Bộ truyền đai V: tính toán, ứng dụng. Thắt lưng chữ V

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Công nghiệp hiện đại, kỹ thuật và các ngành khác sử dụng nhiều cơ chế khác nhau trong công việc của họ. Chúng đảm bảo hoạt động của các đơn vị, phương tiện, động cơ, … Một trong những thiết bị phổ biến, được sử dụng thường xuyên là bộ truyền động dây đai chữ V.

Cơ chế được trình bày bao gồm một số loại cấu trúc. Chúng khác nhau về các thông số hình học, mục đích, cách tiếp cận để thực hiện các nhiệm vụ được giao cho cơ chế. Các thiết bị được trình bày là gì sẽ được thảo luận thêm.

Đặc điểm chung

Thiết bị truyền đai V liên quan đến việc sử dụng một phương pháp đặc biệt để truyền động toàn bộ cơ cấu. Trong trường hợp này, năng lượng được tạo ra trong quá trình mô-men xoắn được sử dụng. Điều này được cung cấp bởi một bộ truyền động dây đai. Nó sử dụng năng lượng cơ học, sau đó nó sẽ chuyển sang một cơ chế khác.

Thiết kế này bao gồm một dây đai và tối thiểu hai ròng rọc. Phần đầu tiên trong số các phần tử cấu trúc này thường được làm bằng cao su. Đai truyền động đai chữ V được làm từvật liệu đã trải qua quá trình xử lý đặc biệt. Điều này cho phép phần tử được trình bày có khả năng chống lại ứng suất cơ học vừa và nhỏ, nhiệt độ cao.

Trong số các bộ truyền động dây đai, dây đai chữ V là phổ biến nhất. Thiết kế này ngày nay thường được sử dụng trong sản xuất ô tô, cũng như các loại phương tiện khác.

Tính năng thiết kế

Thiết kế của nhiều loại truyền lực cơ học được trình bày bao gồm các puli đai chữ V và một dây đai. Phần tử cuối cùng có dạng hình nêm. Các ròng rọc được làm dưới dạng đĩa kim loại. Chúng có các nhánh phân bố đều xung quanh chu vi. Họ giữ đai ở vị trí trên bề mặt của các ròng rọc.

Băng có thể có hai loại. Nó có thể có răng hoặc có bề mặt hoàn toàn nhẵn. Sự lựa chọn phụ thuộc vào mục đích của cơ chế. Trước đây, thiết kế được giới thiệu đã được sử dụng trong nhiều hệ thống của nhiều loại phương tiện khác nhau.

Ngày nay, kiểu truyền năng lượng cơ học được trình bày được sử dụng trong máy bơm nước và máy phát điện. Trong các thiết bị ô tô hạng nặng, một hệ thống tương tự được lắp đặt để dẫn động tay lái trợ lực. Hệ thống này có một máy bơm thủy lực. Đó là trong đó một thiết kế tương tự được sử dụng. Truyền động đai chữ V cũng được lắp trong máy nén kiểu không khí. Chúng được thiết kế để tăng phanh xe.

Yêu cầu đối với các yếu tốthiết kế

Thắt lưng chữ V có độ dày tương đối nhỏ. Điều này cho phép giảm đáng kể các kích thước bị chiếm dụng bởi hệ thống. Tuy nhiên, thực tế này đòi hỏi một cách tiếp cận đặc biệt để tổ chức hình học ròng rọc. Để ngăn băng bị nhảy ra, bề mặt ngoài của đĩa có các rãnh đặc biệt. Họ giữ đai tại chỗ.

Kích thước của bản thân puli được chọn phù hợp với tỷ số truyền. Nếu cần chế tạo bánh răng giảm tốc thì puli dẫn động sẽ lớn hơn phần tử cơ cấu dẫn động. Ngoài ra còn có một mối quan hệ nghịch đảo.

Trong sản xuất băng đai, vật liệu mềm đặc biệt được sử dụng để không bị mất tác dụng trong mọi điều kiện thời tiết. Trong sương giá và nhiệt, dây đai vẫn linh hoạt. Đó là vì lý do này mà nó không được phép cài đặt vật liệu khác thay vì một loại băng đặc biệt. Điều này sẽ làm hỏng thiết bị.

Giống

Bộ truyền đai V có thể được thực hiện theo nhiều cấu hình. Có một số loại cơ chế được trình bày phổ biến. Một trong những đơn giản nhất là một hệ thống mở. Các ròng rọc quay cùng chiều, các trục chuyển động song song.

Nếu các đĩa chuyển động ngược chiều nhau mà vẫn duy trì độ song song của các dải, hệ thống sẽ xuất hiện kiểu chéo. Nếu các trục cắt nhau, nó sẽ là một loại bán chéo.

