Trasmissione a cinghia trapezoidale: calcolo, applicazione. Cinghie trapezoidali

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'industria moderna, l'ingegneria e altre industrie utilizzano una varietà di meccanismi nel loro lavoro. Garantiscono il funzionamento di unità, veicoli, motori, ecc. Uno dei dispositivi più diffusi e utilizzati di frequente è la trasmissione a cinghia trapezoidale.

Il meccanismo presentato include diverse categorie di strutture. Differiscono per parametri geometrici, scopo, approccio all'attuazione dei compiti assegnati al meccanismo. Quali sono i dispositivi presentati sarà discusso ulteriormente.

Caratteristiche generali

Il dispositivo di trasmissione a cinghia trapezoidale prevede l'uso di un metodo speciale per azionare l'intero meccanismo. In questo caso viene utilizzata l'energia prodotta nel processo di coppia. Questo è fornito da una trasmissione a cinghia. Utilizza energia meccanica, che poi trasferisce a un altro meccanismo.

Questo modello consiste in una cinghia e un minimo di due pulegge. Il primo di questi elementi strutturali è spesso realizzato in gomma. La cinghia di trasmissione a cinghia trapezoidale è composta damateriale che ha subito una lavorazione speciale. Ciò consente all'elemento presentato di resistere a sollecitazioni meccaniche medie e piccole, temperature elevate.

Tra le trasmissioni a cinghia, la cinghia trapezoidale è la più popolare. Questo design è spesso utilizzato oggi nella produzione di automobili, così come in altri tipi di veicoli.

Caratteristiche del design

Il design della varietà presentata di trasmissione di potenza meccanica include pulegge per cinghie trapezoidali e una cinghia. L'ultimo di questi elementi ha una forma a cuneo. Le pulegge sono realizzate sotto forma di dischi di metallo. Hanno rami distribuiti uniformemente lungo la circonferenza. Tengono la cinghia in posizione sulla superficie delle pulegge.

Il nastro può essere di due tipi. Può avere denti o avere una superficie completamente liscia. La scelta dipende dallo scopo del meccanismo. In precedenza, il design presentato veniva utilizzato in molti sistemi di varie categorie di veicoli.

Oggi, il tipo presentato di trasmissione meccanica dell'energia viene utilizzato nelle pompe dell'acqua e nei generatori di macchine. Nelle apparecchiature automobilistiche pesanti, un sistema simile è installato per azionare il servosterzo. Questo sistema ha una pompa idraulica. È in esso che viene utilizzato un design simile. Le trasmissioni a cinghia trapezoidale sono installate anche nei compressori del tipo ad aria. Sono progettati per servofreni di veicoli.

Requisiti per gli elementidisegni

Le cinghie trapezoidali hanno uno spessore relativamente piccolo. Questo permette di ridurre notevolmente gli ingombri occupati dal sistema. Tuttavia, questo fatto richiede un approccio speciale all'organizzazione della geometria della puleggia. Per evitare che il nastro s alti via, la superficie esterna dei dischi ha scanalature speciali. Tengono la cintura in posizione.

La dimensione della puleggia stessa viene selezionata in base al rapporto di trasmissione. Se è necessario realizzare un riduttore, la puleggia condotta sarà più grande dell'elemento strutturale principale. Esiste anche una relazione inversa.

Nella fabbricazione del nastro per cintura, vengono utilizzati materiali morbidi speciali che non dovrebbero perdere le loro prestazioni in tutte le condizioni atmosferiche. In caso di gelo e caldo, la cintura rimane flessibile. È per questo motivo che non è consentito installare un altro materiale al posto di un nastro speciale. Ciò danneggerà l'unità.

Varietà

La trasmissione a cinghia trapezoidale può essere realizzata in diverse configurazioni. Esistono diversi tipi popolari di meccanismi presentati. Uno dei più semplici è un sistema aperto. Le pulegge ruotano nella stessa direzione, gli assi si muovono in parallelo.

Se i dischi si muovono in direzioni opposte mantenendo il parallelismo delle strisce, appare una croce del sistema. Se gli assi si incrociano, sarà una varietà semi-incrociata.

Se gli assi si intersecano, c'è una trasmissione angolare. Lei si candidapulegge a gradini. Questo design consente di influenzare la velocità all'angolo dell'albero condotto. La velocità della puleggia motrice rimane costante.

