Ékszíj áttétel: számítás, alkalmazás. ékszíjak

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A modern ipar, mérnöki és egyéb iparágak különféle mechanizmusokat alkalmaznak munkájuk során. Biztosítják az egységek, járművek, motorok stb. működését. Az egyik népszerű, gyakran használt eszköz az ékszíjhajtás.

A bemutatott mechanizmus a szerkezetek több kategóriáját tartalmazza. Eltérnek egymástól a geometriai paraméterekben, a célban, a mechanizmushoz rendelt feladatok végrehajtásának megközelítésében. Hogy melyek a bemutatott eszközök, arról a továbbiakban szó lesz.

Általános jellemzők

Az ékszíjas erőátviteli berendezés egy speciális módszert tartalmaz a teljes mechanizmus működtetésére. Ebben az esetben a nyomatékfolyamat során termelt energiát használják fel. Ezt szíjhajtás biztosítja. Mechanikai energiát használ, amit aztán átad egy másik mechanizmusnak.

Ez a kialakítás egy szíjból és legalább két szíjtárcsából áll. Ezen szerkezeti elemek közül az első leggyakrabban gumiból készül. Az ékszíj meghajtó szíj anyagaspeciális feldolgozáson esett anyag. Ez lehetővé teszi, hogy a bemutatott elem ellenálljon a közepes és kis mechanikai igénybevételnek, valamint a magas hőmérsékletnek.

A szíjhajtások közül az ékszíj a legnépszerűbb. Ezt a kialakítást ma gyakran használják autók, valamint más típusú járművek gyártásában.

Dizájnjellemzők

A bemutatott mechanikus erőátviteli változat kialakítása ékszíjtárcsákat és szíjat tartalmaz. Ezen elemek közül az utolsó ék alakú. A szíjtárcsák fémtárcsák formájában készülnek. A kerületükön egyenletesen elosztott ágaik vannak. Helyben tartják a szíjat a szíjtárcsák felületén.

A szalag kétféle lehet. Lehet fogak vagy teljesen sima felületű. A választás a mechanizmus céljától függ. Korábban a bemutatott kialakítást különféle járműkategóriák számos rendszerében használták.

Ma a bemutatott típusú mechanikus energiaátvitelt vízszivattyúkban és gépgenerátorokban használják. A nehéz autóipari berendezésekben hasonló rendszert telepítenek a szervokormány meghajtására. Ez a rendszer hidraulikus szivattyúval rendelkezik. Ebben hasonló kialakítást használnak. A levegő típusú kompresszorokba ékszíjhajtásokat is beépítenek. Ezeket a járművek fékrásegítőihez tervezték.

Elemekre vonatkozó követelményektervek

Az ékszíjak viszonylag kis vastagságúak. Ez lehetővé teszi a rendszer által elfogl alt méretek jelentős csökkentését. Ez a tény azonban speciális megközelítést igényel a szíjtárcsa geometriájának megszervezéséhez. A szalag leugrásának megakadályozása érdekében a lemezek külső felületén speciális hornyok vannak. Helyén tartják az övet.

Maga a tárcsa mérete az áttételi aránynak megfelelően kerül kiválasztásra. Ha szükség van egy reduktor létrehozására, a hajtott szíjtárcsa nagyobb lesz, mint a vezető szerkezeti elem. Van egy fordított összefüggés is.

Az övszalag gyártása során speciális puha anyagokat használnak, amelyek nem veszíthetnek teljesítményükből minden időjárási körülmény között. Fagyban és melegben az öv rugalmas marad. Ez az oka annak, hogy nem szabad speciális szalag helyett más anyagot felszerelni. Ez károsítja az egységet.

fajták

Ékszíj átvitel többféle konfigurációban is elkészíthető. A bemutatott mechanizmusok számos népszerű típusa létezik. Az egyik legegyszerűbb a nyílt rendszer. A szíjtárcsák egy irányba forognak, a tengelyek párhuzamosan mozognak.

Ha a lemezek ellentétes irányba mozognak, miközben megtartják a csíkok párhuzamosságát, a rendszer kereszttípusa jelenik meg. Ha a tengelyek keresztezik, akkor félig keresztezett változat lesz.

