Calcularea unei acționări cu curea. Aplicație mecanică pentru transmisie cu curea în V

Transmiterea energiei mecanice prin cuplare flexibilă datorită frecării dintre curea și scripetă se numește centură. Unitatea de centură constă dintr-o unitate și scripete antrenate situate la o distanță una de alta și înconjurate de o centură de antrenare (Fig. 182). Cu cât este mai mare tensiunea, unghiul curelei al scripetei și coeficientul de frecare, cu atât sarcina transmisă este mai mare. În funcție de forma secțiunii transversale a curelei de transmisie, există: centură plană (Fig. 183, I), centură în V (Fig. 183, II) și centură rotundă (Fig. 183, III). Cele mai frecvente în inginerie mecanică sunt centurile plate și în formă de pană. Centurile plate prezintă o tensiune minimă de îndoire pe scripete, în formă de pană datorită acțiunii panoului cu scripete se caracterizează printr-o capacitate crescută de tracțiune. Curelele rotunde sunt utilizate în mașini mici, de exemplu, la mașinile de cusut și de procesare a alimentelor, mașini de birou și aparate.

Fig. 182

Fig. 183

K avantaje   Unitățile de centură includ: capacitatea de a transmite mișcarea de rotație pe distanțe lungi (până la 15 m): simplitatea designului și costuri reduse; netezime și muncă șocantă; ușurință de îngrijire și întreținere.

Cu toate acestea, tracțiunile de centură sunt greoaie, de scurtă durată în mecanisme de mare viteză, nu permit un raport de viteză constant datorită alunecării curelei, creează sarcini crescute pe arbori și rulmenți (rulmenți), deoarece tensiunea totală a ramurilor curelei este mult mai mare decât forța de transmitere circumferențială. În plus, în timpul funcționării acționării curelei, posibilitatea de a aluneca și rupe centura nu este exclusă, prin urmare, aceste angrenaje au nevoie de o supraveghere constantă.

Tipuri de acționări cu bandă plană

În funcție de locația osiilor și scopului scripetelor, se disting următoarele tipuri de angrenaje cu centură plană:

• transmisie deschisă - cu axe paralele și scripete rotind într-o direcție (Fig. 184, I);
• angrenaj transversal - cu axe paralele și scripete care se rotesc în direcții opuse (Fig. 184, II);
• angrenaj semi-încrucișat - cu axe care se intersectează (Fig. 184, III);
• transmisie unghiulară - cu axe care se intersectează (Fig. 184, IV); angrenaj cu scripete în trepte (Fig. 184, V), care permite schimbarea vitezei unghiulare a arborelui condus la o viteză constantă a maestrului. Treptele scripetelor sunt dispuse astfel încât pasul mai mic al unui scripetă să fie opus treptei mai mari a celuilalt, etc. Pentru a schimba viteza scripetei conduse, centura este aruncată de la o pereche de trepte la alta;
• angrenaj cu o scripetă în gol (Fig. 184, VI), care permite arborelui condus să se oprească atunci când acționarea se rotește. Pe arborele de antrenare este montat un scripet larg 1 și pe arborele de acționare sunt montate două scripete: lucrătorul 2, care este conectat la arbore cu ajutorul unui dibl, și inactiv 3, care se rotește liber pe arbore. Centura care leagă scripetele poate fi deplasată pe zbor, conectând scripetele 1 cu scripetele 2 sau 3, respectiv pornind sau oprește arborele de ieșire;
• o transmisie cu o rolă de tensiune, care asigură tensiunea automată a centurii și o creștere a unghiului de circumferință a centurii puliii mai mici (Fig. 184, VII).

Fig. 184

Transmiterea cu viteză lentă este simplă în proiectarea sa, este utilizată la distanțe interaxale mari (până la 15 m) și viteze mari (până la 100 m / s), cu durabilitate redusă.

Transmisie cu curea în V

Într-o tracțiune cu curea în V, cuplajul flexibil este realizat de o centură de tracțiune cu unghi de profil? egală cu 40 ° (în stare nedeformată). Față de o centură plată, o centură în formă de pană transmite o tracțiune mai mare, dar o transmisie cu o astfel de centură are o eficiență redusă.

Este recomandabil să folosiți tracțiuni cu curea în V cu raporturi de viteză mari, distanțe interaxale mici și un aranjament vertical al axelor arborelui. Viteza centurilor de transmisie ale centurii V nu trebuie să depășească 30 m / s. În caz contrar, centurile V vor vibra.

Curelele în V pentru unități de uz general sunt standardizate de GOST 1284.1-89.

Când se montează o tracțiune cu curea în V, se acordă o atenție deosebită corectitudinii instalării III a centurii V în canelura jantei (Fig. 185).

Fig. 185

Piese de acționare a centurii

Curele de antrenare. Orice centură de antrenare servește ca un corp de tracțiune. Acesta trebuie să aibă o anumită capacitate de tracțiune (pentru a transfera o sarcină dată fără alunecare), să aibă o rezistență suficientă, durabilitate, rezistență la uzură, o tracțiune bună cu scripete și costuri reduse.