L'ingranaggio della puleggia folle consente alla puleggia condotta di smettere di muoversi mentre l'albero di trasmissione continua a ruotare. L'ingranaggio della puleggia folle favorisce l'autotensionamento della cinghia.

Cintura

Le cinghie trapezoidali appartengono alla categoria degli elementi strutturali di trazione. Deve garantire il ritorno dell'energia richiesta senza scivolare. Il nastro deve avere una maggiore resistenza, resistenza all'usura. La lama deve aderire bene alla superficie esterna dei dischi.

La larghezza delle cinghie può variare considerevolmente. Nella produzione di cotone gommato, materiali di lana, pelle. La scelta dipende dalle condizioni operative dell'apparecchiatura.

Il nastro può essere realizzato in tessuto cordonato o cordoncino. Queste sono le varietà più affidabili, flessibili e veloci.

L'ingegneria moderna oggi utilizza spesso cinghie dentate. Sono anche chiamati poliammide. Ci sono 4 sporgenze sulla loro superficie. Si ingranano con gli elementi corrispondenti sulle pulegge. Si comportano bene con ingranaggi ad alta velocità, applicazioni con spaziatura puleggia ridotta.

Diametro puleggia stimato

Il calcolo della trasmissione a cinghia trapezoidale inizia con la determinazione del diametro della puleggia. Per fare questo, devi prendere due rulli cilindrici. Il loro diametro è D. Questo valore è impostato per ciascuna dimensione della sezione della scanalatura. In questo caso, il contatto dei rullipassa a livello del diametro.

Due rulli del tipo mostrato devono essere inseriti nella scanalatura. Le superfici devono toccarsi. Tra i piani tangenti che formano i rulli è necessario misurare la distanza. Dovrebbero essere paralleli alla puleggia.

Una formula speciale viene utilizzata per calcolare il diametro del disco. Sembra così:

D=RK - 2X, dove RK è la distanza misurata tra i rulli, mm; X è la distanza dal diametro del disco alla tangente che si adatta al rullo (corre parallela all'asse del disco).

Calcolo del trasferimento

La trasmissione a cinghia trapezoidale viene calcolata secondo il metodo stabilito. In questo caso, viene determinato l'indicatore della potenza trasmessa del meccanismo. Viene calcolato utilizzando la seguente formula:

M=Mnom. K, dove Mnom. – potenza nominale assorbita dall'azionamento durante il funzionamento, kW; K è il fattore di carico dinamico.

Quando si effettuano i calcoli, viene preso in considerazione un indicatore la cui probabilità di distribuzione in modalità stazionaria non supera l'80%. Il fattore di carico e la modalità sono presentati in tabelle speciali. In questo modo è possibile determinare la velocità del nastro. Sarà:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, dove D1, D2 sono i diametri delle pulegge maggiore e minore (rispettivamente); CV1, CV2 - la velocità di rotazione del disco sempre più piccolo. Il diametro della puleggia più piccola non deve superare il limite di velocità nominale della cinghia. Lei ha 30 annim/s.

Esempio di calcolo

Per comprendere la metodologia di calcolo, è necessario considerare la tecnologia di questo processo su un esempio specifico. Supponiamo che sia necessario determinare il rapporto di trasmissione della trasmissione a cinghia trapezoidale. Allo stesso tempo, è noto che la potenza del disco di azionamento è di 4 kW e la sua velocità (angolare) è di 97 rad/s. Allo stesso tempo, la puleggia condotta ha questo indicatore al livello di 47,5 rad / s. Il diametro della puleggia più piccola è 20 mm e la puleggia più grande è 25 mm.

Per determinare il rapporto di trasmissione, è necessario tenere conto delle cinture a sezione normale, realizzate in tessuto a corda (taglia A). Il calcolo è simile a questo:

IF=97/47, 5=2, 04

Determinando il diametro delle pulegge dalla tavola, si è riscontrato che l'albero più piccolo ha una dimensione consigliata di 125 mm. L'albero più grande quando la cinghia scivola 0,02 sarà:

D2=2.041.25(1-0.02)=250mm

Il risultato è pienamente conforme ai requisiti di GOST.

