaczenia są znormalizowane przez GOST 1284.1-89.

Podczas montażu napędu pasowego należy zwrócić szczególną uwagę na poprawność III montażu paska klinowego w rowku wieńca koła pasowego (ryc. 185).

Ryc. 185

Części napędu pasowego

Pasy napędowe. Każdy pasek napędowy służy jako nadwozie trakcyjne. Powinien mieć pewną przyczepność (do przenoszenia danego ładunku bez poślizgu), mieć wystarczającą wytrzymałość, trwałość, odporność na zużycie, dobrą przyczepność z kołem pasowym i niski koszt.

Płaskie pasy są wykonane z różnych szerokości, wzorów i z różnych materiałów: bawełny, gumy, tkanin wełnianych i skóry. Wybór materiału na pasy zależy od warunków pracy (wpływy atmosferyczne, szkodliwe opary, zmiany temperatury, obciążenia udarowe itp.) I zdolności trakcyjnych. Pasy napędowe (gumowane) są znormalizowane.

Pasy klinowe są dwojakiego rodzaju: materiał kordowy i sznurek. W pasach z tkaniny kordowej (ryc. 186, I) kord jest wykonany w postaci kilku warstw tkaniny kordowej z podstawą w postaci skręconych sznurków o grubości 0,8-0,9 mm. W pasach kordowych (ryc. 186, II) kord składa się z jednej warstwy kordu, nawiniętej wzdłuż linii spiralnej i zamkniętej cienką warstwą gumy w celu zmniejszenia tarcia. Pasy te są stosowane w biegach o dużej prędkości i są elastyczne, niezawodne i trwałe.

Ryc. 186

Uwaga Sznurek - mocna skręcona nić z bawełny lub sztucznego włókna.

W ostatnich latach w inżynierii domowej coraz więcej zaczęło używać pasów zębatych (poliamidowych). Pasy te łączą w swojej konstrukcji wszystkie zalety płaskich pasów i kół zębatych (ryc. 187). Na powierzchni roboczej pasów 4 znajdują się występy, które sprzęgają się z występami na kołach pasowych 1,2 i З. Pasy poliamidowe nadają się do kół zębatych o dużej prędkości, a także do kół zębatych o krótkim rozstawie osi. Pozwalają na znaczne przeciążenie, bardzo niezawodne i trwałe.

Ryc. 187

Końce pasów są połączone za pomocą klejenia, szycia i metalowych łączników. Klejenie  jednorodne pasy (skóra) są wykonywane wzdłuż ukośnego cięcia na długości równej 20 ... 25 razy grubości pasa (ryc. 188, I), a pasy warstwowe - wzdłuż stopniowanej powierzchni z co najmniej trzema stopniami (ryc. 188, II) . Połączenia gumowanych pasów po sklejeniu są wulkanizowane.

Szwy  dotyczą pasów wszystkich typów. Jest wytwarzany za pomocą sznurków żył lub stringów ze skóry surowej (ryc. 188, III). Lepszym i bardziej niezawodnym jest zszywanie doczołowe sznurkami żył z nachylonymi nakłuciami (ryc. 188, IV).

Ryc. 188

Złącza mechaniczne  stosuje się do wszystkich pasów, z wyjątkiem dużych prędkości. Pozwalają na szybkie połączenie, ale zwiększają jego masę (ryc. 188, V). Szczególnie dobrą pracę zapewniają połączenia przegubowe ze spiralami z drutu (ryc. 188, VI). Spirale są przewleczone przez szereg otworów, a po naciśnięciu ściskają pasek. Zawias powstaje przez połączenie spiral i przeciągnięcie przez nie osi.

Koła pasowe. W przypadku pasów płaskich najbardziej akceptowalnym kształtem powierzchni koła pasowego jest gładka cylindryczna powierzchnia (ryc. 189, I).

Ryc. 189

Aby wyśrodkować pasek, powierzchnia napędzanego koła pasowego jest wypukła, a wiodący jest cylindryczny (przy v<= 25 м/с оба шкива делают вы­пуклыми).

W przypadku pasów klinowych powierzchnią roboczą są boki rowków w kształcie litery V (ryc. 189, II) w obręczy koła pasowego. Liczba i wymiary tych rowków są określone przez profil pasa i liczbę pasów.

Koła pasowe są odlewane z żeliwa, stopów aluminium, tworzyw sztucznych i spawane ze stali. Żeliwne koła pasowe są integralne i odłączalne, składają się z dwóch połówek, które są przykręcone do obręczy i piasty. Dzielone koła pasowe można łatwo usunąć z wału bez podnoszenia wału z łożysk.

Norma określa granice d \u003d 40–2000 mm; B \u003d 16–630 mm. Szerokość paska b przyjmuje się o jeden rozmiar mniejszy niż szerokość koła pasowego. Powierzchnia robocza koła pasowego może być cylindryczna lub wypukła, aby wyśrodkować pasek na kole pasowym. Wypukły wysięgnik 0,3-6 mm (proporcjonalnie do średnicy koła pasowego).