Curelele plate sunt realizate din diferite lățimi, modele și din diverse materiale: bumbac, cauciucate, țesături din lână și piele. Alegerea materialului pentru curele este determinată de condițiile de lucru (influențe atmosferice, vapori nocivi, schimbări de temperatură, sarcini de șoc etc.) și capacitatea de tracțiune. Curele de antrenare (cauciucate) sunt standardizate.

Curelele în V sunt de două tipuri: țesătură de cordon și șnur. În curelele din țesătură de cordon (Fig. 186, I), șnurul este realizat sub formă de mai multe straturi de țesătură de cordon cu o bază sub formă de cabluri răsucite cu o grosime de 0,8-0,9 mm. În curele de cord (Fig. 186, II), cablul este format dintr-un strat de cordon, înfășurat de-a lungul unei linii elicoidale și închis într-un strat subțire de cauciuc pentru a reduce frecarea. Aceste centuri sunt utilizate la viteze mari și sunt flexibile, fiabile și durabile.

Fig. 186

Notă. Cord - un fir puternic răsucit din bumbac sau fibră artificială.

În ultimii ani, în inginerie internă, din ce în ce mai multe au început să folosească curele pentru angrenaje (poliamidă). Aceste centuri combină în designul lor toate avantajele centurilor și angrenajelor plate (Fig. 187). Pe suprafața de lucru a centurilor 4 există proeminențe care se conectează cu proeminențele de pe scripetele 1,2 și З. Centurile de poliamidă sunt potrivite pentru angrenajele de mare viteză, precum și pentru angrenajele cu distanță scurtă de centru. Ele permit supraîncărcare semnificativă, foarte fiabile și durabile.

Fig. 187

Capetele centurilor sunt conectate prin lipire, cusături și conectori metalici. încleiere   curele omogene (piele) se realizează de-a lungul unei tăieturi oblice la o lungime egală cu 20 ... de 25 de ori grosimea centurii (Fig. 188, I), și curele stratificate - de-a lungul unei suprafețe în trepte cu cel puțin trei trepte (Fig. 188, II) . Îmbinările centurilor cauciucate după lipire sunt vulcanizate.

reticulare   se aplică pe curele de toate tipurile. Este produs folosind șiruri de vene sau perne de picior crudă (Fig. 188, III). Mai bună și mai fiabilă este cusatura cu fundul cu șiruri de vene cu perforații înclinate (Fig. 188, IV).

Fig. 188

Conectori mecanici   se aplică pe toate centurile, cu excepția vitezei mari. Ele permit o conexiune rapidă, dar își măresc masa (Fig. 188, V). O muncă deosebit de bună este asigurată de îmbinările articulate cu spirale de sârmă (Fig. 188, VI). Spirale sunt filetate printr-o serie de găuri, iar după presare comprimă centura. Balama este creată combinând spiralele și filetând axa prin ele.

scripeți. Pentru centurile plane, cea mai acceptabilă formă a suprafeței scripete este o suprafață cilindrică netedă (Fig. 189, I).

Fig. 189

Pentru centrarea centurii, suprafața scripetei este condusă convex, iar cea conducătoare este cilindrică (la v<= 25 м/с оба шкива делают вы­пуклыми).

Pentru centurile în V, suprafața de lucru este laturile canelurilor în V (Fig. 189, II) din marginea scripetei. Numărul și dimensiunile acestor caneluri sunt determinate de profilul centurii și de numărul centurilor.

Scripetele sunt turnate din fontă, aliaje de aluminiu, materiale plastice și sudate din oțel. Scripetele din fontă sunt integrale și detașabile, constând din două jumătăți, care sunt bolțate la jante și butuc. Scripetele despicate pot fi îndepărtate cu ușurință de pe ax fără a ridica arborele din rulmenți.

Standardul prevede limite d \u003d 40-2000 mm; B \u003d 16-630 mm. Lățimea curelei b este luată cu o dimensiune mai mică decât lățimea scripetei. Suprafața de lucru a scripetei poate fi cilindrică sau convexă pentru a centura centura pe scripete. Boom convex 0,3-6 mm (proporțional cu diametrul scripetei).

Transmisia cu curea în V este utilizată la viteze de la 5 la 30 m / s pentru normal și respectiv de la 5 la 40 m / s pentru secțiuni înguste. Putere transmisă până la 50 kW, raport de viteză 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.

Următoarele lungimi ale centurii sunt calculate standard (de-a lungul liniei neutre): 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.

Scripetele au caneluri sub cureaua în V a jantei. Unghiul canelurilor variază de la 34 ° la 40 ° și depinde de diametrul scripetei.

Angrenaj cu nervuri în V

Desemnarea secțiunii	Secțiunea Dimensiuni, mm				Lungimea limită mm	Număr recomandat de coaste	Cel mai mic diametru al unei scripete mici, mm
	t	H	h	δ
K	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

Se utilizează la o viteză de 35-40 m / s și raportul de viteză n \u003d 10-15. Centura este confecționată din cauciuc nesfârșit, cu proeminențe în formă de pană la interior și cu un strat de șnur. Dimensiunile centurii sunt prezentate în tabelul de referință.

