สายพานร่องวี การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกสายพานสำหรับสายพานร่องวี เครื่องคิดเลขออนไลน์ แอปพลิเคชั่นขับสายพาน

การบรรยายครั้งที่ 9 เข็มขัดเกียร์

P lan l e c t ฉัน o n

1. ข้อมูลทั่วไป

2. การจำแนกประเภทของสายพานไดรฟ์

3. การพึ่งพาทางจลนศาสตร์และเรขาคณิตในสายพานไดรฟ์

4. การพึ่งพาแบบไดนามิก

5. สภาพการทำงาน เส้นโค้งสลิป เกณฑ์การคำนวณ

6. ขั้นตอนการคำนวณสายพานไดรฟ์

7. อุปกรณ์ปรับความตึง

8. รอก.

1. ข้อมูลทั่วไป

สายพานขับเคลื่อนที่ง่ายที่สุด (รูปที่ 9.1) ประกอบด้วยรอกสองตัว - แบบขับและแบบขับเคลื่อน ติดตั้งบนเพลาและสายพานที่หุ้มรอก

โหลดจะถูกถ่ายโอนโดยแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างรอกและสายพานเนื่องจากการดึงสายพาน

สายพานไดรฟ์ใช้เพื่อขับเคลื่อนกลไกแต่ละอย่างจากมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กและขนาดกลาง ไม่แนะนำให้ใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงที่มีความเร็วไม่เกิน 5 เมตร/วินาทีสำหรับเกียร์แบบมีสายพาน สายพานขับทั่วไปทำงานที่ความเร็ว 10 ม./วินาที และแบบความเร็วสูง - สูงสุด 60-100 ม./วินาที

ข้อดีของสายพานไดรฟ์:

1. การออกแบบและการใช้งานที่เรียบง่าย ต้นทุนค่อนข้างต่ำ

2. การทำงานที่ราบรื่นและเงียบเนื่องจากความยืดหยุ่นของสายพาน

3. ความสามารถในการส่งกำลังในระยะทางไกล (สายพานร่องวีสูงถึง 15 ม.) ที่ความเร็วสูงสุด 100 ม./วินาที

4. ลดแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกอันเนื่องมาจากความยืดหยุ่นของสายพาน

5. ความเป็นไปได้ในการป้องกันกลไกจากการโอเวอร์โหลดโดยมีค่าใช้จ่ายในการดึงสายพานและการลื่นไถลของสายพาน

6. ลดความต้องการความแม่นยำของตำแหน่งสัมพัทธ์ของแกน

ข้อเสียของสายพานไดรฟ์:

1. อัตราทดเกียร์ไม่คงที่เนื่องจากการเลื่อนหลุดของสายพานขึ้นอยู่กับขนาดของโหลด

2. มิติข้อมูลที่สำคัญ

3. โหลดบนเพลาและส่วนรองรับที่มีนัยสำคัญจากความตึงของสายพาน

4. ความทนทานของสายพานเล็กน้อย(1,000–5,000 ชั่วโมง) ในเกียร์ความเร็วสูง

5. ความจำเป็นในการดูแลอย่างต่อเนื่องระหว่างการทำงานเนื่องจากสายพานอาจลื่น หัก และยืดได้

6. ไม่สามารถใช้ได้ในบริเวณที่เกิดการระเบิด

7. ความจำเป็นในการป้องกันไม่ให้น้ำมันเข้าสู่สายพาน

2. การจำแนกประเภทของสายพาน

โดยสร้างสรรค์ความหลากหลาย สายพานไดรฟ์ประเภทหลักแสดงในรูปที่ 9.2–9.4. แพร่หลายที่สุดมีเกียร์เปิด (รูปที่ 9.2,เอ ), การส่งสัญญาณข้าม (รูปที่ 9.2,ข ) ใช้สำหรับเปลี่ยนทิศทางการหมุนของรอกขับเคลื่อน

เมื่อใช้ลูกกลิ้งดึง (รูปที่ 9.3) มุมพันของสายพานรอกจะเพิ่มขึ้น

กึ่งกากบาทหรือเชิงมุม (รูปที่ 9.4) สายพานไดรฟ์เคลื่อนที่ระหว่างเพลาที่มีแกนตัดกัน

อัตราทดเกียร์ของสายพานแบบเปิด - สูงสุด 5, กากบาท - สูงสุด 6, กึ่งกากบาท - สูงสุด 3, s ลูกกลิ้งความตึงเครียด- ถึง 10

ตัวขับสายพานช่วยให้คุณสามารถถ่ายโอนการเคลื่อนไหวของรอกหนึ่งตัว (ข้อ 1 รูปที่ 9.5) ไปยังตัวขับเคลื่อนหลายตัว (ข้อ 2 รูปที่ 9.5)

โปรไฟล์เข็มขัดสายพานแบ่งออกเป็นแบบแบน (รูปที่ 9.6, a), ลิ่ม (รูปที่ 9.6, b), แบบกลม (รูปที่ 9.6, c) และสายพานโพลี-วี (รูปที่ 9.6, d) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโปรไฟล์ สายพานแบบกลมได้รับการออกแบบสำหรับการส่งสัญญาณในไดรฟ์พลังงานต่ำ: จักรเย็บผ้า, เครื่องใช้ในครัวเรือน, เครื่องเดสก์ท็อป, อุปกรณ์วิทยุ ฯลฯ

สายพานประเภทหนึ่งคือสายพานแบบฟันเฟืองที่ส่งการเคลื่อนไหวโดยประสานฟันของรอกและแรงเสียดทาน

P l o s k e r m n ผม เข็มขัดหนังมีแรงฉุดสูงสุดในบรรดาเข็มขัดแบนแบบดั้งเดิม สามารถทำงานที่ความเร็วสูงถึง 40-45 ม./วินาที บนรอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและมีขอบที่ทนต่อการสึกหรอ สายพานทำงานได้ดีภายใต้แรงแปรผันและแรงกระแทก ขนาดของเข็มขัดหนังเป็นมาตรฐานตาม GOST 18670–73 ในเวลาเดียวกัน ค่าใช้จ่ายสูง อันเป็นผลมาจากการใช้งานที่จำกัด

เข็มขัดผ้าฝ้าย(GOST 6982–75) ใช้ในเกียร์ความเร็วสูงที่พลังงานต่ำ พวกเขาให้ การทำงานที่ราบรื่นและที่ถูกกว่า สายพานดังกล่าวไม่ได้ใช้ในสภาพแรงเสียดทานตามขอบและเมื่อทำงานในห้องชื้นหรืออุณหภูมิสูงกว่า 50 ºС สำหรับเกียร์ความเร็วสูงจะใช้เข็มขัดแบบไม่มีที่สิ้นสุดแบบเย็บและทอที่มีความหนา 1.5–2 มม.

สายพานทำด้วยผ้าขนสัตว์ (OST/NKTP 3157) ใช้สำหรับการส่งกำลังปานกลาง โดยมีคุณสมบัติที่ยืดหยุ่นสูง ดังนั้นจึงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าใช้งานได้ดีเมื่อใช้งานกับแรงกระแทกสูง มีความไวต่อปฏิกิริยาของอุณหภูมิ ความชื้น ไอระเหยของกรดและด่างน้อยกว่า

ที่ใช้มากที่สุดคือสายยางแบน ภาระหลักจะถูกรับรู้โดยผ้าฝ้าย (เข็มขัด) ชั้นยางช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของสายพานโดยรวม สายพานมีความกว้าง 20–120 มม. มีความจุโหลดที่ดีและให้การทำงานที่ความเร็วสูงสุด 30 ม./วินาที ข้อเสียเปรียบหลักของสายพานดังกล่าวคือความไวสูงต่อสื่อที่ก้าวร้าว สายพานยางทำขึ้นทั้งแบบไม่มีที่สิ้นสุดและแบบจำกัด ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยการติดกาว

สายพานยางผลิตในสามประเภท: เกลียว - ชนิด A, ห่อทีละชั้น - ชนิด B และพันเกลียว - ชนิด C. สายพานเกลียวประกอบด้วยชั้น (ตัด) หลายชั้นถูกใช้เมื่อทำงานกับ ความเร็วสูงและลูกรอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก สายพาน Type B ผลิตขึ้นโดยมีและไม่มีปะเก็นยาง และใช้ที่ความเร็ว 20 ม./วินาที สายพาน Type B ทำงานที่ความเร็วสูงถึง 15 ม./วินาที และใช้กับรอกที่มีหน้าแปลนและในเฟืองไขว้

มีแนวโน้มมากเข็มขัดสังเคราะห์

ฟิล์มหรือสายพานใยสังเคราะห์ (MRTU 17-645-69) มีความแข็งแรงและความทนทานแบบสถิตสูง ทนต่ออุณหภูมิ 50 ºС

และ ความชื้นสัมพัทธ์สูงถึง 95% สายพานฟิล์มทำมาจากผ้าโปร่งแสงและผ้าทอของหูฟังได้กว้างถึง 75 มม.