Przekładnia pasowa jest stosowana przy prędkościach od 5 do 30 m / s odpowiednio dla normalnych i od 5 do 40 m / s odpowiednio dla wąskich odcinków. Moc przekazywana do 50 kW, przełożenie n<7, число ремней в передаче 2-8. Клиновые ремни выполняются бесконечными прорезиненными, трапецеидальной формы с несущим слоем в виде нескольких слоев кордткани или шнура. В зависимости от соотношения ширины и высоты ремни изготовляют трех типов: нормального, узкого и широкого, применяемого в бесступенчатых передачах (вариаторах) по ГОСТ 24848.1-81 и ГОСТ 24848.3-81.

Następujące obliczone (wzdłuż linii neutralnej) długości pasów są znormalizowane: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000,. 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000, 10 000, 11200, 12 500, 14 000, 16 000, 18 000.

Koła pasowe mają rowki pod paskiem klinowym w obręczy. Kąt rowków waha się od 34 ° do 40 ° i zależy od średnicy koła pasowego.

Przekładnia żebrowana

Oznaczenie sekcji	Wymiary przekroju, mm				Limit długości mm	Zalecany numer żebra	Najmniejsza średnica małego koła pasowego, mm
	t	H.	h	δ
To	2,4	4	2,35	1	355-2500	2-35	40
L.	4,8	9,5	4,85	2,5	1250-4000	4-20	80
M.	9,5	16,7	10,35	3,5	2000-4000	4-20	180

Jest stosowany przy prędkości 35-40 m / s przy przełożeniu n \u003d 10-15. Pasek wykonany jest z niekończącej się gumy z klinowymi występami od wewnątrz i warstwą nośną sznurka. Rozmiary pasów podano w tabeli referencyjnej.

Główne rozmiary pasów zębatych

Okrągły bieg

Napęd z paskiem zębatym stosowany jest przy prędkościach 50 m / si mocy do 100 kW przy przełożeniu n: 12 (20). Jego zalety: brak poślizgu, niewielkie wymiary, nieznaczne napięcie początkowe. Zgodnie z OST 38 05246-81 pasy są wykonane z zamkniętej długości neoprenu lub poliuretanu i wzmocnione metalowym kablem.
   Zęby pasów mają kształt trapezoidalny lub półkolisty. Aby zapobiec wypadnięciu paska, koła pasowe mają po jednej stronie dysk ograniczający lub małe koło pasowe ma dwa koła po obu stronach.

Koła pasowe

Nierównowaga koła pasowego

1. Napędy pasowe

1.1 Informacje ogólne

Przekładnie pasowe są przekładniami za pomocą elastycznego sprzęgła (ryc. 14.1), składającego się z prowadzącego 1 i napędzanego 2 kół pasowych oraz noszonego na nich paska 3. Przekładnia może również obejmować napinacze i osłony. Możliwych jest wiele pasów i wiele napędzanych kół pasowych. Głównym celem jest z reguły przenoszenie energii mechanicznej z silnika na koła zębate i siłowniki ze zmniejszeniem prędkości.

wałek koła pasowego z napędem pasowym

1.1.1 Klasyfikacja narzędzi

Zgodnie z zasadą działania, koła zębate wyróżniają się tarciem (większość biegów) i zębatką (koła zębate). Pasy przekładni pod względem właściwości różnią się znacznie od kół zębatych pod względem tarcia i są uwzględniane zwłaszcza w 14.14.

Pasy napędowe cierne w kształcie przekroju są podzielone na płaskie, klinowe, wieloklinowe, okrągłe, kwadratowe.

Warunkiem działania napędów pasowych przez tarcie jest obecność napięcia paska, które można przeprowadzić na następujące sposoby:

wstępne elastyczne rozciąganie paska;

przesuwanie jednego z kół pasowych względem drugiego;

rolka napinająca;

automatyczne urządzenie, które zapewnia kontrolę napięcia w zależności od przenoszonego obciążenia.

W pierwszej metodzie naprężenie jest przypisywane zgodnie z największym obciążeniem z marginesem na osłonę pasa; w drugiej i trzeciej metodzie kolba kaptur jest wybierana mniej; w czwartej metodzie napięcie zmienia się automatycznie w zależności od obciążenia, co zapewnia najlepsze warunki do pracy paska.

Klin, prążkowany, ząbkowany i szybki na płasko są zamknięte bez końca. Płaskie pasy są głównie uwalniane jako końcowe w postaci długich wstążek. Końce takich pasów są klejone, zszywane lub łączone metalowymi zszywkami. Punkty połączeń pasów powodują obciążenia dynamiczne, które ograniczają prędkość pasa. Zniszczenie tych pasów następuje z reguły na skrzyżowaniu.