Dimensiunile principale ale centurilor de viteze

Angrenaj rotund

O transmisie cu curea de viteze este utilizată la viteze de 50 m / s și putere până la 100 kW cu un raport de viteză n: 12 (20). Avantajele sale: lipsa alunecării, dimensiuni mici, tensiune inițială nesemnificativă. În conformitate cu OST 38 05246-81, centurile sunt realizate dintr-o lungime închisă din neopren sau poliuretan și armate cu un cablu metalic.
   Dintii centurilor au o forma trapezoidala sau semicirculara. Pentru a preveni scurgerea centurii, scripetele au câte un disc restrictiv pe fiecare parte sau scripetele mici au două roți pe ambele părți.

scripeți

Dezechilibrul scripetelor

1. Mecanismele de centură

1.1 Generalități

Transmisiile prin curea sunt transmisii prin cuplare flexibilă (fig. 14.1), constând dintr-o scripetă de conducere 1 și 2 conduse și o curea 3. purtate pe ele. Sunt posibile mai multe curele și scripete cu acționare multiplă. Scopul principal este transferul de energie mecanică de la motor la angrenaje și actuatoare, de regulă, cu o scădere a vitezei.

arborele scripetei de antrenare a curelei

1.1.1 Clasificarea angrenajelor

Prin principiul funcționării, angrenajele se disting prin frecare (majoritatea angrenajelor) și angrenare (angrenaje). Curele de transmisie ale angrenajelor în proprietățile lor diferă semnificativ de angrenare prin frecare și sunt considerate în special în 14.14.

Curele de transmisie prin frecare în formă de secțiune transversală sunt împărțite în pătrat, pană, cu mai multe nervuri, rotunde, patrate.

Condiția de funcționare a acționării centurilor prin frecare este prezența tensiunii la curea, care se poate face în următoarele moduri:

întindere elastică preliminară a centurii;

deplasarea uneia dintre scripete în raport cu cealaltă;

role de tensiune;

dispozitiv automat care asigură controlul tensiunii în funcție de sarcina transmisă.

În prima metodă, tensiunea este alocată în funcție de cea mai mare sarcină cu o marjă pentru capota centurii; în a doua și a treia metodă, stocul hotei este selectat mai puțin; în a patra metodă, tensiunea se schimbă automat în funcție de sarcină, ceea ce oferă cele mai bune condiții pentru ca centura să funcționeze.

Pană, nervuri în v, șerț și plat de mare viteză sunt închise la nesfârșit. Centurile plate sunt eliberate predominant ca cele finale sub formă de panglici lungi. Capetele unor astfel de curele sunt lipite, cusute sau îmbinate cu capse metalice. Punctele de conectare ale centurilor provoacă sarcini dinamice, ceea ce limitează viteza curelei. Distrugerea acestor centuri are loc, de regulă, la intersecția.

1.1.2 Scheme de acționări ale centurilor

Transmisii pentru arborele cu o singură unitate

cu axele paralele ale arborelui

cu axe arborele non-paralele

cu aceeași direcție de rotație

sens invers de rotație

Transmisie cu mai mulți arbori acționați

Note: 1. Schemele 1, 3, 5 - angrenaje cu două scripete; Scheme 2, 4, 6, 7, 8, 9 - angrenaje cu role de tensiune sau de ghidare. 2. Denumiri: vsch - un scripetă de frunte; Scripetă acționată de vm: HP - ralanti sau ralanti

1.2 Avantaje și dezavantaje

demnitate

deficiențe

Posibilitatea de a transmite cuplul între arbori amplasați la o distanță relativ mare

grosime

Transmisia lină și liniștită

Incoerența cutiei de viteze din cauza alunecării centurii

Limită de încărcare, autoprotecție împotriva suprasarcinii. Capacitatea centurii de a transfera o anumită sarcină, peste care alunecarea (alunecarea) centurii se produce pe scripetă

Sarcina crescută pe arbori și rulmenți

Capacitate de viteză mare

Eficiență scăzută (0,92 ... 0,94)

Simplitatea dispozitivului, cost redus, ușurință de întreținere

Nevoia de a proteja centurile de a intra

Cost redus

Necesitatea protejării centurilor de apă

Electrificarea centurii și, prin urmare, inadmisibilitatea funcționării în zone periculoase

Unitățile de centură sunt utilizate în principal pentru a transmite o putere de până la 50 kW (angrenaj până la 200, cu nervuri în V până la 1000 kW)