และ ด้วยการทอบนพื้นฐานของสิ่งทอลายทแยงสองชั้นสำหรับความกว้างสูงสุด 50 มม. ด้วย

เคลือบและบุด้วยวัสดุสังเคราะห์ เข็มขัดผ้าทอโปร่งแสงมีน้ำหนักเบา สายพานฟิล์มสามารถทำงานได้ที่ความเร็วตั้งแต่ 50 ถึง 100 ม./วินาที

จากวัสดุสังเคราะห์ สายพาน Exstramultus แบบหลายชั้นได้รับการพัฒนาที่ไม่ทนต่อกรด ฟีนอล แต่ไม่ไวต่อน้ำมัน สารหล่อเย็น น้ำมันเบนซิน เบนซิน เนื่องจากวัสดุจำกัดความยืดหยุ่นสูง (แกนโพลีเอไมด์ หนังโครเมียม และชั้นนอกของ PVC) สายพานจึงไม่เกิดการยืดที่เหลือแม้จะบรรทุกน้ำหนักเกินและไม่จำเป็นต้องรัดแน่น

K และ n o v y r e m n ผม สายพานร่องวีธรรมดามีสองแบบ: สายผ้าและสายไฟ (รูปที่ 9.7, a, b) ซึ่งสายคาดเข็มขัดที่อยู่ในชั้นกลางทำหน้าที่เป็นตัวส่งน้ำหนัก ชั้นใต้สายไฟ (ชั้นบีบอัด) ทำจากยางที่แข็งกว่า และชั้นเหนือสาย (ชั้นยืด) ทำจากยางแข็งปานกลาง ฝักของสายพานวีทำด้วยด้ายสิ่งทอ เรยอนหรือไนลอนเคลือบด้วย วัสดุพิเศษเพื่อปรับปรุงความต้านทานการแตกหัก

สายพานแบบสายไฟมีความยืดหยุ่นและทนทานกว่า ในขณะที่สายพานแบบผ้าสายไฟสามารถทนต่อการรับน้ำหนักเกินได้ดีกว่า มีความแข็งแกร่งตามขวางมากกว่าและความสามารถในการดูดซับแรงกระแทก

การเปลี่ยนสายพานด้วยเส้นใยสังเคราะห์ (lavsan, viscose, anid) ช่วยให้คุณเพิ่มความแข็งแรงของสายพานหรือลดความกว้างของสายพาน (สายพานร่องวีแคบ)

ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความกว้างโดยประมาณ b p ต่อความสูง h สายพาน V ทำจากส่วนสามประเภท: ปกติ (b p / h 1.4)

แคบ (b p / h = 1.05–1.1) และกว้าง (b p / h = 2–4.5)

สายพานส่วนปกติ (GOST 1284.1-80, GOST 1284.2-80, GOST 1284.3-80) ผลิตขึ้นในเจ็ดส่วน (0, A, B, C, D, D, E) ซึ่งมีขนาดแตกต่างกันโดยมีความคล้ายคลึงกันทางเรขาคณิตและ ความยาวอนันต์ โปรไฟล์ G, D, E ถูกแทนที่ด้วยสายพานร่องวีมากขึ้น ความเร็วที่อนุญาตสำหรับโปรไฟล์ 0, A, B, C - สูงสุด 25 m / s (รูปที่ 9.7, c) สำหรับโปรไฟล์ D, D, E - สูงสุด 30 m / s

สายพานร่องวีแบบแคบ (RTM 51-15-15-70) มีส่วนสี่ขนาด: U0, UA, UB และ UV ซึ่งในแง่ของความสามารถในการรับน้ำหนัก สามารถเปลี่ยนทุกส่วนของสายพานวีปกติได้ ความเร็วสูงสุดสำหรับพวกเขา - สูงถึง 40 m / s

สายพานร่องวีแบบกว้างส่วนใหญ่จะใช้ในตัวแปรต่างๆ เนื่องจากการยึดเกาะของรอกที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากผลกระทบของลิ่มมากกว่าสายพานแบบแบน

b0 b0

ข้อเสียของสายพานร่องวี: การสูญเสียความเสียดทานสูงและความเค้นดัดสูงในสายพาน

สายพานร่องวีประกอบด้วยสายพานโพลีวี (รูปที่ 9.8) ซึ่งรวมข้อดีของสายพานวี (เพิ่มการยึดเกาะด้วยรอก) และสายพานแบน (ความยืดหยุ่น) สายพานดังกล่าวสามารถส่งกำลังสูงทำงานได้ดีกับรอกขนาดเล็ก ความเร็วที่อนุญาตสำหรับพวกเขา - สูงถึง 40 m / s ระบบส่งกำลังที่มีสายพานแบบหลายซี่โครงมีขนาดเล็กกว่า

สายพานสามส่วนได้รับการพัฒนา (รูปที่ 9.8): K, L, M ซึ่งกำหนดขนาดโดย RTM 38-40528-74 มาตรฐานของอเมริกาและแคนาดามีให้สำหรับขนาดที่เล็กกว่าอีกสองส่วน (H และ J) ส่วนใหญ่สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนและอุตสาหกรรมเบา

นอกจากประเภทสายพานร่องวีตามรายการแล้ว ยังมีการผลิตสายพานที่มีฐานด้านล่างเว้าและบางครั้งก็มีฐานนูนด้านบนอีกด้วย ความเว้าเพิ่มความยืดหยุ่นตามยาวของสายพานเมื่อโค้งงอ ความนูนเกินความแข็งตามขวางของสายพานและช่วยรักษารูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูของสายพาน ป้องกันการเสียรูป เพื่อให้สายพานมีความยืดหยุ่นเพียงพอ ฟันถูกสร้างขึ้นตามฐานด้านล่าง และบางครั้งก็ทำทั้งสองอย่าง เพื่อลดการสึกหรอ ขอบของสายพานจะเอียง

สายพานร่องวีคู่ที่ทำงานบนรอกที่แตกต่างกันที่ด้านบนและด้านล่าง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลการเกษตร แม้ว่าความทนทานจะต่ำกว่าสายพานทั่วไปก็ตาม

ในบางกรณี (หากจำเป็นต้องติดตั้งที่ซับซ้อน) ขอแนะนำให้ใช้สายพานร่องวีหรือสายพานที่ประกอบขึ้นจากองค์ประกอบแต่ละอย่าง แต่ความทนทานนั้นน้อยกว่าอนันต์

เข็มขัดแบบฟันและกลม สายพานราวลิ้นรวมข้อดีของสายพานแบนและเฟืองเข้าไว้ด้วยกัน ผลิตจากวัสดุเทียมที่ทนต่อน้ำมัน จากยางที่มีส่วนผสมของยางคลอโรพรีน จากภูเขาไฟ ซึ่งเสริมด้วยลวดเหล็กหรือใยสังเคราะห์

สายพานแบบฟันไม่ลื่น ต้องการแรงตึงน้อยกว่า สร้างแรงเค้นบนเพลาและตลับลูกปืนน้อยลง ทำงานเกือบเงียบที่ความเร็วสูงสุด 80 ม./วินาที อย่างไรก็ตามการใช้พลังงานสำหรับการเสียรูปของฟันมีมากขึ้น น้ำหนักของตัวเอง, รอกมีราคาแพงกว่าสำหรับพวกเขา สายพานต้องการการป้องกันจากการเคลื่อนที่ตามแนวแกน (พวกเขาใช้รอกที่มีหน้าแปลน) สายพานแบบมีฟันมีความกว้าง 5-380 มม. พร้อมโมดูลขนาด 2-10 มม.

เข็มขัดแบบกลมส่วนใหญ่ใช้ผ้าฝ้ายไนลอนมักใช้ยางน้อยกว่าและใช้หนัง

3. การพึ่งพาทางจลนศาสตร์และเรขาคณิต

ใน สายพาน

พลัง . ช่วงกำลังส่งโดยวงจรค่อนข้างกว้าง - จาก 0.3 ถึง 50 kW คุณสามารถใช้โซ่ที่มีกำลังสูงได้ แต่ขนาดจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ความเร็ว ในการขับสายพาน ขีดจำกัดความเร็วบนจะถูกจำกัดโดยการเสื่อมสภาพของสภาพการทำงานของสายพานอันเนื่องมาจากการเติบโต แรงเหวี่ยงซึ่งส่งผลให้มีเบาะลมระหว่างรอกและสายพาน และลดอายุสายพาน

ความเร็วรอกขับ m/s:

วี 1 ω 1d 1 π d 1n 1 .