1.1.2 Schematy napędów pasowych

Przekładnie z pojedynczym wałem napędowym

z równoległymi osiami wału

z nierównoległymi osiami wału

z tym samym kierunkiem obrotu

odwrotny kierunek obrotu

Skrzynia biegów z wieloma wałkami napędzanymi

Uwagi: 1. Schematy 1, 3, 5 - koła zębate z dwoma kołami pasowymi; Schematy 2, 4, 6, 7, 8, 9 - koła zębate z rolkami napinającymi lub prowadzącymi. 2. Oznaczenia: vsch - wiodące koło pasowe; koło pasowe napędzane vm: HP - luźne lub luźne

1.2 Zalety i wady

Zalety

Wady

Możliwość przeniesienia momentu obrotowego między wałami znajdującymi się w stosunkowo dużej odległości

Bulkiness

Płynna i cicha transmisja

Niespójność skrzyni biegów z powodu poślizgu paska

Limit obciążenia, samoobrona przed przeciążeniem. Zdolność paska do przeniesienia określonego obciążenia, na które ślizganie się (przesuwanie) paska występuje na kole pasowym

Zwiększone obciążenie wałów i łożysk

Wysoka prędkość

Niska wydajność (0,92 .. .0,94)

Prostota urządzenia, niski koszt, łatwość konserwacji

Konieczność ochrony pasów przed dostaniem się do środka

Niski koszt

Konieczność ochrony pasów przed wodą

Elektryfikacja pasa, a zatem niedopuszczalność działania w obszarach niebezpiecznych

Napędy pasowe stosowane są głównie do przenoszenia mocy do 50 kW (przekładnia do 200, żebra żeńskie do 1000 kW)

1.3 Zakres

Pasy powinny mieć wystarczająco wysoką wytrzymałość pod wpływem zmiennych obciążeń, mieć wysoki współczynnik tarcia podczas ruchu wzdłuż koła pasowego i wysoką odporność na zużycie. Napędy pasowe służą do napędzania jednostek z silników elektrycznych małej i średniej mocy; do napędzania silników spalinowych o niskiej mocy. Najbardziej rozpowszechnione w inżynierii mechanicznej są napędy z paskiem klinowym (w maszynach, pojazdach silnikowych itp.). Te koła zębate są szeroko stosowane do małych odległości osi i osi pionowych kół pasowych, a także do przenoszenia obrotów przez kilka kół pasowych. Jeśli konieczne jest zapewnienie przekładni o stałym przełożeniu i dobrej zdolności trakcyjnej, zaleca się zainstalowanie pasków rozrządu. Nie wymaga większego napięcia początkowego pasów; podpory mogą być nieruchome. Koła zębate z płaskim pasem są stosowane jako najprostsze, z minimalnymi naprężeniami zginającymi. Płaskie pasy mają przekrój prostokątny, są stosowane w maszynach, które muszą być odporne na wibracje (na przykład maszyny o wysokiej precyzji). Koła zębate z płaskim pasem są obecnie stosowane stosunkowo rzadko (są zastępowane zębatkami z paskiem klinowym). Teoretycznie zdolność pociągowa paska klinowego o tej samej sile rozciągającej jest 3 razy większa niż w przypadku płaskiego. Jednak względna wytrzymałość paska klinowego jest nieco niższa w porównaniu do płaskiego (ma mniej warstw tkaniny wzmacniającej), dlatego praktycznie zdolność do rozciągania paska klinowego jest około dwa razy wyższa niż w przypadku płaskiego. Dowody na korzyść pasków klinowych stanowiły podstawę ich szerokiej dystrybucji, szczególnie w ostatnim czasie. Pasy klinowe mogą przenosić obrót na kilka wałków jednocześnie, pozwalają umax \u003d 8-10 bez rolki napinającej.

Przekładnie okrągłe (jako napędzane) nie są stosowane w inżynierii mechanicznej. Stosowane są głównie do urządzeń małej mocy w instrumentach i mechanizmach domowych (magnetofony, odbiorniki radiowe, maszyny do szycia itp.).

1.4 Kinematyka napędów pasowych

Prędkości kołowe (m / s) na kołach pasowych:

i

gdzie d1 i d2 są średnicami kół napędzających i napędzanych, mm; n1 i n2 - prędkości obrotowe koła pasowego, min-1.

Prędkość obwodowa na napędzanym kole pasowym v2 jest mniejsza niż prędkość na napędzie v1 z powodu poślizgu:

Przełożenie:

Zazwyczaj poślizg elastyczny mieści się w zakresie 0,01 ... 0,02 i rośnie wraz ze wzrostem obciążenia.