Esempio di calcolo della lunghezza delle cinghie

La lunghezza della cinghia trapezoidale può anche essere determinata utilizzando il calcolo presentato. Per prima cosa devi calcolare la distanza tra gli assi dei dischi. Per fare ciò, applica la formula:

R=SD2

С=1, 2

Da qui puoi trovare la distanza tra gli alberi:

P=1, 2250=300mm

Successivamente, puoi determinare la lunghezza della cintura:

D=(2300 + (250-125)²+1.57(250+125))/4300=120.5 cm

La lunghezza interna della cintura nella taglia A secondo GOST è di 118 cm. In questo caso, la lunghezza stimata del nastro dovrebbe essere di 121,3 cm.

Calcolo del funzionamento del sistema

Determinando le dimensioni della trasmissione a cinghia trapezoidale, è necessario calcolare i principali indicatori del suo funzionamento. Per prima cosa devi impostare la velocità alla quale il nastro ruoterà. Per questo, viene applicato un certo calcolo. I dati sono stati forniti sopra.

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

In questo caso, le pulegge ruoteranno a velocità diverse. L'albero più piccolo si girerà con questo indicatore:

CBm=3097 / 3, 14=916 min ^-¹

In base ai calcoli presentati nei relativi libri di riferimento, viene determinata la potenza massima che può essere trasmessa utilizzando la cintura presentata. Questa cifra è pari a 1,5 kW.

Per testare la durabilità del materiale, devi fare un semplice calcolo:

E=6, 01/06, 213=5.

L'indicatore risultante è accettabile da GOST, in base al quale viene realizzata la cintura presentata. Il suo funzionamento sarà piuttosto lungo.

Difetti di progettazione

La trasmissione a cinghia trapezoidale è utilizzata in molti meccanismi e unità. Questo design ha molti vantaggi. Tuttavia, ha anche un intero elenco di carenze. Sono di grandi dimensioni. Pertanto, il sistema presentato non è adatto a tutte le unità.

Allo stesso tempo, la trasmissione a cinghia è contrassegnata da una bassa capacità portante. Ciò influisce sulle prestazioni dell'intero sistema. Quando si utilizzano anche i materiali più moderni, la durata della cintura lascia molto a desiderare. È cancellato, strappato.

Il rapporto di trasmissione è un valore variabile. Ciò è dovuto allo slittamento della cintura a forma piatta. Quando si utilizza il design presentato, gli alberi sono soggetti a un elevato impatto meccanico. Inoltre, il carico agisce sui loro supporti. Ciò è dovuto alla necessità di pretensionare la cinghia. In questo caso, vengono utilizzati elementi aggiuntivi nel design. Smorzano le vibrazioni della linea tenendo la striscia sulla superficie delle pulegge.

Positivi

La trasmissione a cinghia trapezoidale ha molti vantaggi, quindi oggi viene utilizzata abbastanza spesso in varie unità. Questo design garantisce un'elevata scorrevolezza di funzionamento. Il sistema funziona in modo quasi silenzioso.

In caso di imprecisioni nell'installazione delle pulegge, questa deviazione viene compensata. Ciò è particolarmente evidente nell'angolo di incrocio, che è determinato tra i dischi. Il carico viene compensato nel processo di slittamento del nastro. Ciò consente di prolungare in qualche modo la vita del sistema.

La trasmissione a cinghia compensa le pulsazioni che si verificano durante il funzionamento del motore. Pertanto, puoi fare a meno di installare un giunto elastico. Più semplice è il design, meglio è.

Non è necessario lubrificare il meccanismo presentato. Il risparmio si manifesta in assenza della necessità di acquistare materiali di consumo. Pulegge e cinghia possono essere facilmente sostituite. Il costo degli articoli presentati rimane accettabile. Il montaggio del sistema è semplice.

Quando si utilizza questo sistema, risulta creare un rapporto di trasmissione regolabile. Il meccanismo ha la capacità di lavorare ad alte velocità. Anche se il nastro si rompe altri elementi del sistema rimangono intatti. In questo caso, gli alberi possono trovarsi a notevole distanza l'uno dall' altro.

Dopo aver considerato cos'è una trasmissione a cinghia trapezoidale, possiamo notare le sue elevate prestazioni. Grazie a ciò, il sistema presentato viene utilizzato oggi in molte unità.