1.3 Domeniul de aplicare

Centurile ar trebui să aibă o rezistență suficient de mare sub acțiunea sarcinilor variabile, să aibă un coeficient ridicat de frecare atunci când se deplasează de-a lungul unui scripetă și o rezistență mare la uzură. Unitățile de centură sunt utilizate pentru a acționa unități de la motoare electrice de putere mică și medie; pentru conducerea motoarelor cu combustie internă cu putere redusă. Cele mai răspândite în inginerie mecanică sunt motoarele cu curea în V (la mașini, autovehicule etc.). Aceste angrenaje sunt utilizate pe scară largă pentru distanțe mici de osie și axe verticale ale scripetelor, precum și pentru transmiterea rotației de mai multe scripete. Dacă este necesar să se asigure transmiterea centurii cu un raport de viteză constant și o capacitate bună de tracțiune, se recomandă instalarea centurilor de distribuție. Nu necesită o tensiune inițială mai mare a centurilor; suporturile pot fi nemișcate. Angrenajele cu curea plată sunt utilizate ca fiind cele mai simple, cu eforturi minime de îndoire. Centurile plate au o secțiune dreptunghiulară, sunt utilizate în mașini care trebuie să fie rezistente la vibrații (de exemplu, mașini de înaltă precizie). Angrenajele cu curea plată sunt utilizate în prezent relativ rar (sunt înlocuite de angrenajele cu curea în V). Teoretic, capacitatea de tracțiune a centurii în V cu aceeași forță de tracțiune este de 3 ori mai mare decât cea a unei plane. Totuși, rezistența relativă a centurii în V este ușor mai mică comparativ cu cea plată (are mai puține straturi de țesătură de armare), prin urmare, capacitatea de tracțiune a centurii V este de aproximativ două ori mai mare decât cea plană. Aceste dovezi în favoarea centurilor în V au servit drept bază pentru distribuirea largă a acestora, mai ales în ultimele timpuri. Curelele în V pot transmite rotirea la mai mulți arbori în același timp, permit umax \u003d 8 - 10 fără o rolă de tensiune.

Angrenajele rotunde (ca alimentatoare) nu sunt utilizate în inginerie mecanică. Acestea sunt utilizate în principal pentru dispozitivele cu putere redusă în instrumente și mecanisme casnice (casetofoane, seturi radio, mașini de cusut etc.).

1.4 Cinematica motoarelor cu curea

Viteze circulare (m / s) pe scripete:

și

unde d1 și d2 sunt diametrele scripetelor de acționare și de acționare, mm; n1 și n2 - viteze de rotație a scripetelor, min-1.

Viteza periferică pe scripetele conduse v2 este mai mică decât viteza pe v1 de conducere din cauza alunecării:

Raport de viteză:

De obicei, alunecarea elastică se situează în intervalul 0,01 ... 0,02 și crește odată cu încărcarea din ce în ce mai mare.

1.4.1 Forțele și tensiunile din centură

Forța circumferențială a scripetei (N):

unde T1 este cuplul, N m, pe scripeta de antrenare cu un diametru de d1, mm; P1 - putere pe scripete de conducere, kW.

Pe de altă parte, Ft \u003d F1 - F2, unde F1 și F2 sunt forțele de tensiune ale ramurilor de conducere și ale ramurilor conduse sub sarcină. Suma tensiunii ramurii în timpul transferului sarcinii utile nu se modifică în comparație cu cea inițială: F1 + F2 \u003d 2F0. Rezolvând un sistem de două ecuații, obținem:

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

Tensiunea inițială a centurii F0 ar trebui să asigure transferul sarcinii utile datorită forțelor de frecare dintre curea și scripete. În acest caz, tensiunea trebuie menținută mult timp, cu durabilitate satisfăcătoare a centurii. Odată cu forța din ce în ce mai mare, capacitatea de transport a curelei de centură crește, dar durata de utilizare scade.

Raportul forțelor de tensiune ale ramurilor de acționare și antrenate ale centurii, cu excepția forțelor centrifuge, este determinat de ecuația Euler derivată de el pentru un fir inextensibil care alunecă de-a lungul cilindrului. Notăm condițiile de echilibru de-a lungul axelor x și y ale elementului centurii cu unghiul central da. Acceptăm asta

și apoi,

unde dFn este forța de reacție normală care acționează asupra elementului centurii din scripetă; f este coeficientul de frecare al centurii de-a lungul scripetei. De la noi avem:

Înlocuim valoarea în neglijarea termenului datorită mărimii sale. atunci

  și

După potențare avem:

unde e este baza logaritmului natural, b este unghiul în care alunecarea elastică are loc la sarcina nominală.

Dependența obținută arată că raportul F1 / F2 depinde puternic de coeficientul de frecare al centurii pe scripete și unghi. Dar aceste valori sunt aleatorii, în condiții de funcționare pot lua valori foarte diferite dintre cele posibile, prin urmare, forțele de tensiune ale ramurilor sunt specificate experimental în cazuri speciale.

Notarea și considerarea acestui lucru , avem

și

Centurile sunt de obicei eterogene în secțiune transversală. În mod convențional, acestea sunt calculate prin solicitări nominale (medii), raportând forțele la întreaga secțiune transversală a centurii și acceptând în mod corect legea lui Hooke.

Stres normal din forța circumferențială Ft:

unde A este zona de secțiune transversală a centurii, mm2.