1.4.1 Siły i naprężenia w pasie

Siła obwodowa koła pasowego (N):

gdzie T1 jest momentem obrotowym, N m, na kole napędowym o średnicy d1, mm; P1 - moc na kole napędowym, kW.

Z drugiej strony, Ft \u003d F1 - F2, gdzie F1 i F2 są siłami napięcia gałęzi napędzającego i napędzanego pasa pod obciążeniem. Suma napięcia odgałęzienia podczas przenoszenia ładunku nie zmienia się w porównaniu z napięciem początkowym: F1 + F2 \u003d 2F0. Rozwiązując układ dwóch równań, otrzymujemy:

F1 \u003d F0 + Ft / 2, F2 \u003d F0 - Ft / 2

Początkowe napięcie paska F0 powinno zapewnić przeniesienie ładunku użytecznego z powodu sił tarcia między paskiem a kołem pasowym. W takim przypadku napięcie powinno być utrzymywane przez długi czas przy zadowalającej trwałości paska. Wraz ze wzrostem siły zwiększa się nośność napędu pasowego, ale zmniejsza się żywotność.

Stosunek sił naprężenia wiodących i napędzanych gałęzi pasa, z wyłączeniem sił odśrodkowych, jest określony przez równanie Eulera wyprowadzone przez niego dla nierozciągliwej nici przesuwającej się wzdłuż cylindra. Zapisujemy warunki równowagi wzdłuż osi x i y elementu pasa z kątem środkowym da. Akceptujemy to

i wtedy

gdzie dFn jest normalną siłą reakcji działającą na element pasa z koła pasowego; f jest współczynnikiem tarcia pasa wzdłuż koła pasowego. Od mamy:

Zastępujemy wartość lekceważeniem tego terminu ze względu na jego niewielki rozmiar. To

  i

Po wzmocnieniu mamy:

gdzie e jest podstawą logarytmu naturalnego, b jest kątem, pod którym następuje ruch ślizgowy przy obciążeniu nominalnym.

Uzyskana zależność pokazuje, że stosunek F1 / F2 silnie zależy od współczynnika tarcia pasa na kole pasowym i kąta. Ale te wartości są losowe, w warunkach roboczych mogą przyjmować bardzo różne wartości spośród możliwych, dlatego siły napięcia gałęzi są określone eksperymentalnie w szczególnych przypadkach.

Oznaczanie i rozważanie tego mamy

i

Pasy są zwykle niejednorodne w przekroju. Konwencjonalnie są one obliczane przez naprężenia nominalne (średnie), odnoszące siły do \u200b\u200bcałego pola przekroju pasa i uczciwie akceptujące prawo Hooke'a.

Normalne naprężenie od siły obwodowej Ft:

gdzie A oznacza pole przekroju poprzecznego pasa, mm2.

Normalne napięcie paska

Napięcia normalne w gałęzi wiodącej i podrzędnej:

Siła odśrodkowa powoduje normalne naprężenia w taśmie, jak w obracającym się pierścieniu:

gdzie s C - naprężenia normalne od siły odśrodkowej w taśmie, MPa; v1 - prędkość taśmy, m / s; - gęstość materiału taśmy, kg / m3.

Gdy pas zgina się na kole pasowym o średnicy d, względne wydłużenie włókien zewnętrznych pasa jako zakrzywionej belki wynosi 2 lata / d, gdzie y jest odległością od linii neutralnej w normalnej części pasa do najbardziej rozciągniętych rozciągniętych włókien. Zwykle grubość pasa. Największe naprężenia zginające występują na małym kole pasowym i są równe:

Maksymalne naprężenia całkowite występują na łuku paska sprzęgła za pomocą małego (prowadzącego) koła pasowego:

Naprężenia te są wykorzystywane do obliczania trwałości pasa, ponieważ podczas operacji przenoszenia w pasie występują znaczne cykliczne naprężenia zginające i co najmniej cykliczne naprężenia rozciągające z powodu różnicy naprężenia między gałęzią napędową i napędzaną pasa.

1.5 Geometria

Głównymi parametrami geometrycznymi i średnicami kół napędowych i napędzanych; a - odległość od środka; In - szerokość koła pasowego; L jest długością pasa; - kąt pokrycia; - kąt między gałęziami pasa (ryc. 6).

Ryc. Podstawowe parametry geometryczne napędów pasowych

Kąty i odpowiadające łukom, wzdłuż których pas i krawędź koła pasowego stykają się, nazywane są kątami obwodu. Wymienione parametry geometryczne są wspólne dla wszystkich typów napędów pasowych.

1.5.1 Obliczanie parametrów geometrycznych

1. Odległość środkowa

gdzie L jest szacunkową długością pasa; D1 i D2 są średnicami kół napędzających i napędzanych.