ค่าความเร็วสำหรับเกียร์บางประเภทและวัสดุที่ทำขึ้นมีขีด จำกัด บางประการ:

โดยที่ ξ คือสัมประสิทธิ์ของการลื่นแบบยืดหยุ่นหรือสัมพัทธ์ สำหรับสายพานแบน ξ = 0.01–0.012; สำหรับสายพานร่องวี ξ = 0.015–0.02

สำหรับสายพานร่องวี d 1 ถูกเลือกตามตารางขึ้นอยู่กับประเภทของสายพานและ d 2 - สำหรับสายพานแบน

สำหรับสายพานร่องวี

d1 เป็ ข T1 ,

โดยที่ a และ b คือสัมประสิทธิ์เส้นผ่านศูนย์กลาง d 1 ; a \u003d 65, b \u003d 3 ที่ T 1 ≤ 25 N m; ก = 45,

b = 2 ที่ Т 1 ≥ 26–90 N·m;

สำหรับสายพานราวลิ้น d 1 ถูกเลือกตามตารางโดยขึ้นอยู่กับโมดูลการมีส่วนร่วม โมดูลัส m คำนวณจากความล้าของฟันสายพาน:

ม. 3 1 พี ,

โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงรูปร่างของฟัน k = 35 สำหรับเข็มขัดที่มีฟันสี่เหลี่ยมคางหมู k = 25 สำหรับเข็มขัดที่มีฟันครึ่งวงกลม P 1 - กำลังรับการจัดอันดับบนเพลาขับ, กิโลวัตต์; c p คือสัมประสิทธิ์ไดนามิกและโหมดการทำงาน c p = 1.3–2.4

เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับเคลื่อน

d2 = mZ2 .

ระยะศูนย์กลางเลือกเพื่อให้มีมุมห่อที่ต้องการบนรอกขนาดเล็ก (รูปที่ 9.9): สำหรับสายพานแบน α> 150º สำหรับลิ่ม - α> 120º

สำหรับเข็มขัดแบน

อามิน = 2(d1 + d2),

สำหรับสายพานร่องวี

นาที \u003d 0.5 (d 1 + d 2) + h.

ระยะศูนย์กลางสูงสุดจำกัดสูงสุด ขนาดโดยรวมและค่าโอน

รอกขนาดเล็กลดความทนทานของเกียร์ตั้งแต่

ความเค้นดัดเพิ่มขึ้น

α 180 γ 180

d 1 d 2

57o

ความยาวเข็มขัด

ล. 2 ก

d 1 d 2

สำหรับสายพานสุดท้าย ความยาวโดยประมาณของสายพานจะสอดคล้องกับ GOST จากนั้นตามความยาวที่ยอมรับได้ของสายพาน ค่าของระยะห่างจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางจะถูกระบุ

ค่าที่กลั่นจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลาง

4. การพึ่งพาแบบไดนามิก

แรงเส้นรอบวงคำนวณโดยสูตร

K P F t d 1 ,

โดยที่ K d เป็นสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึง โหลดแบบไดนามิกและโหมดการทำงาน (กำหนดตามตารางขึ้นอยู่กับลักษณะของการโหลด) K d 1; P 1 - เปิดลูกรอกของไดรฟ์ kW (W)

แรงดึง. ความตึงสายพานเริ่มต้น F0

ถูกเลือกเพื่อให้สายพานสามารถรักษาความตึงนี้ได้อย่างเพียงพอ เวลานานโดยไม่ยืดและให้การยึดเกาะที่เพียงพอระหว่างสายพานกับรอก:

F 0 A σ 0 ,

โดยที่ A คือพื้นที่หน้าตัดของสายพาน σ0 – ความเค้นตึงเครียด; σ0 = 1.8 MPa สำหรับสายพานแบนที่ไม่มี ตัวปรับความตึง; σ0 = 2.0 MPa สำหรับสายพานแบนที่มีความตึงอัตโนมัติ σ0 = 1.2–1.5 MPa สำหรับสายพานวี σ0 = 3-4 MPa สำหรับสายพานโพลีอะมายด์

แรงในกิ่งก้านของเข็มขัดปริมาณของความพยายามในกิ่ง F 1 และ F 2 ที่ขับอยู่นั้นพิจารณาจากสภาวะสมดุลของโมเมนต์บนรอกขับซึ่งเขียนเป็น

T 1 0.5 d 1 F 1 F 2 0.5 d 1F เสื้อ .

1. ตัวขับสายพาน

1.1 ข้อมูลทั่วไป

ตัวขับสายพานเป็นระบบส่งกำลังแบบยืดหยุ่น (รูปที่ 14.1) ประกอบด้วยเฟืองขับ 1 และรอก 2 ตัวและสายพาน 3 ตัว เกียร์อาจรวมถึงตัวปรับความตึงและตัวป้องกัน สามารถใช้สายพานหลายตัวและรอกหลายตัว วัตถุประสงค์หลักคือการถ่ายโอนพลังงานกลจากเครื่องยนต์ไปยังระบบส่งกำลังและแอคทูเอเตอร์ตามกฎโดยลดความเร็วในการหมุน

เพลาขับสายพาน

1.1.1 การจัดประเภทเกียร์

ตามหลักการทำงาน เฟืองเสียดทาน (เฟืองส่วนใหญ่) และเฟืองเกียร์ (สายพานเฟือง) มีความแตกต่างกัน Gears by toothed belts มีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างมากจากเฟืองแรงเสียดทานและได้รับการพิจารณาโดยเฉพาะใน 14.14

ตามรูปร่างของส่วนตัดขวาง สายพานส่งกำลังแบ่งออกเป็นแบน ลิ่ม โพลี-วี-ยาง กลม สี่เหลี่ยม

เงื่อนไขสำหรับการทำงานของสายพานขับโดยแรงเสียดทานคือความตึงของสายพาน ซึ่งสามารถทำได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

การยืดตัวแบบยืดหยุ่นเบื้องต้นของสายพาน

การย้ายรอกตัวหนึ่งที่สัมพันธ์กับอีกอันหนึ่ง

ลูกกลิ้งดึง;

อุปกรณ์อัตโนมัติที่ให้การควบคุมความตึงขึ้นอยู่กับโหลดที่ส่ง

ในวิธีแรก ความตึงถูกกำหนดตามโหลดสูงสุดโดยมีระยะขอบสำหรับการยืดสายพาน ในวิธีที่สองและสาม ระยะขอบดึงจะถูกเลือกน้อยกว่า ในวิธีที่สี่ ความตึงจะเปลี่ยนโดยอัตโนมัติตามน้ำหนักบรรทุก เงื่อนไขที่ดีที่สุดสำหรับการทำงานของสายพาน

ลิ่ม, โพลีลิ่ม, เฟืองและแบนความเร็วสูงทำจากตัวปิดที่ไม่มีที่สิ้นสุด สายพานแบนส่วนใหญ่ผลิตในรูปแบบของริบบิ้นยาว ปลายเข็มขัดดังกล่าวติดกาวเย็บเข้าด้วยกันหรือเชื่อมต่อกับลวดเย็บกระดาษโลหะ รอยต่อของสายพานทำให้เกิดโหลดแบบไดนามิกที่จำกัดความเร็วของสายพาน การทำลายสายพานเหล่านี้มักเกิดขึ้นที่ทางแยก

1.1.2 รูปแบบการขับสายพาน

เกียร์ที่มีเพลาขับหนึ่งอัน

ด้วยเพลาคู่ขนาน

ด้วยแกนเพลาไม่ขนาน

ด้วยทิศทางการหมุนเดียวกัน

ด้วยทิศทางการหมุนย้อนกลับ

ระบบส่งกำลังที่มีเพลาขับหลายตัว

หมายเหตุ: 1. แบบแผน 1, 3, 5 - เกียร์สองรอก; แบบแผน 2, 4, 6, 7, 8, 9 - เกียร์ที่มีความตึงเครียดหรือลูกกลิ้งนำ 2. การกำหนด: vsh - ไดรฟ์รอก; vm - รอกขับเคลื่อน: HP - คนเดินเตาะแตะหรือลูกกลิ้งนำ