Tensiunea normală a centurii

Tensiuni normale în ramurile conducătoare și sclave:

Forța centrifugă provoacă tensiuni normale în curea, ca într-un inel rotativ:

unde s C - solicitări normale din forța centrifugă din centură, MPa; v1 - viteza centurii, m / s; - densitatea materialului centurii, kg / m3.

Atunci când o centură se apleacă pe un scripetă cu un diametru de d, alungirea relativă a fibrelor exterioare ale centurii ca fascicul curbat este de 2y / d, unde y este distanța de la linia neutră din secțiunea normală a centurii până la cele mai întinse fibre întinse. De obicei grosimea centurii. Cele mai mari solicitări de îndoire apar pe scripete mici și sunt egale cu:

Stresurile totale maxime apar pe arcul centurii de ambreiaj cu un scripet mic (conducător):

Aceste tensiuni sunt utilizate la calcularea centurii pentru durabilitate, deoarece în timpul funcționării transmisiei în curea există tensiuni de îndoire ciclice semnificative și cel puțin solicitări de tracțiune ciclice datorită diferenței de tensiune între ramurile de conducere și cele conduse ale centurii.

1.5 Geometrie

Principalii parametri geometrici și sunt diametrele scripetelor de acționare și de acționare; a - distanța de centru; Lățimea scripetei; L este lungimea centurii; - unghiul de acoperire; - unghiul dintre ramurile centurii (Fig. 6).

Fig. Parametrii geometrici de bază ai tracțiunilor cu curea

Unghiurile și corespunzător arcurilor de-a lungul cărora atinge centura și janta scripetei se numesc unghiuri de circumferință. Parametrii geometrici enumerați sunt comune tuturor tipurilor de acționări ale centurilor.

1.5.1 Calcularea parametrilor geometrici

1. Distanța de centru

unde L este lungimea estimată a centurii; D1 și D2 sunt diametrele scripetelor de acționare și de acționare.

Pentru funcționarea normală a unei transmisii cu curea plată, trebuie îndeplinită condiția:

Transmisia centurilor este transferul de energie mecanică folosind un element flexibil (centura) datorită forțelor de frecare sau forțelor de angrenare (centuri dințate). Constă în conducere și scripete conduse și o centură (una sau mai multe). Transmisia centurii se referă la angrenajele de frecare cu cuplaj flexibil.

Clasificarea angrenajelor cu curea

În funcție de forma secțiunii transversale a centurii, acționările curelei sunt împărțite în:
  centură plată (a);
  Centura în V (cu profil trapezoidal) (b);
  pe termen lung (cu profil rotund) (c);
  policlinic (g);
  curele de angrenare.
  În inginerie modernă, cele mai utilizate pe scară largă sunt centurile în V și curele cu nervuri în V. Transmisia centurii rotunde are o utilizare limitată (mașini de cusut, mașini de banc, aparate).

În funcție de scopul angrenajului și de poziția relativă a axelor:
  se deschid cu axele paralele ale arborelui și rotirea scripetei într-o direcție;
  încrucișare cu axe paralele de arbori și rotirea scripetelor în direcții opuse;
  semi-cruce cu axe intersectate;
unghiulară cu axele care se intersectează și se intersectează.

Avantajele și dezavantajele acționării cu curea

Avantajele acționărilor cu curea:
  Simplitate de proiectare și cost redus.
  Posibilitatea de a transmite puterea pe distanțe semnificative (până la 15 metri).
  Funcționare lină și silențioasă.
  Atenuarea vibrațiilor și șocurilor datorate întinderii elastice a centurii.
  Dezavantajele acționării curelei:
  Dimensiuni generale mari, în special atunci când transferați capacități semnificative.
  Durabilitate scăzută a curelei la viteze mari.
  Sarcini mari pe arbori și lagăre din cauza tensiunii curelei.
  Raportul de angrenare variabil datorită alunecării curelei elastice inevitabile.
  Nu se aplică în zonele explozive din cauza electrificării centurii.
  Dezavantajele acționării cu curea (în comparație cu tracțiunea cu lanț):
  dimensiuni mari;
  capacitate redusă de rulare;
  alunecare (nu se aplică centurilor de distribuție);
  durabilitate redusă.
  Avantajele acționărilor cu centură (în comparație cu transmisia lanțului):
  netezimea muncii;
  liniștit;
  compensare la suprasarcină;
  lipsa de nevoie de ungere;
  cost redus;
  instalare ușoară;
  capacitatea de a lucra la viteze periferice mari;
  în caz de eșec, fără daune.

Aplicație pentru antrenarea centurilor

Transmisiile cu curea sunt utilizate, în majoritatea cazurilor, pentru a transmite mișcarea de la un motor electric atunci când, din motive structurale, distanța de axe a trebuie să fie suficient de mare, iar raportul de angrenare nu trebuie să fie strict constant (în unitățile de mașini-unelte, transportoare, mașini rutiere și de construcții etc.)
  Puterea transmisă de o transmisie cu curea este de obicei de până la 50 kW și în cazuri rare ajunge la 1500 kW. Viteza centurii variază între 5 ... 50 m / s, iar în viteza de viteză super-înaltă poate ajunge la 100 m / s.
  Limita de putere a limitei de viteză inferioară se datorează dimensiunilor mari ale transmisiei.