W celu normalnej pracy płaskiej przekładni pasowej warunek musi być spełniony:

Przekładnia pasowa to przenoszenie energii mechanicznej za pomocą elementu elastycznego (pasa) w wyniku sił tarcia lub sił sprzęgających (pasy zębate). Składa się z napędzających i napędzanych kół pasowych i paska (jednego lub kilku). Przekładnia pasowa dotyczy przekładni ciernych z elastycznym sprzęgłem.

Klasyfikacja przekładni pasowej

W zależności od kształtu przekroju paska napędy pasowe dzielą się na:
  pas płaski (a);
  Pasek klinowy (z profilem trapezowym) (b);
  przez cały okres (z okrągłym profilem) (c);
  polikliniczny (g);
  paski zębate.
  W nowoczesnej inżynierii najczęściej stosowane są pasy klinowe i pasy klinowe. Przekładnia z okrągłym pasem ma ograniczone zastosowanie (maszyny do szycia, maszyny stołowe, urządzenia).

W zależności od celu przekładni i względnego położenia osi:
  otwarte z równoległymi osiami wału i obrotem koła pasowego w jednym kierunku;
  krzyż z równoległymi osiami wałów i obrotem kół pasowych w przeciwnych kierunkach;
  półksiężyc z przecinającymi się osiami;
kątowe z przecinającymi się i przecinającymi się osiami wałów.

Zalety i wady napędów pasowych

Zalety napędów pasowych:
  Prostota konstrukcji i niski koszt.
  Zdolność do przesyłania mocy na znaczne odległości (do 15 metrów).
  Płynna i cicha praca.
  Łagodzenie wibracji i wstrząsów dzięki elastycznemu naciągnięciu paska.
  Wady napędów pasowych:
  Duże gabaryty, szczególnie przy przenoszeniu znacznych pojemności.
  Niska trwałość pasa na biegach o dużej prędkości.
  Duże obciążenia wałów i łożysk spowodowane napięciem paska.
  Zmienne przełożenie przekładni dzięki nieuniknionemu poślizgowi elastycznego paska.
  Nie dotyczy obszarów zagrożonych wybuchem z powodu elektryfikacji pasa.
  Wady napędów pasowych (w porównaniu do napędu łańcuchowego):
  duże wymiary;
  niska nośność;
  poślizg (nie dotyczy pasków rozrządu);
  niska trwałość.
  Zalety napędów pasowych (w porównaniu do przekładni łańcuchowej):
  płynność pracy;
  bezszelestność;
  kompensacja przeciążenia;
  brak potrzeby smarowania;
  niski koszt;
  łatwa instalacja;
  zdolność do pracy przy dużych prędkościach obwodowych;
  w przypadku awarii, bez uszkodzeń.

Zastosowanie napędu pasowego

Napędy pasowe są stosowane w większości przypadków do przenoszenia ruchu z silnika elektrycznego, gdy ze względów konstrukcyjnych odległość osi a powinna być wystarczająco duża, a przełożenie u nie jest ściśle stałe (w napędach obrabiarek, przenośników, maszyn drogowych i budowlanych itp.)
  Moc przenoszona przez napęd pasowy wynosi zwykle do 50 kW, aw rzadkich przypadkach osiąga 1500 kW. Prędkość pasa waha się między 5 ... 50 m / s, a na przełożeniach o dużej prędkości może osiągnąć 100 m / s.
  Ograniczenie mocy dolnego ograniczenia prędkości wynika z dużych wymiarów przekładni.

Koła pasowe

Koła pasowe są wykonane ze stali lub żeliwa. W szybkich przekładniach stosuje się koła pasowe wykonane ze stopów aluminium lub textolitu. Kształt powierzchni roboczej obręczy koła pasowego zależy od rodzaju paska. W przypadku pasów płaskich koła pasowe mają gładką powierzchnię roboczą. Aby wyśrodkować pasek, powierzchnia napędzanego koła pasowego jest wypukła, a wiodący jest cylindryczny. W przypadku pasów klinowych konstrukcja kół pasowych i rozmiar obręczy zależą od liczby i wielkości rowków pasów.

Pasy

Materiał płaskiego paska napędowego powinien mieć wystarczającą wytrzymałość, odporność na zużycie, elastyczność i trwałość, powinien dobrze przylegać do kół pasowych i mieć niski koszt.