1.2 ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดี

ข้อบกพร่อง

ความสามารถในการถ่ายโอนแรงบิดระหว่างเพลาที่อยู่ในระยะที่ค่อนข้างใหญ่

เทอะทะ

การส่งที่ราบรื่นและเงียบ

ความผันผวนของอัตราส่วนเนื่องจากการลื่นของสายพาน

ขีด จำกัด โหลดการป้องกันตัวเองเกินพิกัด ความสามารถของสายพานในการส่งโหลดบางอย่างซึ่งสูงกว่าการลื่นไถล (เลื่อน) ของสายพานตามรอก

เพิ่มภาระให้กับเพลาและแบริ่ง

ความสามารถในการทำงานด้วยความเร็วสูง

ประสิทธิภาพต่ำ (0.92.. .0.94)

อุปกรณ์ง่าย ต้นทุนต่ำ บำรุงรักษาง่าย

ความจำเป็นในการป้องกันเข็มขัดจากการถูกกระแทก

ราคาถูก

ความจำเป็นในการปกป้องสายพานจากน้ำเข้า

กระแสไฟฟ้าของสายพานและดังนั้นจึงไม่สามารถยอมรับได้ในการทำงานในพื้นที่ระเบิด

สายพานขับเคลื่อนส่วนใหญ่จะใช้เพื่อส่งกำลังสูงสุด 50 กิโลวัตต์ (ตัวขับเฟืองสูงถึง 200 ตัวขับแบบหลายซี่โครงสูงถึง 1,000 กิโลวัตต์)

1.3 ขอบเขต

สายพานต้องมีความแข็งแรงสูงเพียงพอภายใต้การกระทำของโหลดแบบแปรผัน มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสูงเมื่อเคลื่อนที่ไปตามรอกและความต้านทานการสึกหรอสูง สายพานไดรฟ์ใช้เพื่อขับเคลื่อนยูนิตจากมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กและขนาดกลาง สำหรับการขับเคลื่อนจากเครื่องยนต์สันดาปภายในกำลังต่ำ สายพานร่องวีใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมเครื่องกล (ในเครื่องมือกล ยานยนต์ ฯลฯ) การส่งสัญญาณเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับระยะศูนย์กลางขนาดเล็กและแกนแนวตั้งของรอก เช่นเดียวกับการส่งของการหมุนด้วยรอกหลายตัว หากจำเป็นต้องจัดหาสายพานที่มีอัตราทดเกียร์คงที่และการยึดเกาะที่ดี ขอแนะนำให้ติดตั้งสายพานแบบฟันเฟือง นี้ไม่ต้องการความตึงเริ่มต้นของสายพานมากขึ้น การสนับสนุนอาจได้รับการแก้ไข การส่งสัญญาณด้วยสายพานแบนเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดโดย ความเครียดขั้นต่ำดัด สายพานแบนมีส่วนสี่เหลี่ยมและใช้ในเครื่องจักรที่ต้องทนต่อแรงสั่นสะเทือน (เช่น เครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูง) ปัจจุบันมีการใช้สายพานแบบแบนค่อนข้างน้อย (กำลังถูกแทนที่ด้วยสายพานวี) ตามทฤษฎีแล้ว ความสามารถในการยึดเกาะของสายพานร่องวีที่มีแรงดึงเท่ากันนั้นมากกว่าสายพานแบนเรียบ 3 เท่า อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงสัมพัทธ์ของสายพานร่องวีค่อนข้างน้อยกว่าแบบแบน (มีชั้นผ้าเสริมแรงน้อยกว่า) ดังนั้นในทางปฏิบัติ ความสามารถในการยึดเกาะของสายพานวีจึงสูงกว่าประมาณสองเท่า ของแบนหนึ่ง หลักฐานที่สนับสนุนสายพานร่องวีนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการใช้งานอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะในช่วงไม่กี่ครั้งที่ผ่านมา สายพานร่องวีสามารถส่งการหมุนไปยังเพลาหลายอันได้พร้อมกัน โดยให้ umax = 8 - 10 โดยไม่ต้องใช้ลูกกลิ้งปรับความตึง

ระบบส่งกำลังแบบสายพานกลม (แบบส่งกำลัง) ไม่ได้ใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกล ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำในเครื่องมือวัดและกลไกในครัวเรือน (เครื่องบันทึกเทป, วิทยุ, จักรเย็บผ้าเป็นต้น)

1.4 จลนศาสตร์ของสายพานไดรฟ์

ความเร็วรอบนอก (m/s) บนรอก:

และ

โดยที่ d1 และ d2 คือเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกและรอกขับเคลื่อน mm; n1 และ n2 คือความถี่การหมุนของรอก min-1

ความเร็วเส้นรอบวงบนรอกขับเคลื่อน v2 น้อยกว่าความเร็วของรอกขับ v1 เนื่องจากการลื่นไถล:

อัตราทดเกียร์:

โดยปกติ สลิปยางยืดจะอยู่ในช่วง 0.01…0.02 และเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น

1.4.1 แรงและความเค้นในสายพาน

แรงเส้นรอบวงของรอก (N):

โดยที่ T1 คือแรงบิด N·m บนรอกขับที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง d1, mm; P1 - เปิดรอกขับ, กิโลวัตต์

ในทางกลับกัน Ft = F1 - F2 โดยที่ F1 และ F2 เป็นแรงดึงของสายพานขับและสายพานขับเคลื่อนภายใต้ภาระ ผลรวมของความตึงเครียดของกิ่งก้านระหว่างการถ่ายโอนน้ำหนักบรรทุกไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับค่าเริ่มต้น: F1 + F2 = 2F0 การแก้ระบบสมการสองสมการเราได้รับ:

F1 = F0 + Ft/2, F2 = F0 - Ft/2

แรงตึงเริ่มต้นของสายพาน F0 จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการถ่ายโอนน้ำหนักบรรทุกเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างสายพานและรอก ในกรณีนี้ต้องรักษาความตึง เป็นเวลานานด้วยความทนทานของสายพานที่น่าพอใจ เมื่อแรงเพิ่มขึ้น ความจุแบริ่งของตัวขับสายพานจะเพิ่มขึ้น แต่อายุการใช้งานจะลดลง

อัตราส่วนของแรงตึงของส่วนขับเคลื่อนและกิ่งที่ขับเคลื่อนของสายพาน ไม่รวมแรงเหวี่ยง ถูกกำหนดโดยสมการออยเลอร์ ซึ่งได้มาจากเขาสำหรับเกลียวที่ไม่สามารถขยายได้ซึ่งเลื่อนไปตามกระบอกสูบ เราเขียนเงื่อนไขสมดุลตามแกน x และ y ขององค์ประกอบสายพานด้วยมุมศูนย์กลางดา เรายอมรับว่า

และ , แล้ว,

โดยที่ dFn คือแรงปฏิกิริยาปกติที่กระทำต่อองค์ประกอบของสายพานจากรอก f คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของสายพานบนรอก จากเรามี:

เราใช้ค่าแทนค่าโดยไม่สนใจคำเนื่องจากความเล็ก แล้ว

และ

หลังจาก potentiation เรามี:

โดยที่ e คือฐานของลอการิทึมธรรมชาติ b คือมุมที่เกิดแรงเลื่อนแบบยืดหยุ่นที่โหลดที่กำหนด

การพึ่งพาอาศัยกันที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วน F1/F2 ขึ้นอยู่กับสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของสายพานบนรอกและมุมอย่างมาก แต่ค่าเหล่านี้เป็นแบบสุ่ม ภายใต้สภาวะการทำงาน ค่าเหล่านี้สามารถรับค่าที่ต่างกันมากจากค่าที่เป็นไปได้ ดังนั้นจึงระบุแรงดึงของกิ่งในกรณีพิเศษ

แสดงถึงและพิจารณาว่า , เรามี

และ

เข็มขัดมักจะไม่เท่ากันในส่วนตัดขวาง ตามอัตภาพพวกเขาจะคำนวณตามความเค้นเล็กน้อย (เฉลี่ย) โดยอ้างถึงแรงไปยังพื้นที่หน้าตัดทั้งหมดของสายพานและยอมรับกฎของฮุกอย่างยุติธรรม

ความเค้นปกติจากแรงเส้นรอบวง Ft:

โดยที่ A คือพื้นที่หน้าตัดของสายพาน mm2

ความเค้นปกติจากการดึงเข็มขัด

แรงดันไฟฟ้าปกติในสาขาชั้นนำและสาขาขับเคลื่อน:

แรงเหวี่ยงทำให้เกิด ความเครียดปกติในเข็มขัดเช่นเดียวกับในวงแหวนหมุน:

โดยที่ s c - ความเค้นปกติจากแรงเหวี่ยงในสายพาน MPa; v1 – ความเร็วสายพาน m/s; - ความหนาแน่นของวัสดุสายพาน กก./ลบ.ม.