Nếu các trục cắt nhau, sẽ có một truyền góc. Cô ấy nộp đơnròng rọc bước. Thiết kế này cho phép bạn tác động đến tốc độ theo góc của trục dẫn động. Tốc độ của puli truyền động không đổi.

Bánh răng ròng rọc không tải cho phép ròng rọc dẫn động ngừng chuyển động trong khi trục truyền động tiếp tục quay. Bánh răng ròng rọc làm việc thúc đẩy sự tự căng của dây đai.

Đai

Dây curoaV thuộc loại cấu kiện cơ cấu chịu lực kéo. Nó phải đảm bảo trả lại năng lượng cần thiết mà không bị trượt. Băng phải được tăng cường độ bền, chống mài mòn. Lưỡi dao phải bám tốt vào bề mặt ngoài của đĩa.

Chiều rộng của dây đai có thể thay đổi đáng kể. Trong sản xuất bông cao su, vật liệu len, da. Sự lựa chọn phụ thuộc vào điều kiện hoạt động của thiết bị.

Băng có thể được làm bằng dây vải hoặc dây thừng. Đây là những giống đáng tin cậy, linh hoạt và nhanh chóng.

Kỹ thuật hiện đại ngày nay thường sử dụng đai răng. Chúng còn được gọi là polyamide. Có 4 chỗ lồi trên bề mặt của chúng. Chúng nối lưới với các phần tử tương ứng trên các ròng rọc. Chúng hoạt động tốt trong các bánh răng tốc độ cao, các ứng dụng có khoảng cách ròng rọc nhỏ.

Đường kính ròng rọc ước tính

Việc tính toán bộ truyền đai chữ V bắt đầu bằng việc xác định đường kính của puli. Để làm điều này, bạn cần phải lấy hai con lăn hình trụ. Đường kính của chúng là D. Giá trị này được đặt cho từng kích thước của phần rãnh. Trong trường hợp này, tiếp điểm của các con lănvượt qua mức đường kính.

Phải đặt hai con lăn cùng loại như hình minh họa trong rãnh. Các bề mặt phải chạm vào nhau. Giữa các mặt phẳng tiếp tuyến tạo thành các con lăn cần đo khoảng cách. Chúng nên chạy song song với ròng rọc.

Một công thức đặc biệt được sử dụng để tính đường kính đĩa. Cô ấy trông như thế này:

D=RK - 2X, trong đó RK là khoảng cách đo được giữa các con lăn, mm; X là khoảng cách từ đường kính của đĩa đến tiếp tuyến phù hợp với con lăn (chạy song song với trục của đĩa).

Tính chuyển

Bộ truyền đaiV được tính toán theo phương pháp đã thiết lập. Trong trường hợp này, chỉ số về công suất truyền của cơ cấu được xác định. Nó được tính theo công thức sau:

M=Mnom. K, nơi Mnom. - công suất danh định do biến tần tiêu thụ trong quá trình vận hành, kW; K là hệ số tải động.

Khi thực hiện tính toán, một chỉ số được tính đến, xác suất phân phối của chỉ số đó ở chế độ đứng yên là không quá 80%. Hệ số và chế độ tải được trình bày trong các bảng đặc biệt. Bằng cách này, tốc độ của dây đai có thể được xác định. Nó sẽ là:

SR=πD1ChV1 / 6000=πD2ChV2 / 6000, trong đó D1, D2 là đường kính của các ròng rọc nhỏ hơn và lớn hơn (tương ứng); CV1, CV2 - tốc độ quay của đĩa nhỏ hơn và lớn hơn. Đường kính của ròng rọc nhỏ hơn không được vượt quá tốc độ giới hạn danh định của dây đai. Cô ấy 30 tuổim / s.

Ví dụ tính toán

Để hiểu phương pháp tính toán, cần phải xem xét công nghệ của quy trình này trên một ví dụ cụ thể. Giả sử cần xác định tỷ số truyền của bộ truyền động đai V. Đồng thời, biết công suất của đĩa truyền động là 4 kW và tốc độ góc (góc) của nó là 97 rad / s. Đồng thời, ròng rọc dẫn động có chỉ số này ở mức 47,5 rad / s. Đường kính của ròng rọc nhỏ hơn là 20 mm và ròng rọc lớn hơn là 25 mm.

Để xác định tỷ số truyền, cần tính đến dây đai có tiết diện bình thường, làm bằng vải dây (cỡ A). Phép tính có dạng như sau:

IF=97/47, 5=2, 04

Xác định đường kính của các ròng rọc từ bảng, người ta thấy rằng trục nhỏ hơn có kích thước khuyến nghị là 125 mm. Trục lớn hơn khi đai trượt 0,02 sẽ là:

D2=2.041.25 (1-0.02)=250mm

Kết quả hoàn toàn phù hợp với các yêu cầu của GOST.