Do przekładni płaskich stosowane są następujące typy pasów:
Paski skórzane  - Mają dobrą przyczepność, dobrze znoszą wahania i obciążenia, ale są drogie i rzadkie.
Pasy gumowe  - składają się z kilku warstw tkaniny bawełnianej połączonych wulkanizowaną gumą. Guma zapewnia działanie paska jako całości, chroni tkaninę przed uszkodzeniem i zwiększonym współczynnikiem tarcia, ale jest niszczona przez wnikanie oleju, benzyny i zasad.
Laminowane paski papierowe  - wykonany jako całość tkanina z kilkoma warstwami podstawy, impregnowana specjalnym składem (bitum, ozakerib). Pasy te są lekkie i elastyczne, mogą pracować na kołach pasowych o małych średnicach z dużymi prędkościami, ale mają mniejszą wytrzymałość i zdolność trakcyjną.
Pasy wełniane- tkanina z wielowarstwową wełnianą podstawą i bawełnianą kaczką, impregnowana specjalnym składem (meerk na suszącym się oleju). Mają znaczną elastyczność, są mniej wrażliwe na wilgoć temperaturową i kwasy, ale mają niskie zdolności trakcyjne.
  Pasy filmowe- nowy rodzaj pasów wykonanych z tworzywa sztucznego na bazie żywic poliamidowych wzmocnionych sznurkiem wykonanym z kapronu lub lavsanu. Mają wysoką wytrzymałość statyczną i odporność na zmęczenie. Służą do transmisji z dużą mocą i prędkością.
  Do przenoszenia pasków klinowych stosuje się gumowane pasy o dwóch wzorach: z elementem nośnym z kilku warstw tkaniny lub warstwą sznurka nawiniętą w spiralę, wulkanizowaną w gumie, z owijką lub bez.

Klasyfikacja narzędzi.  W zależności od kształtu przekroju pasa transmisyjnego występują: pasek płaski, pasek klinowy, pasek okrągły, pasek wieloklinowy (ryc. 69). Koła zębate z pasem płaskim według lokalizacji są poprzeczne i pół-krzyżowe (kątowe), rys. 70. W nowoczesnej inżynierii najczęściej stosuje się pasy klinowe i pasy klinowe. Przekładnia z okrągłym pasem ma ograniczone zastosowanie (maszyny do szycia, maszyny stołowe, urządzenia).

Rodzaj napędu pasowego jest Gearprzenoszenie obciążenia poprzez sprzęgnięcie paska z kołami pasowymi.

Ryc. 70. Rodzaje kół zębatych płaskich: a - krzyż, B - półkolisty (kątowy)

Miejsce docelowe Przekładnia pasowa odnosi się do mechanicznych przekładni ciernych z elastycznym sprzęgłem i jest stosowana, gdy konieczne jest przeniesienie obciążenia między wałami, które znajdują się w znacznych odległościach i przy braku ścisłych wymagań dotyczących przełożenia. Przekładnia pasowa składa się z napędzających i napędzanych kół pasowych umieszczonych w pewnej odległości od siebie i połączonych paskiem (pasami) noszonymi na kołach pasowych z naciągiem. Obrót koła napędowego jest przekształcany na obrót napędzanego z powodu tarcia powstającego między paskiem a kołami pasowymi. Rozróżnia się kształt przekroju Mieszkanie , Klin , Prążkowany w szpic   i Okrągły   pasy napędowe. Rozróżnij przekładnie z płaskim pasem - Otwórz które przenoszą się między równoległymi wałami obracającymi się w jednym kierunku; Krzyż Które przenoszą się między równoległymi wałami, gdy koła pasowe obracają się w przeciwnych kierunkach; w Narożnik (pół-krzyż)   w przypadku płaskich kół pasowych koła pasowe znajdują się na przecinających się (zwykle pod kątem prostym) wałach. Aby zapewnić tarcie między kołem pasowym i paskiem, pasy są napinane przez odkształcenie sprężyste, poprzez przesunięcie jednego z kół pasowych lub za pomocą rolki napinającej (koła pasowego).

Korzyści   Dzięki elastyczności pasów transmisyjnych działają one płynnie, bez uderzeń i cicho. Chronią mechanizmy przed przeciążeniem w wyniku możliwego poślizgu pasów. Koła zębate z płaskim pasem stosowane są na dużych odległościach międzyosiowych i pracują przy dużych prędkościach pasa (do 100 M / s) Przy małych odległościach międzyosiowych, dużych przełożeniach i przenoszeniu obrotów z jednego koła pasowego na kilka popychaczy preferowane są napędy z paskiem klinowym. Niskie koszty transmisji. Łatwa instalacja i konserwacja.

Wady   Duże wymiary kół zębatych. Zmiana przełożenia z powodu poślizgu paska. Zwiększone obciążenia łożysk wału za pomocą kół pasowych. Potrzeba napinaczy paska. Niska wytrzymałość paska.

Zakresy zastosowania   Przekładnia z płaskim pasem jest prostsza, ale przekładnia z paskiem klinowym ma zwiększoną zdolność trakcyjną i pasuje do mniejszych wymiarów.

Pasy żebrowane - płaskie pasy z podłużnymi klinowo-wypukłymi żebrami na powierzchni roboczej zawartymi w rowkach klinowych kół pasowych. Pasy te łączą zalety pasów płaskich - elastyczność i paski klinowe - zwiększoną przyczepność do kół pasowych.