Ha a tengelyek metszik egymást, akkor szögátvitel van. Jelentkeziklépcsős csigák. Ez a kialakítás lehetővé teszi a sebesség befolyásolását a hajtott tengely szögében. A hajtótárcsa sebessége állandó marad.

Az alapjárati szíjtárcsa fogaskereke lehetővé teszi, hogy a hajtott tárcsa leálljon, miközben a hajtótengely tovább forog. Az alapjárati szíjtárcsa áttétele elősegíti a szíj önfeszülését.

Öv

Az ékszíjak a vonószerkezeti elemek kategóriájába tartoznak. Biztosítania kell a szükséges energia visszajutását csúszás nélkül. A szalagnak fokozott szilárdsággal és kopásállósággal kell rendelkeznie. A pengének jól kell tapadnia a tárcsák külső felületéhez.

A hevederek szélessége jelentősen változhat. Gumírozott pamut, gyapjú anyagok, bőr gyártásában. A választás a berendezés működési körülményeitől függ.

A szalag zsinórszövetből vagy zsinórból készülhet. Ezek a legmegbízhatóbb, legrugalmasabb és leggyorsabb fajták.

A modern mérnöki technikák manapság gyakran használnak fogasszíjakat. Poliamidnak is nevezik. Felületükön 4 kiemelkedés található. Összeérnek a megfelelő elemekkel a szíjtárcsákon. Jól teljesítenek nagy sebességű fogaskerekekben, kis tárcsatávolságú alkalmazásokban.

A szíjtárcsa becsült átmérője

Az ékszíj áttétel számítása a szíjtárcsa átmérőjének meghatározásával kezdődik. Ehhez két hengeres görgőt kell venni. Átmérőjük D. Ezt az értéket a horonyszakasz minden méretéhez kell beállítani. Ebben az esetben a görgők érintkezéseaz átmérő szintjén halad át.

Két, az ábrán látható típusú görgőt kell behelyezni a horonyba. A felületeknek érintkezniük kell. A görgőket alkotó érintősíkok között meg kell mérni a távolságot. Párhuzamosan kell futniuk a szíjtárcsával.

A tárcsa átmérőjének kiszámításához speciális képletet használnak. Így néz ki:

D=RK - 2X, ahol RK a görgők közötti távolság, mm; X a tárcsa átmérője és a görgőhöz illeszkedő érintő közötti távolság (a tárcsa tengelyével párhuzamosan fut).

Átutalás számítása

Az ékszíjas erőátvitelt a megállapított módszer szerint számítják ki. Ebben az esetben meghatározzák a mechanizmus átvitt teljesítményének mutatóját. Kiszámítása a következő képlettel történik:

M=Mnom. K, ahol Mnom. – a hajtás által üzem közben fogyasztott névleges teljesítmény, kW; K a dinamikus terhelési tényező.

A számítások során egy olyan mutatót veszünk figyelembe, amelynek eloszlásának valószínűsége álló üzemmódban nem több, mint 80%. A terhelési tényezőt és az üzemmódot speciális táblázatokban mutatjuk be. Ily módon meghatározható a szalag sebessége. Ez lesz:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, ahol D1, D2 a kisebb és nagyobb tárcsák átmérői (illetve); CV1, CV2 - a kisebb és nagyobb lemez forgási sebessége. A kisebb tárcsa átmérője nem haladhatja meg a szíj névleges sebességhatárát. 30 évesm/s.

Számítási példa

A számítási módszertan megértéséhez meg kell vizsgálni ennek a folyamatnak a technológiáját egy konkrét példán. Tegyük fel, hogy meg kell határozni az ékszíjhajtás áttételi arányát. Ugyanakkor ismeretes, hogy a meghajtó lemez teljesítménye 4 kW, sebessége (szögsebessége) 97 rad/s. Ugyanakkor a hajtott szíjtárcsán ez a mutató 47,5 rad / s szinten van. A kisebb tárcsa átmérője 20 mm, a nagyobbé 25 mm.

Az áttétel meghatározásához figyelembe kell venni a normál keresztmetszetű, zsinórszövetből készült szíjakat (A méret). A számítás így néz ki:

IF=97/47, 5=2, 04

A tárcsák átmérőjét a táblázatból meghatározva kiderült, hogy a kisebb tengely ajánlott mérete 125 mm. A nagyobb tengely, amikor az öv csúszik 0,02, a következő lesz:

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

Az eredmény teljes mértékben megfelel a GOST követelményeinek.