เมื่อสายพานงอบนรอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง d การยืดตัวสัมพัทธ์ของเส้นใยด้านนอกของสายพานในลักษณะคานโค้งคือ 2y/d โดยที่ y คือระยะห่างจากเส้นกลางในส่วนปกติของสายพานถึง เส้นใยที่ยืดออกมากที่สุดจากมัน โดยปกติความหนาของสายพาน ความเค้นดัดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นกับรอกขนาดเล็กและมีค่าเท่ากับ:

ความเค้นรวมสูงสุดเกิดขึ้นที่ส่วนโค้งของหน้าสัมผัสของสายพานด้วยรอกขนาดเล็ก (นำหน้า):

ความเค้นเหล่านี้ใช้ในการคำนวณสายพานเพื่อความทนทาน เนื่องจากในระหว่างการทำงานของเกียร์ ความเค้นการดัดแบบไซคลิกที่มีนัยสำคัญ และความเค้นแรงดึงแบบวนซ้ำเกิดขึ้นในสายพานเนื่องจากความแตกต่างของแรงตึงระหว่างกิ่งที่ขับและขับเคลื่อน ของเข็มขัด

1.5 เรขาคณิต

พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตพื้นฐานและ - เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกและรอกขับเคลื่อน เอ - ระยะกึ่งกลาง; B - ความกว้างของรอก L - ความยาวเข็มขัด; - มุมห่อ; - มุมระหว่างกิ่งก้านของสายพาน (รูปที่ 6)

ข้าว. พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตหลักของตัวขับสายพาน

มุมและสอดคล้องกับส่วนโค้งที่สายพานและขอบรอกสัมผัสเรียกว่ามุมห่อ พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตที่ระบุไว้นั้นเป็นเรื่องปกติสำหรับสายพานไดรฟ์ทุกประเภท

1.5.1 การคำนวณพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต

1. ระยะศูนย์

โดยที่ L คือความยาวโดยประมาณของสายพาน D1 และ D2 คือเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับเคลื่อนและรอกขับเคลื่อน

สำหรับการทำงานปกติของสายพานแบนต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

ตัวขับสายพานเป็นกลไกในการถ่ายเทพลังงานด้วยความช่วยเหลือของ สายพานโดยใช้แรงเสียดทานหรือแรงปะทะ ปริมาณของโหลดที่จะถ่ายโอนขึ้นอยู่กับความตึง มุมห่อ และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน สายพานหมุนรอบรอกซึ่งหนึ่งในนั้นคือสายพานชั้นนำและอีกอันหนึ่งเป็นแบบขับเคลื่อน

ข้อดีข้อเสีย

ตัวขับสายพานมีคุณสมบัติเชิงบวกดังต่อไปนี้:

• ความไม่มีเสียงและความราบรื่นในการทำงาน
• ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำในการผลิตสูง
• การเลื่อนหลุดระหว่างการโอเวอร์โหลดและการสั่นที่ราบรื่น
• ไม่จำเป็นต้องหล่อลื่น
• ราคาถูก;
• ความเป็นไปได้ เปลี่ยนคู่มือโอน;
• ความสะดวกในการติดตั้ง
• ไม่ทำให้ไดรฟ์เสียหายเมื่อสายพานขาด

ข้อบกพร่อง:

• ขนาดรอกขนาดใหญ่
• การละเมิดอัตราทดเกียร์เมื่อสายพานลื่น
• พลังงานน้อย

สายพานจะแบน ลิ่ม กลม และฟัน ขึ้นอยู่กับประเภท องค์ประกอบการขับเคลื่อนของสายพานนี้สามารถรวมข้อดีของหลายประเภทเข้าด้วยกัน เช่น สายพานโพลีวี

พื้นที่ใช้งาน

1. ระบบขับเคลื่อนด้วยสายพานแบนใช้กับเครื่องจักร โรงเลื่อย เครื่องปั่นไฟ พัดลม และทุกที่ที่ต้องการความยืดหยุ่นมากกว่าและทนต่อการเลื่อนหลุดได้ สำหรับความเร็วสูง จะใช้วัสดุสังเคราะห์ สำหรับความเร็วต่ำ จะใช้ผ้าจากสายไฟหรือวัสดุที่เป็นยาง
2. สายพานขับพร้อมสายพานร่องวีใช้สำหรับเครื่องจักรกลการเกษตรและรถยนต์ (พัดลม) ในการขับเคลื่อนที่บรรทุกหนักและความเร็วสูง (ส่วนที่แคบและปกติ)
3. จำเป็นต้องใช้ CVT เมื่อความเร็วในการหมุน เครื่องจักรอุตสาหกรรมปรับอนันต์
4. ตัวขับสายพานราวลิ้นให้ ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดเกียร์ในอุตสาหกรรมและเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ต้องการความทนทานและความน่าเชื่อถือ
5. สายพานกลมใช้สำหรับพลังงานต่ำ

วัสดุ

วัสดุถูกเลือกตามสภาพการทำงาน โดยที่น้ำหนักและประเภทมีความสำคัญเป็นอันดับแรก พวกเขามีดังนี้:

• แบน - หนัง, ยางด้วยการเย็บ, ผ้าขนสัตว์ทั้งตัว, ผ้าฝ้ายหรือใยสังเคราะห์
• ลิ่ม - ชั้นเสริมแรงตรงกลางด้วยแกนยางและเทปทอด้านนอก
• ฟัน - ชั้นพาหะของสายเคเบิลโลหะ, สายใยสังเคราะห์หรือไฟเบอร์กลาสในฐานยางหรือพลาสติก

พื้นผิวของสายพานหุ้มด้วยผ้าชุบน้ำเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ

สายพานขับสายพานแบน

ประเภทการส่งมีดังนี้:

1. เปิด - ด้วยแกนคู่ขนานและการหมุนของรอกไปในทิศทางเดียวกัน
2. รอกแบบมีขั้นบันได - คุณสามารถเปลี่ยนความเร็วของเพลาขับได้ ในขณะที่เพลาขับมีความเร็วคงที่
3. ข้ามเมื่อแกนขนานกันและการหมุนเกิดขึ้นในทิศทางที่ต่างกัน
4. Semi-cross - แกนของเพลาถูกข้าม
5. ด้วยลูกกลิ้งปรับความตึงที่เพิ่มมุมการพันของรอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า

เข็มขัด แบบเปิดเคยทำงานด้วย ความเร็วสูงและด้วยระยะศูนย์กลางที่กว้าง ประสิทธิภาพสูง, ความสามารถในการรับน้ำหนักและความทนทานทำให้สามารถใช้ในอุตสาหกรรมได้โดยเฉพาะสำหรับเครื่องจักรทางการเกษตร

สายพานร่องวี

การส่งกำลังมีลักษณะเป็นหน้าตัดสี่เหลี่ยมคางหมูของสายพานและพื้นผิวของรอกที่สัมผัสกับสายพาน ความพยายามที่ส่งผ่านในกรณีนี้อาจมีนัยสำคัญ แต่ประสิทธิภาพยังน้อย ระบบส่งกำลังแบบสายพาน V นั้นมีระยะห่างเล็กน้อยระหว่างเพลากับอัตราทดเกียร์สูง

สายพานไทม์มิ่ง

ระบบส่งกำลังใช้สำหรับความเร็วสูงโดยมีระยะห่างระหว่างเพลาเพียงเล็กน้อย มีทั้งข้อดีของเข็มขัดและ โซ่ขับ: ทำงานที่โหลดสูงและอัตราทดเกียร์คงที่ ส่วนใหญ่สามารถจ่ายกำลัง 100 กิโลวัตต์โดยใช้สายพานแบบฟันเฟือง ในกรณีนี้การปฏิวัติสูงมาก - ความเร็วของสายพานถึง 50 m / s

รอก

รอกสายพานสามารถหล่อ เชื่อม หรือประกอบสำเร็จได้ วัสดุถูกเลือกขึ้นอยู่กับความเร็ว ถ้าทำด้วย textolite หรือ plastic ความเร็วไม่เกิน 25 m/s หากเกิน 5 m / s จำเป็นต้องมีการปรับสมดุลแบบสถิตและสำหรับเกียร์ความเร็วสูง - ไดนามิก
ระหว่างการใช้งาน รอกที่มีสายพานแบนจะสึกหรอจากขอบล้อจากการเลื่อนหลุด การแตกหัก รอยแตก และการแตกหักของซี่ล้อ ที่ สายพานร่องวีร่องบนพื้นผิวการทำงานสึกหรอ ไหล่ขาด และเกิดความไม่สมดุล