Przekładnie okrągłe są stosowane w małych maszynach, na przykład w maszynach do szycia i przemysłu spożywczego, maszynach stacjonarnych, a także w różnych urządzeniach.

Mocą napędy pasowe są stosowane w różnych maszynach i zespołach po 50 HFT, (na niektórych biegach do 5000 Kw), przy prędkości obwodowej wynoszącej 40 M / s, (na niektórych biegach do 100 M / s), zgodnie ze przełożeniami skrzyni biegów 15, wydajność przekładni: pas płaski 0,93 ... 0,98, a pasek klinowy - 0,87 ... 0,96.

Ryc. 71 Obwód napędu pasowego.

Obliczanie mocy . Obwód koła pasowego napędu

. (12.1)

Obliczenia napędów pasowych wykonuje się zgodnie z obliczoną siłą obwodową, biorąc pod uwagę współczynnik obciążenia dynamicznego ORAZ tryb pracy przekładni:

Gdzie jest współczynnik obciążenia dynamicznego, który przyjmuje się \u003d 1 przy stałym obciążeniu, \u003d 1,1 - umiarkowane wahania obciążenia, \u003d 1,25 - znaczące wahania obciążenia, \u003d 1,5 - obciążenia udarowe.

Początkowe napięcie paska F.O (napięcie wstępne) jest pobierane, aby pasek mógł utrzymać to napięcie przez wystarczająco długi czas bez poddawania się dużemu kapturowi i bez utraty wymaganej wytrzymałości. Odpowiednio, początkowe napięcie paska dla standardowych płaskich pasów bez automatycznych napinaczy \u003d 1,8 MPa; z automatycznymi napinaczami \u003d 2 MPa; dla standardowych pasków klinowych \u003d 1,2 ... 1,5 MPa; dla pasów poliamidowych \u003d 3 ... 4 MPa.

Początkowa siła naciągu paska

Gdzie A -Pole przekroju poprzecznego paska płaskiego przekładni pasowej lub pole przekroju poprzecznego wszystkich pasów napędu paskiem klinowym.

Siła naprężająca wiodąca i niewolnicza S. 2 Gałęzie pasa w obciążonym kole można określić na podstawie stanu równowagi koła pasowego (ryc. 72).

Ryc. 72. Schemat obliczania przeniesienia mocy.

Z stanu równowagi koła napędowego

(12.4)

Z zastrzeżeniem (12.2), siła obwodowa na kole napędowym

Napięcie ołowiu

, (12.6)

Napięcie gałęzi slave

. (12.7)

Napęd wału koła pasowego

. (12.8)

Zależność między siłami naprężającymi gałęzi prowadzących i napędzanych jest w przybliżeniu określona przez formułę Eulera, zgodnie z którą związane jest napięcie końców elastycznej, nieważkiej, nierozciągliwej nici pokrywającej bęben

Gdzie jest współczynnik tarcia między pasem a kołem pasowym, to kąt koła pasowego.

Można przyjąć średnią wartość współczynnika tarcia dla kół pasowych żeliwnych i stalowych: dla pasów gumowych \u003d 0,35, dla pasów skórzanych \u003d 0,22, a dla pasów bawełnianych i wełnianych \u003d 0,3.

Przy określaniu sił tarcia w napędzie z paskiem klinowym zamiast - współczynnika tarcia, należy zastąpić zredukowany współczynnik tarcia dla pasów klinowych

, (12.10)

Gdzie jest kąt klina pasa.

Kiedy wspólnie rozważamy podane zależności mocy dla paska, uzyskujemy siłę obwodową na kole napędowym

, (12.11)

Where - współczynnik trakcji, który jest określony przez zależność

Zwiększenie siły obwodowej na kole napędowym można osiągnąć poprzez zwiększenie naprężenia pasa lub przez zwiększenie współczynnika trakcji, który zwiększa się wraz ze wzrostem obwodu i współczynnika tarcia.

Tabele z danymi referencyjnymi dotyczącymi charakterystyk pasów wskazują ich rozmiary, biorąc pod uwagę niezbędne współczynniki trakcji.

Obliczenia geometryczne .   Szacowana długość pasów o znanej odległości od środka i średnicach kół pasowych (ryc. 71):

Gdzie W przypadku pasów końcowych długość jest ostatecznie uzgodniona ze standardowymi długościami według GOST. Aby to zrobić, wykonaj obliczenia geometryczne zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 73.

Ryc. 73. Schemat obliczeń geometrycznych przekładni pasowej

Zgodnie z ostatecznie ustaloną długością otwartej przekładni z pasem płaskim lub pasem klinowym, rzeczywista odległość środkowa przekładni, pod warunkiem, że

Wzory obliczeniowe z wyłączeniem ugięcia i początkowego odkształcenia pasa.

Kąt koła pasowego napędu w radianach:

, (12.14)

W stopniach .