Scripete cu curea

Scripetele sunt din oțel sau fontă. În angrenajele de mare viteză, se folosesc scripete din aliaje de aluminiu sau textolit. Forma suprafeței de lucru a jantei depinde de tipul centurii. Pentru centurile plane, scripetele au o suprafață de lucru netedă. Pentru centrarea centurii, suprafața scripetei este condusă convex, iar cea conducătoare este cilindrică. Pentru centurile în V, designul scripetelor și dimensiunea jantei depinde de numărul și dimensiunea canelurilor centurilor.

Curele transmisii cu curea

Materialul unei curele de antrenare plane trebuie să aibă o rezistență suficientă, rezistență la uzură, elasticitate și durabilitate, trebuie să adere bine la scripete și să aibă un cost redus.

Următoarele tipuri de curea sunt utilizate pentru transmisii cu centură plană:
Curele din piele   - au o capacitate bună de tracțiune, tolerează fluctuațiile și încărcăturile, dar sunt scumpe și rare.
Curele de cauciuc   - constau din mai multe straturi de țesătură de bumbac conectate prin cauciuc vulcanizat. Cauciucul asigură funcționarea curelei în ansamblu, protejează țesătura de deteriorare și un coeficient crescut de frecare, dar este distrusă de pătrunderea uleiului, benzinei și alcalinilor.
Curele din hârtie laminată   - confecționat ca un întreg material cu mai multe straturi ale bazei, impregnat cu o compoziție specială (bitum, ozakerib). Aceste curele sunt ușoare și flexibile, pot lucra pe scripete cu diametre mici, cu viteze mari, dar au o durabilitate mai mică și capacitate de tracțiune.
Curele din lână- țesătură cu o bază de lână multistrat și o rață de bumbac, impregnată cu o compoziție specială (meerk pe ulei de uscare). Au elasticitate semnificativă, sunt mai puțin sensibili la umiditatea și acizii la temperatură, dar au capacități de tracțiune reduse.
  Curele de film- un nou tip de curele din plastic pe bază de rășini poliamidice întărite cu un șnur din kapron sau lavsan. Au rezistență statică ridicată și rezistență la oboseală. Sunt utilizate pentru transmisie cu putere mare și viteză.
  Pentru transmiterea centurii în V, se folosesc curele cauciucate din două modele: cu un element de susținere al mai multor straturi de țesătură sau cu un strat de cordon înfășurat în spirală, vulcanizat în cauciuc, cu sau fără înveliș de țesut.

Clasificarea angrenajelor.   În funcție de forma secțiunii transversale a curelei de transmisie, există: centură plată, centură în V, centură rotundă, centură multi-V (Fig. 69). Angrenajele cu centură plată în funcție de locație sunt cruci și semicruci (unghiulare), fig. 70. În inginerie modernă, sunt utilizate cele mai multe curele în V și curele cu nervuri în V. Transmisia centurii rotunde are o utilizare limitată (mașini de cusut, mașini de banc, aparate).

Un fel de acționare a centurii este dințattransferul încărcării prin angajarea centurii cu scripete.

Fig. 70. Tipuri de angrenaje cu centură plană: a - cruce, B - semicruci (unghiulare)

Numirea. Transmisia centurii se referă la angrenajele de frecare mecanice cu cuplaj flexibil și se utilizează dacă este necesar pentru a transfera sarcina între arbori care sunt situați la distanțe considerabile și în absența unor cerințe stricte pentru raportul de angrenare. Transmisia centurilor constă în scripete de acționare și condus situate la o distanță una de cealaltă și conectate printr-o centură (curele) purtate pe scripete cu tensiune. Rotația scripetei de antrenare este transformată în rotația condusă datorită frecării dezvoltate între curea și scripete. Se remarcă forma secțiunii transversale plat , pană , poli   și rotund   curele de antrenare Distingeți între angrenajele cu centură plană - deschis care transmit între arbori paraleli care se rotesc într-o direcție; cruce, Care transmit între arbori paraleli atunci când scripetele se rotesc în direcții opuse; în Colț (semi-cruce)   pentru acțiunile cu centuri plate, scripetele sunt amplasate pe arbori de intersecție (de obicei în unghi drept). Pentru a asigura frecarea între scripete și curea, centurile sunt tensionate pre-deformându-le prin mișcarea unuia de scripete de transmisie sau cu ajutorul unui role de tensiune (scripete).

Beneficiile.   Datorită elasticității centurilor de transmisie, acestea funcționează lin, fără impact și în tăcere. Acestea protejează mecanismele împotriva suprasolicitării datorită unei alunecări posibile a centurilor. Angrenajele cu centură plată sunt utilizate la distanțe mari interaxale și funcționează la viteze mari ale centurii (până la 100 M / s). La distanțe interaxale mici, raporturi de viteză mari și transmisie de rotație de la un scripetă de conducere la mai mulți adepți, sunt de preferat acțiunile cu curea în V. Costuri de transport reduse. Instalare și întreținere ușoară.