หากเกิดรูดุมล้อ จะเป็นรู แล้วจึงกดปลอกหุ้ม สำหรับ ความน่าเชื่อถือมากขึ้นมันถูกสร้างขึ้นพร้อมกันกับรูกุญแจภายในและภายนอก ปลอกหุ้มผนังบางติดตั้งบนกาวและยึดเข้ากับหน้าแปลน

รอยร้าวและหงิกเป็นรอย ซึ่งรอกจะถูกให้ความร้อนก่อนเพื่อขจัดความเค้นตกค้าง

เมื่อหมุนขอบล้อสำหรับสายพานร่องวี ความเร็วในการหมุนจะแปรผันได้ถึง 5% ของค่าปกติ

การคำนวณเกียร์

การคำนวณทั้งหมดสำหรับสายพานทุกประเภทขึ้นอยู่กับการกำหนดพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต การยึดเกาะ และความทนทาน

1. การกำหนดลักษณะทางเรขาคณิตและโหลด สะดวกในการพิจารณาการคำนวณของสายพานขับบน ตัวอย่างเฉพาะ. ให้จำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์ของสายพานจาก มอเตอร์ไฟฟ้ากำลังของเครื่องกลึง 3 กิโลวัตต์ ความเร็วเพลาตามลำดับ n 1 = 1410 min -1 และ n 2 = 700 min -1 .

มักจะเลือกแคบ วีเข็มขัดตามการใช้งานมากที่สุด แรงบิดเล็กน้อยบนรอกของไดรฟ์คือ:

T1 = 9550P 1: n 1 = 9550 x 3 x 1000: 1410 = 20.3 Nm

จากตารางอ้างอิง เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกไดรฟ์ d 1 = 63 มม. พร้อมโปรไฟล์ SPZ จะถูกเลือก
ความเร็วสายพานถูกกำหนดดังนี้:

V \u003d 3.14d 1 n 1: (60 x 1000) \u003d 3.14 x 63 x 1410: (60 x 1000) \u003d 4.55 m / s

ไม่เกินที่อนุญาตซึ่งเป็น 40 m / s สำหรับประเภทที่เลือก เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขนาดใหญ่จะเป็น:

d2 \u003d d 1 u x (1 - e y) \u003d 63 x 1410 x (1-0.01): 700 \u003d 125.6 มม.

ผลลัพธ์จะลดลงเหลือค่าที่ใกล้ที่สุดจากช่วงมาตรฐาน: d 2 = 125 mm.
ระยะห่างระหว่างเพลากับความยาวของสายพานหาได้จากสูตรต่อไปนี้:

a \u003d 1.2d 2 \u003d 1.2 x 125 \u003d 150 มม.
L \u003d 2a + 3.14d cp + ∆ 2: a \u003d 2 x 150 + 3.14 x (63 + 125): 2 + (125 - 63) 2: (4 x 150) \u003d 601.7 มม.

หลังจากปัดเศษเป็นค่าที่ใกล้ที่สุดจากช่วงมาตรฐาน จะได้ผลลัพธ์สุดท้าย: L= 630 mm.

ระยะศูนย์กลางจะเปลี่ยนไป และสามารถคำนวณใหม่ได้อีกครั้งโดยใช้สูตรที่แม่นยำยิ่งขึ้น:

a \u003d (L - 3.14d cp): 4 + 1: 4 x ((L - 3.14d cp) 2 - 8∆ 2) 1/2 \u003d 164.4 มม.

สำหรับสภาวะทั่วไป กำลังส่งโดยสายพานหนึ่งเส้นจะถูกกำหนดโดยโนโมแกรมและมีค่าเท่ากับ 1 กิโลวัตต์ สำหรับสถานการณ์จริง จะต้องได้รับการขัดเกลาโดยสูตร:

[P] = P 0 K a K p K L K u .

หลังจากกำหนดสัมประสิทธิ์ตามตารางแล้วปรากฎว่า:

[P] = 1 x 0.946 x 1 x 0.856 x 1.13 = 0.92 กิโลวัตต์

จำนวนสายพานที่ต้องการถูกกำหนดโดยการหารกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยกำลังที่สายพานหนึ่งเส้นสามารถส่งได้ แต่ในขณะเดียวกันก็มีการแนะนำสัมประสิทธิ์ C z \u003d 0.9 ด้วย:

z \u003d P 1: ([P] C z) \u003d 3: (0.92 x 0.9) \u003d 3.62 ≈ 4

แรงตึงของสายพานคือ: F 0 \u003d σ 0 A \u003d 3 x 56 \u003d 168 H โดยที่พื้นที่หน้าตัด A เป็นไปตามตารางอ้างอิง

สุดท้าย โหลดบนเพลาจากสายพานทั้งสี่จะเป็น: F sum = 2F 0 z cos(2∆/a) = 1650 H.

2. ความทนทาน การคำนวณสายพานไดรฟ์ยังรวมถึงการกำหนดความทนทานด้วย ขึ้นอยู่กับความต้านทานความล้า ซึ่งพิจารณาจากขนาดของความเค้นในสายพานและความถี่ของรอบ (จำนวนโค้งต่อหน่วยเวลา) จากการเสียรูปและการเสียดสีที่เกิดขึ้นภายในสายพาน จะเกิดการทำลายความล้า - น้ำตาและรอยแตก

วัฏจักรการโหลดหนึ่งรอบแสดงออกมาในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงสี่เท่าของความเค้นในสายพาน ความถี่ของการวิ่งถูกกำหนดจากความสัมพันธ์ต่อไปนี้: U = V: l< U d ,
โดยที่ V - ความเร็ว m/s; ล. - ความยาว ม.; U d - ความถี่ที่อนุญาต (<= 10 - 20 для клиновых ремней).

3. การคำนวณสายพานฟันเฟือง พารามิเตอร์หลักคือโมดูลัส: m = p: n โดยที่ p คือขั้นตอนเส้นรอบวง

ค่าของโมดูลขึ้นอยู่กับความเร็วเชิงมุมและกำลัง: m = 1.65 x 10-3 x (P 1: w 1) 1/3

เนื่องจากเป็นค่ามาตรฐาน ค่าที่คำนวณได้จึงลดลงเป็นค่าที่ใกล้ที่สุดของชุดข้อมูล สำหรับความเร็วสูงจะใช้ค่าที่สูงกว่า

จำนวนฟันของรอกขับเคลื่อนถูกกำหนดโดยอัตราทดเกียร์: z 2 = uz 1

ระยะศูนย์กลางขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของรอก: a \u003d (0.5 ... 2) x (d 1 + d 2)

จำนวนฟันบนสายพานจะเป็น: z p = L: (3.14 ม.) โดยที่ L คือความยาวโดยประมาณของสายพาน

หลังจากเลือกจำนวนฟันมาตรฐานที่ใกล้ที่สุดแล้ว ให้กำหนดความยาวที่แน่นอนของสายพานจากอัตราส่วนสุดท้าย

นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องกำหนดความกว้างของสายพาน: b = F เสื้อ: q โดยที่ F เสื้อ คือแรงเส้นรอบวง q คือความตึงของสายพานเฉพาะที่เลือกโดยโมดูล

โหลดบนเพลาจะเป็น: R = (1...1.2) x F t .

บทสรุป

ประสิทธิภาพของสายพานขับขึ้นอยู่กับชนิดของสายพานและสภาพการทำงาน การคำนวณที่ถูกต้องจะช่วยให้คุณเลือกไดรฟ์ที่เชื่อถือได้และทนทาน

การส่งสายพานเรียกว่าการส่งเสียดทานด้วยการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น ประกอบด้วยรอกขับและรอกขับเคลื่อน และสายพานที่สวมรอกโดยข้องอ (รูปที่ 13.1) โหลดจะถูกส่งโดยแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างรอกและสายพาน เป็นเฟืองแรงเสียดทานชนิดหนึ่งซึ่งการเคลื่อนไหวจะถูกส่งผ่านสายพานปิดวงแหวนพิเศษ

สายพานไดรฟ์ใช้เพื่อขับเคลื่อนยูนิตจากมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กและขนาดกลาง สำหรับการขับเคลื่อนจากเครื่องยนต์สันดาปภายในกำลังต่ำ

ข้อดีของสายพานไดรฟ์

1. ความเรียบง่ายของการออกแบบ

2. ความสามารถในการส่งสัญญาณการจราจรในระยะทางไกล (สูงสุด 15 ม.)