Példa az övek hosszának kiszámítására

Az ékszíj hossza a bemutatott számítással is meghatározható. Először ki kell számítania a távolságot a lemezek tengelyei között. Ehhez használja a következő képletet:

R=SD2

С=1, 2

Innen megtalálod a tengelyek közötti távolságot:

P=1, 2250=300 mm

Ezután meghatározhatja az öv hosszát:

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

Az A méretű öv belső hossza a GOST szerint 118 cm. Ebben az esetben a szalag becsült hossza 121,3 cm.

A rendszer működésének kiszámítása

Az ékszíj sebességváltó méreteinek meghatározásakor ki kell számítani a működésének főbb mutatóit. Először be kell állítania a szalag forgási sebességét. Ehhez egy bizonyos számítást alkalmaznak. Az adatokat fentebb megadtuk.

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

Ebben az esetben a szíjtárcsák különböző sebességgel forognak. A kisebb tengely megfordul ezzel a jelzővel:

CBm=3097/3, 14=916 perc ^-¹

A vonatkozó referenciakönyvekben bemutatott számítások alapján kerül meghatározásra a bemutatott övvel továbbítható maximális teljesítmény. Ez az érték 1,5 kW.

Az anyag tartósságának teszteléséhez egyszerű számítást kell végeznie:

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

A kapott mutatót a GOST elfogadható, amely szerint a bemutatott öv készül. A működése meglehetősen hosszú lesz.

Tervezési hibák

Az ékszíjhajtást számos mechanizmusban és egységben használják. Ennek a kialakításnak számos előnye van. Ugyanakkor a hiányosságok teljes listája is van. Nagy méretűek. Ezért a bemutatott rendszer nem alkalmas minden egységhez.

Ugyanakkor a szíjhajtás alacsony teherbírással van jelölve. Ez az egész rendszer teljesítményét befolyásolja. Még a legmodernebb anyagok használata esetén is sok kívánnivalót hagy maga után az öv élettartama. Ki van törölve, elszakadt.

Az áttétel változó érték. Ez a lapos alakú öv csúszásának köszönhető. A bemutatott kialakítás alkalmazásakor a tengelyek nagy mechanikai hatásnak vannak kitéve. Ezenkívül a terhelés a támaszaikra is hat. Ennek oka az öv előfeszítésének szükségessége. Ebben az esetben további elemeket használnak a tervezésben. Csillapítják a vonalrezgéseket azáltal, hogy a csíkot a szíjtárcsák felületén tartják.

Pozitívumok

Az ékszíjas hajtóműnek nagyon sok előnye van, ezért ma már elég gyakran használják különféle egységekben. Ez a kialakítás nagy sima működést biztosít. A rendszer szinte hangtalanul működik.

A szíjtárcsák felszerelésének pontatlansága esetén ez az eltérés kompenzálva van. Ez különösen észrevehető a korongok között meghatározott keresztezési szögben. A terhelést a szíj megcsúszásának folyamata kompenzálja. Ez lehetővé teszi a rendszer élettartamának valamelyest meghosszabbítását.

A szíj típusú sebességváltó kompenzálja a motor működése közben fellépő lüktetéseket. Ezért megteheti rugalmas tengelykapcsoló felszerelése nélkül. Minél egyszerűbb a kialakítás, annál jobb.

A bemutatott mechanizmust nem szükséges kenni. A megtakarítás akkor nyilvánul meg, ha nincs szükség fogyóeszközök vásárlására. A szíj és a csigák könnyen cserélhetők. A bemutatott tételek költsége továbbra is elfogadható. A rendszer felszerelése egyszerű.

A rendszer használatakor kiderül, hogy állítható áttételi arány jön létre. A mechanizmus képes nagy sebességgel dolgozni. Még akkor is, ha eltörik a szalaga rendszer többi eleme érintetlen marad. Ebben az esetben a tengelyek jelentős távolságra lehetnek egymástól.

Ha figyelembe vesszük, hogy mi is az ékszíjhajtás, megjegyezhetjük annak nagy teljesítményét. Ennek köszönhetően a bemutatott rendszert ma sok egységben használják.