Dezavantaje.   Dimensiuni mari ale angrenajului. Schimbarea raportului de viteză datorită alunecării curelei. Sarcini crescute pe rulmenții arborelui cu scripete. Necesitatea de întinzători de curea. Durabilitate mică a centurii.

Domenii de aplicare.   Transmisia centurilor plate este mai simplă, dar transmisia cu curea în V are o capacitate crescută de tracțiune și se încadrează în dimensiuni mai mici.

Curele cu nervuri în V - curele plane cu protuberanți-coaste longitudinale în formă de pană pe suprafața de lucru, incluse în canelurile cu pană ale scripetelor. Aceste curele combină avantajele centurilor plate - flexibilitate și centuri în V - aderență crescută la scripete.

Transmisiile cu angrenaj rotund sunt utilizate în mașini mici, de exemplu, mașini pentru industria de cusut și produse alimentare, mașini de birou și diferite dispozitive.

Prin putere, tracțiunile cu curea sunt utilizate la diferite mașini și ansambluri la 50 HFT, (în unele viteze de până la 5000 kW), cu o viteză periferică de 40 M / s, (în unele viteze de până la 100 M / s), în funcție de raportul de viteze 15, eficiența transmisiei: centura plată 0,93 ... 0,98, iar centura în V - 0,87 ... 0,96.

Fig. 71 Circuitul de antrenare a centurilor.

Calculul puterii . Circumferința scripetei de antrenare

. (12.1)

Calculul acționărilor cu bandă se realizează în funcție de forța circumferențială calculată, ținând cont de coeficientul de încărcare dinamică ȘI modul de operare de transmisie:

Unde este coeficientul de încărcare dinamică, care este luat \u003d 1 la o sarcină constantă, \u003d 1,1 - fluctuații moderate ale sarcinii, \u003d 1,25 - fluctuații semnificative ale sarcinii, \u003d 1,5 - sarcini de șoc.

Tensiunea inițială a centurii FO (tensiune prealabilă) este luată astfel încât centura să poată menține această tensiune o perioadă suficient de lungă, fără a fi supusă unei hote mari și fără a pierde durabilitatea necesară. În consecință, tensiunea inițială a centurii pentru centurile plate standard, fără tensionatoare automate \u003d 1,8 MPa; cu tensionatoare automate \u003d 2 MPa; pentru curele standard V \u003d 1,2 ... 1,5 MPa; pentru curele de poliamidă \u003d 3 ... 4 MPa.

Forța inițială de tensiune a centurii

unde A -Zona de secțiune transversală a unei centuri de transmisie a centurii plane sau zona de secțiune transversală a tuturor centurilor de antrenare cu curea în V.

Forța de tensiune conducătoare și sclavă S 2 Ramurile curelei dintr-un angrenaj încărcat pot fi determinate din condiția de echilibru a scripetei (Fig. 72).

Fig. 72. Schema de calcul al transmisiei de putere.

Din starea de echilibru a scripetei de conducere

(12.4)

Sub rezerva (12.2), forța circumferențială a scripetei de antrenare

Tensiunea de plumb

, (12.6)

Tensiunea ramurilor slave

. (12.7)

Presiunea arborelui scripetei de antrenare

. (12.8)

Relația dintre forțele de tensiune ale ramurilor conducătoare și condusă este aproximativ determinată de formula Euler, conform căreia tensiunea capetelor unui fir flexibil, fără greutate, inextensibil care acoperă tamburul este legată

Unde este coeficientul de frecare dintre curea și scripete, este unghiul scripetei.

Valoarea medie a coeficientului de frecare pentru scripetele din fontă și oțel poate fi luată: pentru centurile de cauciuc \u003d 0,35, pentru centurile de piele \u003d 0,22, iar pentru centurile de bumbac și lână \u003d 0,3.

Atunci când se determină forțele de frecare într-o transmisie cu centură în V, în loc de - coeficientul de frecare, trebuie să se înlocuiască coeficientul de frecare redus pentru centurile în V

, (12.10)

Unde este unghiul panoului cu curea.

Când analizăm în comun relațiile de putere date pentru curea, obținem forța circumferențială pe scripete de antrenare

, (12.11)

Unde - coeficientul de tracțiune, care este determinat de dependență

O creștere a forței circumferențiale a scripetei de antrenare poate fi obținută prin creșterea pretensionării centurii sau prin creșterea coeficientului de tracțiune, care crește odată cu creșterea circumferinței și a coeficientului de frecare.

Tabelele cu date de referință cu privire la caracteristicile centurilor indică dimensiunile acestora, ținând cont de factorii de tracțiune necesari.

Calcul geometric .   Lungimea estimată a centurilor cu distanța centrală cunoscută și diametrele scripetei (Fig. 71):

În cazul în care. Pentru centurile finale, lungimea este în sfârșit convenită cu lungimile standard conform GOST. Pentru a face acest lucru, efectuați calculul geometric conform schemei prezentate în Fig. 73.