Ví dụ tính chiều dài của thắt lưng

Chiều dài đai chữ V cũng có thể được xác định bằng cách sử dụng tính toán đã trình bày. Đầu tiên bạn cần tính toán khoảng cách giữa các trục của các đĩa. Để làm điều này, hãy áp dụng công thức:

R=SD2

С=1, 2

Từ đây bạn có thể tìm thấy khoảng cách giữa các trục:

P=1, 2250=300mm

Tiếp theo, bạn có thể xác định chiều dài của thắt lưng:

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

Chiều dài bên trong của thắt lưng ở cỡ A theo GOST là 118 cm. Trong trường hợp này, chiều dài ước tính của băng phải là 121,3 cm.

Tính toán vận hành hệ thống

Xác định kích thước của bộ truyền đai V, cần tính toán các chỉ tiêu chính về hoạt động của nó. Đầu tiên, bạn cần thiết lập tốc độ quay của băng. Đối với điều này, một tính toán nhất định được áp dụng. Dữ liệu cho nó đã được đưa ra ở trên.

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

Trong trường hợp này, các ròng rọc sẽ quay với các tốc độ khác nhau. Trục nhỏ hơn sẽ quay xung quanh với chỉ báo này:

CBm=3097/3, 14=916 phút ^-¹

Dựa trên các tính toán được trình bày trong các sách tham khảo có liên quan, công suất tối đa có thể được truyền qua dây đai được trình bày được xác định. Con số này tương đương với 1,5 kW.

Để kiểm tra độ bền của vật liệu, bạn cần thực hiện một phép tính đơn giản:

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

Chỉ báo kết quả được GOST chấp nhận, theo đó dây đai được trình bày được thực hiện. Hoạt động của nó sẽ khá lâu.

Lỗi thiết kế

Truyền động đai V được sử dụng trong nhiều cơ cấu và đơn vị. Thiết kế này có nhiều ưu điểm. Tuy nhiên, nó cũng có một danh sách toàn bộ những thiếu sót. Chúng có kích thước lớn. Do đó, hệ thống đã trình bày không phù hợp với tất cả các đơn vị.

Đồng thời, bộ truyền động dây đai được đánh dấu là có khả năng chịu lực kém. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống. Khi sử dụng ngay cả những vật liệu hiện đại nhất, tuổi thọ của dây đai còn nhiều điều mong muốn. Nó bị xóa, bị rách.

Tỷ số truyền là một giá trị thay đổi được. Điều này là do sự trượt của đai hình phẳng. Khi sử dụng thiết kế đã trình bày, các trục phải chịu tác động cơ học cao. Ngoài ra, tải trọng tác động lên các giá đỡ của chúng. Điều này là do cần phải căng dây đai trước. Trong trường hợp này, các yếu tố bổ sung trong thiết kế được sử dụng. Chúng làm giảm độ rung của dòng bằng cách giữ dải trên bề mặt của các ròng rọc.

Tích cực

Bộ truyền đaiV có rất nhiều ưu điểm nên ngày nay nó được sử dụng khá thường xuyên trong các đơn vị khác nhau. Thiết kế này đảm bảo độ êm ái cao khi vận hành. Hệ thống hoạt động gần như im lặng.

Trong trường hợp lắp đặt ròng rọc không chính xác, độ lệch này sẽ được bù đắp. Điều này đặc biệt đáng chú ý ở góc giao nhau, được xác định giữa các đĩa. Tải trọng được bù đắp trong quá trình đai trượt. Điều này cho phép bạn phần nào kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Bộ truyền đai loại bù cho các xung động xảy ra trong quá trình hoạt động của động cơ. Do đó, bạn có thể làm mà không cần lắp khớp nối đàn hồi. Thiết kế càng đơn giản càng tốt.

Không bắt buộc phải bôi trơn cơ chế đã trình bày. Tiết kiệm được thể hiện ở chỗ không cần mua vật tư tiêu dùng. Ròng rọc và dây đai có thể dễ dàng thay thế. Chi phí của các mặt hàng được trình bày vẫn có thể chấp nhận được. Việc lắp đặt hệ thống rất đơn giản.

Khi sử dụng hệ thống này, nó sẽ tạo ra một tỷ số truyền có thể điều chỉnh được. Cơ chế có khả năng làm việc ở tốc độ cao. Ngay cả khi băng bị vỡcác yếu tố khác của hệ thống vẫn còn nguyên vẹn. Trong trường hợp này, các trục có thể ở một khoảng cách đáng kể với nhau.

Sau khi xem xét truyền động đai V là gì, chúng ta có thể nhận thấy hiệu suất cao của nó. Nhờ đó, hệ thống đã trình bày ngày nay được sử dụng trong nhiều đơn vị.