Procedura obliczania projektu.  Dla przekładni pasowej w obliczeniach projektowych zgodnie z podanymi parametrami (moc, moment obrotowy, kąt, prędkość i przełożenie) określa się wymiary paska i koła pasowego napędowego, które zapewniają niezbędną wytrzymałość pasa zmęczeniowego i krytyczny współczynnik trakcji   przy maksymalnej wydajności. Zgodnie z wybraną średnicą koła pasowego z obliczeń geometrycznych określa się pozostałe wymiary:

Obliczenia projektowe przekładni płaskiej  zdolność trakcyjna jest wytwarzana przez dopuszczalne napięcie użytkowe , Jest to określone przez krzywe poślizgu. W wyniku obliczeń szerokość pasa jest określona wzorem:

, (12.15)

Gdzie jest siła obwodowa podczas przenoszenia; - dopuszczalna właściwa siła obwodowa, która odpowiada maksymalnemu współczynnikowi przyczepności, który określa się, gdy prędkość taśmy \u003d 10 m / s, a obwód \u003d 1800; - współczynnik ustawienia przekładni w zależności od kąta nachylenia linii środków do linii poziomej: \u003d 1,0, 0,9, 0,8 dla kąta nachylenia \u003d 0 ... 600, 60 ... 800, 80 ... 900; - współczynnik kąta koła pasowego; - współczynnik prędkości :; - przyjęty współczynnik trybu pracy: \u003d 1,0 ciche obciążenie; \u003d 0,9 obciążenia z niewielkimi zmianami, \u003d 0,8 - obciążenie z dużymi fluktuacjami, \u003d 0,7 - obciążenia udarowe.

Do obliczeń średnica koła napędowego jest wcześniej określana za pomocą wzorów empirycznych

, (12.16)

Gdzie jest przesyłana moc w kW, to prędkość obrotowa.

Średnica koła pasowego zaokrąglona jest do najbliższego standardu.

Przyjmuje się rodzaj pasa, który określa dopuszczalną właściwą siłę obwodową zgodnie z tabelą 12.1.

Tabela 12.1

Parametry płaskich pasów napędowych

Obliczoną szerokość pasa zaokrągla się do najbliższej standardowej szerokości zgodnie z tabelą 12.2.

Tabela 12.2 Płaskie pasy napędowe o standardowej szerokości

Tabela 12.3 Szerokość obręczy koła pasowego z napędem pasowym.

Obliczenia projektowe przekładni pasowej  zgodnie ze zdolnością trakcyjną, są wytwarzane zgodnie z dopuszczalną mocą przenoszoną przez jeden pas o wybranym przekroju, co jest również określane przez krzywe ślizgowe. W wyniku obliczeń liczbę pasów wybranego odcinka określa wzór:

, (12.17)

Gdzie jest dopuszczalna moc przenoszona przez jeden przekrój; - współczynnik kąta obwodu koła pasowego :; - współczynnik długości pasa :; - współczynnik uwzględniający nierównomierne obciążenie między paskami .

Do obliczeń zgodnie ze wzorem (12.17) rodzaj przekroju poprzecznego pasa określa się najpierw na podstawie zależności empirycznych (ryc. 74), a średnicę koła pasowego napędowego przyjmuje się wstępnie zgodnie z przenoszoną mocą i prędkością, zgodnie z tabelą 12.3.

Tabela 12.4

Moc N.0, która jest przenoszona przez jeden pasek klinowy przy α \u003d 180o, długość pasa ℓ 0 ciche obciążenie i przełożenie U = 1

Tłumaczenie systemu oznaczania sekcji pasów klinowych zgodnie z GOST 1284 w normach międzynarodowych: O - Z, A - A, B - B, B - C, G - D, D - E, E - E0

Odległość od środka można określić w danych źródłowych lub przyjąć w zakresie

,

Gdzie jest wysokość wybranego odcinka pasa.

W wyniku geometrycznego obliczenia przekładni wartości parametrów są udoskonalane, określana jest szacunkowa długość pasa, która jest zaokrąglana do najbliższej wartości standardowej, zgodnie z tabelą 12.5.

Standardowa długość paska klinowego

Obliczona liczba pasów klinowych jest zaokrąglana do najbliższej większej liczby całkowitej.

Test trwałości .   Trwałość pasa zależy od jego odporności na zmęczenie podczas cyklicznego obciążenia. Odporność na zmęczenie zależy od liczby cykli ładowania, która rośnie wraz ze wzrostem prędkości taśmy i zmniejszaniem jej długości. Aby zapewnić trwałość pasa w ciągu 1000 ... 5000 godzin pracy, sprawdzana jest liczba przebiegów taśmy na sekundę, co odpowiada liczbie obciążeń na sekundę

Gdzie - prędkość pasa, - długość pasa; 15,0

Tabela 12.7

Tabela 12.7

Wymiary i parametry pasów klinowych