Fig. 73. Schema de calcul geometric al transmisiei curelei

Conform lungimii stabilite în cele din urmă a unei transmisii deschise cu centură plată sau cu centură în V, distanța de centru reală a transmisiei, cu condiția ca

Formule de calcul, excluzând deformarea și deformarea inițială a centurii.

Unghiul scripetei curelei de antrenare la radieni:

, (12.14)

În grade .

Procedura de calcul a proiectului.   Pentru transmiterea centurii în calculul proiectării în funcție de parametrii indicați (putere, cuplu, unghiular, viteză și raport de viteză), se determină dimensiunile curelei și ale scripetei de antrenare, care asigură rezistența la oboseală necesară a centurii și coeficientul de tracțiune critic   la eficiență maximă. În funcție de diametrul selectat al scripetei de conducere din calculul geometric, se determină dimensiunile rămase:

Calculul proiectării transmisiei centurilor plate   prin capacitatea de tracțiune este produsă de tensiunea utilă admisă , Ceea ce este determinat de curbele de alunecare. În urma calculului, lățimea centurii este determinată de formula:

, (12.15)

Unde este forța circumferențială în transmisie; - forța circumferențială specifică admisă, care corespunde coeficientului maxim de tracțiune, care se determină când viteza centurii \u003d 10 m / s și circumferința \u003d 1800; - coeficientul de aranjare a transmisiei în funcție de unghiul de înclinare a liniei centrelor spre linia orizontală: \u003d 1,0, 0,9, 0,8 pentru unghiul de înclinare \u003d 0 ... 600, 60 ... 800, 80 ... 900; - coeficientul unghiului scripetei; - coeficient de viteză:; - coeficientul modului de operare, care este luat: \u003d 1,0 încărcare liniștită; \u003d 0,9 sarcină cu modificări ușoare, \u003d 0,8 - sarcină cu fluctuații mari, \u003d 0,7 - sarcini de șoc.

Pentru calcul, diametrul scripetei de conducere este determinat anterior prin formule empirice

, (12.16)

Unde este puterea transmisă în kW, este viteza de rotație.

Diametrul scripetei de acționare este rotunjit la cel mai apropiat standard.

Tipul curelei este adoptat, care determină forța periferică specifică admisă conform tabelului 12.1.

Tabelul 12.1

Parametrii centurilor de antrenare plană

Lățimea de centură calculată este rotunjită la cea mai apropiată lățime standard conform tabelului 12.2.

Tabelul 12.2 Curele de antrenare cu lățime standard

Tabelul 12.3 Lățimea jantei scripetei de antrenare a curelei.

Calculul proiectării transmisiei centurii în V   în funcție de capacitatea de tracțiune, acestea sunt produse în funcție de puterea admisă transmisă de o centură a secțiunii transversale selectate, care este determinată și de curbele culisante. În urma calculului, numărul de curele ale secțiunii selectate este determinat de formula:

, (12.17)

Unde se transmite puterea admisă printr-o secțiune transversală; - coeficientul unghiului circumferinței scripetelor:; - coeficient de lungime a centurii:; - coeficient care ține cont de încărcarea neuniformă dintre curele .

Pentru calculul conform formulei (12.17), tipul secțiunii transversale a centurii este determinat mai întâi de dependențele empirice (Fig. 74), iar diametrul scripetei de conducere este preluat în funcție de puterea și viteza transmise, conform tabelului 12.3.

Tabelul 12.4

putere N0, care este transmis de o centură în V la α \u003d 180o, lungimea centurii ℓ 0 încărcare silențioasă și raport de viteză U = 1

Traducerea sistemului de desemnare a secțiunilor centurilor în V conform GOST 1284 în standardele internaționale: O - Z, A - A, B - B, B - C, G - D, D - E, E - E0

Distanța de centru poate fi specificată în datele sursă sau luată în interval

,

Unde este înălțimea secțiunii selectate a centurii.

Ca urmare a calculului geometric al transmisiei, valorile parametrilor sunt rafinate, se determină lungimea estimată a centurii, care este rotunjită la cea mai apropiată valoare standard, conform tabelului 12.5.

Lungimea standard a centurii în V.

Numărul calculat de centuri în V este rotunjit la cel mai apropiat număr întreg.

Test de durabilitate .   Durabilitatea unei curele este determinată de rezistența la oboseală în timpul încărcării ciclice. Rezistența la oboseală este determinată de numărul de cicluri de încărcare, care crește odată cu creșterea vitezei centurii și scăderea lungimii acesteia. Pentru a asigura durabilitatea curelei în termen de 1000 ... 5000 de ore de funcționare, se verifică numărul de rulări ale centurii pe secundă, ceea ce corespunde cu numărul de sarcini pe secundă

Unde - viteza centurii, - lungimea centurii; 15.0

Tabelul 12.7

Tabelul 12.7

Dimensiunile și parametrii centurilor în V