3. ความสามารถในการทำงานด้วยความเร็วสูง

4. การทำงานที่ราบรื่นและเงียบ

5. การบรรเทาแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทก

6. การป้องกันกลไกจากการโอเวอร์โหลดเนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะลื่นไถลของสายพาน (คุณสมบัตินี้ใช้ไม่ได้กับเกียร์ที่มีสายพานแบบมีฟัน)

ข้อบกพร่อง.

ขนาดรัศมีขนาดใหญ่

ความทนทานของสายพานต่ำ

โหลดขนาดใหญ่บนเพลาและแบริ่ง

ความไม่แน่นอนของอัตราทดเกียร์

แอปพลิเคชัน. ตัวขับสายพานมักใช้ในการส่งการเคลื่อนที่จากมอเตอร์ไฟฟ้า เมื่อด้วยเหตุผลด้านการออกแบบ ระยะศูนย์กลาง a ควรมีขนาดใหญ่เพียงพอ และอัตราทดเกียร์ และอาจไม่คงที่อย่างเข้มงวด (การขับเคลื่อนของเครื่องจักร สายพานลำเลียง ถนน และ เครื่องจักรก่อสร้าง เป็นต้น) เกียร์ที่มีสายพานแบบมีฟันยังสามารถนำมาใช้ในไดรฟ์ที่ต้องการค่าคงที่ของ และ กำลังส่งโดยสายพานขับโดยทั่วไปจะสูงถึง 50 kW แม้ว่าจะสามารถเข้าถึง 2000 kW หรือมากกว่านั้นได้ ความเร็วสายพาน v = 5...50 m/s และในการส่งสัญญาณความเร็วสูงถึง 100 m/s และสูงกว่า ข้อจำกัดของกำลังและความเร็วเกิดจากขนาดใหญ่ของการส่งกำลัง การเสื่อมสภาพของสภาพการทำงานของสายพาน ค่าความทนทานและประสิทธิภาพต่ำ

22. การจำแนกประเภทของสายพานไดรฟ์ รูปทรงของสายพาน

ขึ้นอยู่กับรูปร่างของหน้าตัดของสายพาน สายพานส่งกำลัง: สายพานแบน สายพานวี สายพานกลม สายพานมัลติริบ สายพานร่องวีและสายพานร่องวีใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมเครื่องกล สายพานแบบกลมใช้ในไดรฟ์ที่ใช้พลังงานต่ำ (เครื่องเดสก์ท็อป อุปกรณ์) รูปแบบของสายพานส่งกำลังคือสายพานแบบฟันเฟือง ขนถ่ายน้ำหนักโดยยึดสายพานกับรอก สายพานแบนใช้เป็นสายพานที่ง่ายที่สุด โดยมีความเค้นดัดน้อยที่สุด และสายพานแบบลิ่มมีความสามารถในการยึดเกาะเพิ่มขึ้น

สายพานร่องวีถูกใช้เป็นชิ้นส่วนหลายชิ้นเพื่อปรับความสามารถในการรับน้ำหนักและเพิ่มความน่าเชื่อถือในการส่ง นอกจากนี้ สายพานแบบหนาเพียงเส้นเดียวแทนที่จะเป็นเส้นบางๆ จะมีแรงดัดงอที่มากกว่ามากเมื่อดัดรอบรอก

อัตราส่วนทางเรขาคณิตพื้นฐานของตัวขับสายพาน

1. ระยะศูนย์กลาง a ของตัวขับสายพานถูกกำหนดโดยการออกแบบการขับเคลื่อนของเครื่องเป็นหลัก แนะนำ: สำหรับเกียร์ที่มีสายพานแบน a ≥ 1.5 (d 2 + d 1) (13.1) สำหรับเกียร์ที่มีสายพานร่องวีและสายพานร่องวี a ≥0.55 (d 2 + d 1) + h, (13.2) โดยที่ d 1 และ d 2 - เส้นผ่านศูนย์กลางรอก h คือความสูงของส่วนเข็มขัด

2. ความยาวโดยประมาณของสายพาน L Р เท่ากับผลรวมของความยาวของส่วนตรงและส่วนโค้งของรอก 13.3) ตามค่าที่พบ ความยาวสายพานโดยประมาณที่ใกล้เคียงที่สุด L p จะถูกเลือกจากชุดมาตรฐาน เมื่อเชื่อมต่อปลายความยาวของสายพานจะเพิ่มขึ้น 30 ... 200 มม.

3. ระยะกึ่งกลางที่ความยาวสายพานสุดท้าย L p (13.4)

4. มุมของสายพานรอบรอกเล็ก (13.5) สำหรับการส่งผ่านด้วยสายพาน แนะนำให้ใช้ α 1 ≥150 α, wedge หรือ poly-V-belt - α 1 ≥110 .

ดู:บทความนี้ถูกอ่าน 23721 ครั้ง

Pdf เลือกภาษา... รัสเซีย ยูเครน English

รีวิวสั้นๆ

ดาวน์โหลดเอกสารฉบับเต็มด้านบนหลังจากเลือกภาษา

กลไกพร้อมลิงค์ที่ยืดหยุ่น

ในการถ่ายโอนการเคลื่อนไหวระหว่างลิงค์ที่ค่อนข้างไกลกัน กลไกจะถูกใช้โดยที่แรงจากลิงค์ชั้นนำไปยังลิงค์ขับเคลื่อนจะถูกส่งโดยใช้ลิงค์ที่ยืดหยุ่น เฟืองที่มีข้อต่อแบบยืดหยุ่นใช้เป็นเฟืองส่งกำลังในเครื่องจักรของวิศวกรรมเครื่องกลทั่วไปและทางวิศวกรรมพิเศษ (ที่มีกำลังสูงสุด 50 กิโลวัตต์ อัตราทดเกียร์สูงสุด 10 ระดับที่ความเร็วรอบนอกสูงสุด 30 ม./วินาที) ตลอดจนในเครื่องมือกลที่แม่นยำและ เครื่องมือ (สำหรับอุปกรณ์สำหรับพล็อตเส้นโค้ง อุปกรณ์บันทึก กลไกมาตราส่วน ฯลฯ)

ต่อไปนี้ใช้เป็นตัวเชื่อมแบบยืดหยุ่น: สายพาน, สายไฟ, เชือกที่มีโปรไฟล์ต่างกัน, ลวด, เทปเหล็ก, โซ่แบบต่างๆ

เฟืองที่มีข้อต่อแบบยืดหยุ่นสามารถให้อัตราทดเกียร์คงที่และแปรผันได้ด้วยการเลื่อนระดับหรือค่าของมันอย่างราบรื่น

เพื่อรักษาความตึงของข้อต่อแบบยืดหยุ่นในกลไกจึงใช้อุปกรณ์ปรับความตึง: ลูกกลิ้งและสปริงแรงดึง, เครื่องถ่วงน้ำหนัก ฯลฯ

ประเภทเกียร์:

1 ตามวิธีการเชื่อมต่อลิงค์แบบยืดหยุ่นกับส่วนที่เหลือ:
แรงเสียดทาน;

• ด้วยการเชื่อมต่อโดยตรง
• พร้อมที่จับ

2 ตามการจัดเรียงร่วมกันของเพลาและทิศทางของการหมุน:

• เปิด;
• ข้าม;
• กึ่งข้าม

สายพาน

หลักการทำงานและการจำแนกประเภท

ชุดเกียร์ประกอบด้วยรอกสองตัวที่ติดตั้งอยู่บนเพลาและสายพานที่หุ้มรอกเหล่านี้ ภาระถูกส่งผ่านเนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างรอกและสายพานเนื่องจากความตึงของส่วนหลัง

ขึ้นอยู่กับรูปร่างของการตัดตามขวางของสายพานนั้นแตกต่างกัน:

• เข็มขัดแบน
• สายพานร่องวี;
• รอบเข็มขัด

ข้อดี:

• ความเป็นไปได้ของการส่งการจราจรในระยะทางไกล (สูงสุด 15 เมตรขึ้นไป)
• การทำงานที่ราบรื่นและเงียบ
• การป้องกันกลไกจากความผันผวนของโหลดเนื่องจากความยืดหยุ่นของสายพาน
• การป้องกันกลไกจากการโอเวอร์โหลดเนื่องจากการเลื่อนหลุดของสายพาน
• ความเรียบง่ายของการออกแบบและการใช้งาน (การส่งไม่ต้องการการหล่อลื่น)

ข้อบกพร่อง:

• ขนาดที่เพิ่มขึ้น (ภายใต้สภาวะที่เท่ากันเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกจะใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเฟือง 5 เท่า)
• ความไม่แน่นอนของอัตราทดเกียร์เนื่องจากการเลื่อนหลุดของสายพาน
• เพิ่มภาระบนเพลาและส่วนรองรับซึ่งเกี่ยวข้องกับแรงตึงของสายพานขนาดใหญ่ (มากกว่าเกียร์ 2-3 เท่า)
• ความทนทานของสายพานต่ำ (1,000-5,000 ชั่วโมง)

พื้นที่สมัคร

ส่วนใหญ่ใช้สายพานขับในกรณีที่เพลาอยู่ในระยะทางไกลตามเงื่อนไขการออกแบบ การส่งกำลังส่งกำลังสูงถึง 50 กิโลวัตต์ เมื่อใช้ร่วมกับตัวขับเกียร์ ตัวขับสายพานจะถูกตั้งค่าเป็นระดับความเร็วสูง โดยโหลดน้อยกว่า

ในวิศวกรรมเครื่องกลสมัยใหม่ สายพานร่องวีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด การใช้เข็มขัดแบนแบบเก่าลดลง สายพานแบนดีไซน์ใหม่ (พลาสติกตอกหมุด) กำลังได้รับความนิยมในการส่งสัญญาณความเร็วสูง สายพานกลมใช้สำหรับพลังงานต่ำเท่านั้น: ในเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องจักรในครัวเรือน ฯลฯ

ในกรณีที่ไม่มีตัวปรับความตึงอัตโนมัติ สายพานจะถูกดึงออก และเกิดการเลื่อนหลุด

พลังในการสู้รบ

• แรงดึงของสาขาการทำงาน
• แรงดึงของกิ่งที่ไม่ได้ใช้งาน
• กำลังอำเภอ;
• แรงดึง;
• แรงเหวี่ยง;
• แรงดัดสายพาน

เกณฑ์สำหรับความสามารถในการทำงานและการคำนวณของสายพาน:

1. ความสามารถในการดึงเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างสายพานและรอก
2. ความทนทานของสายพานซึ่งถูกจำกัดด้วยการทำลายสายพานจากความล้า

การคำนวณหลักของการขับเคลื่อนด้วยสายพานคือการคำนวณแรงฉุด ความทนทานของสายพานถูกนำมาพิจารณาในการคำนวณโดยการเลือกพารามิเตอร์การส่งหลักตามคำแนะนำ

ความสามารถในการฉุดลากของชุดส่งกำลังถูกกำหนดโดยค่าของแรงเส้นรอบวงสูงสุดที่อนุญาตหรือความเค้นที่มีประโยชน์ ความเค้นที่อนุญาตจากสภาวะการไม่ลื่นจะเพิ่มขึ้นตามความเค้นตึงเครียดที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ จะทำให้ความทนทานของสายพานลดลง

ผลกระทบของความเค้นจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางสำหรับความเร็วปานกลางที่พบบ่อยที่สุด (V< 20 м/с) и тихоходных (V< 10 м/с) передач незначительный.

การเพิ่มขึ้นของความเค้นดัดจะไม่ส่งผลต่อการเพิ่มความสามารถในการฉุดลากของการส่งกำลังนอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการทำลายสายพานจากความล้า ดังนั้นในทางปฏิบัติ ค่าอัตราส่วนขั้นต่ำที่อนุญาตจึงมีจำกัด

ความทนทานของสายพานยังขึ้นอยู่กับลักษณะและความถี่ของวงจรความเค้นด้วย

ความทนทานที่ลดลงพร้อมกับความถี่ของการวิ่งที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับความล้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทนความร้อนของสายพานด้วย อันเป็นผลมาจากการสูญเสียฮิสเทรีซิสในระหว่างการเปลี่ยนรูป สายพานจะร้อนขึ้นตามความถี่ของการวิ่งที่เพิ่มขึ้น ความร้อนสูงเกินไปของสายพานทำให้ความแข็งแรงลดลง

การปฏิบัติงานกำหนดว่า ตามคำแนะนำสำหรับการเลือกพารามิเตอร์การส่งหลัก อายุการใช้งานเฉลี่ยของสายพานคือ 2,000...3000 ชั่วโมง

สลิปในไดรฟ์เข็มขัด

การศึกษาของ M.E. Zhukovsky พบว่าการเลื่อนสองประเภทเกิดขึ้นในตัวขับสายพาน:

1. การเลื่อนแบบยืดหยุ่นที่มีอยู่ในโหลดใด ๆ
2. การเลื่อนหลุดที่เกิดขึ้นเมื่อโอเวอร์โหลด การเลื่อนแบบยืดหยุ่นเป็นสาเหตุของความไม่คงที่ของอัตราทดเกียร์และค่าแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น

สายพานร่องวี

สายพานร่องวีมีการใช้งานที่โดดเด่นเนื่องจากการยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การยึดเกาะบนรอกเพิ่มขึ้นประมาณ 3 เท่า สายพานมีการตัดขวางรูปลิ่มและอยู่ในร่องที่สอดคล้องกัน มีการใช้สายพานหลายตัวเพื่อลดแรงกดในการดัด สายพานร่องวีทำในรูปแบบของสายพานแบบปิดไม่รู้จบ

วิธีการปรับความตึงสายพาน

ขนาดของแรงตึงก่อนดึงของสายพานส่งผลกระทบอย่างมากต่อความทนทาน การยึดเกาะ และประสิทธิภาพการส่งผ่าน สายพานไดรฟ์ส่วนใหญ่ทำงานที่โหลดแบบแปรผัน และการคำนวณจะขึ้นอยู่กับค่าสูงสุดของโหลด ซึ่งที่ค่าคงที่ จะลดความทนทานและประสิทธิภาพในช่วงระยะเวลาที่มีการส่งกำลังน้อยเกินไป ในกรณีนี้ การออกแบบมีความเหมาะสมโดยที่ความตึงของสายพานจะเปลี่ยนโดยอัตโนมัติเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโหลด

การออกแบบคงความตึงคงที่ของสายพานไว้ โดยมวลของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งบนแผ่นออสซิลเลเตอร์จะทำให้เกิดความตึงได้ เช่นเดียวกับการใช้ลูกกลิ้งปรับความตึง

การรัดเข็มขัดให้แน่นเป็นระยะอาจใช้สกรูหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกันที่สามารถเคลื่อนมอเตอร์ไปตามแผ่นกันลื่น

รูปแบบ: pdf

ขนาด: 900KW

ภาษา: รัสเซี่ยน, ยูเครน

ตัวอย่างการคำนวณเดือยเกียร์
ตัวอย่างการคำนวณเฟืองเดือย การเลือกใช้วัสดุ การคำนวณความเค้นที่อนุญาต การคำนวณการสัมผัสและกำลังรับแรงดัด

ตัวอย่างการแก้ปัญหาการดัดงอ
ในตัวอย่าง ไดอะแกรมของแรงตามขวางและโมเมนต์ดัดถูกพล็อต พบส่วนที่เป็นอันตราย และเลือกลำแสง I ในปัญหามีการวิเคราะห์การสร้างไดอะแกรมโดยใช้การพึ่งพาเชิงอนุพันธ์และทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบส่วนต่าง ๆ ของลำแสง

ตัวอย่างการแก้ปัญหาแรงบิดของเพลา
ภารกิจคือการทดสอบความแข็งแรงของเพลาเหล็กสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง วัสดุ และความเค้นที่อนุญาต ในระหว่างการแก้ปัญหา แผนภาพของแรงบิด ความเค้นเฉือน และมุมบิดจะถูกสร้างขึ้น ไม่คำนึงถึงน้ำหนักตัวของเพลา

ตัวอย่างการแก้ปัญหาแรงกดอัดของแท่ง
ภารกิจคือการทดสอบความแข็งแรงของแท่งเหล็กที่ความเค้นที่อนุญาต ในระหว่างการแก้ปัญหา จะมีการสร้างแผนผังของแรงตามยาว ความเค้นปกติ และการกระจัด ไม่คำนึงถึงน้ำหนักของแท่งเอง

การประยุกต์ทฤษฎีการอนุรักษ์พลังงานจลน์
ตัวอย่างการแก้ปัญหาการใช้ทฤษฎีบทการอนุรักษ์พลังงานจลน์ของระบบเครื่องกล

การหาความเร็วและความเร่งของจุดตามสมการการเคลื่อนที่ที่กำหนด
ตัวอย่างการแก้ปัญหาการกำหนดความเร็วและความเร่งของจุดตามสมการการเคลื่อนที่ที่กำหนด

บ้าน » ซ่อมเครื่องปั่นไฟ » สายพานร่องวี การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกสายพานสำหรับสายพานร่องวี เครื่องคิดเลขออนไลน์ แอปพลิเคชั่นขับสายพาน