תיבת רצועת V: חישוב, יישום. חגורות V

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

תעשיות מודרניות, הנדסה ותעשיות אחרות משתמשות במגוון מנגנונים בעבודתם. הם מבטיחים את פעולתם של יחידות, כלי רכב, מנועים וכו'. אחד המכשירים הפופולריים, בשימוש תכוף, הוא הנע רצועת V.

המנגנון המוצג כולל מספר קטגוריות של מבנים. הם שונים בפרמטרים גיאומטריים, מטרה, גישה ליישום המשימות שהוקצו למנגנון. מה הם המכשירים המוצגים יידונו בהמשך.

מאפיינים כלליים

התקן העברת רצועת V כרוך בשימוש בשיטה מיוחדת להפעלת המנגנון כולו. במקרה זה, נעשה שימוש באנרגיה המופקת בתהליך המומנט. זה מסופק על ידי כונן רצועה. הוא משתמש באנרגיה מכנית, שאותה הוא מעביר למנגנון אחר.

עיצוב זה מורכב מחגורה ומינימום שתי גלגלות. הראשון מבין האלמנטים המבניים הללו עשוי לרוב מגומי. רצועת הנעה של רצועת V עשויהחומר שעבר עיבוד מיוחד. זה מאפשר לאלמנט המוצג להיות עמיד בפני מתח מכני בינוני וקטן, לטמפרטורות גבוהות.

בין כונני רצועות, רצועת V היא הפופולרית ביותר. עיצוב זה משמש כיום לעתים קרובות בייצור של מכוניות, כמו גם סוגים אחרים של כלי רכב.

תכונות עיצוב

העיצוב של המגוון המוצג של העברת כוח מכני כולל גלגלות רצועת V ורצועה. האחרון של אלמנטים אלה יש צורה בצורת טריז. הגלגלות עשויות בצורה של דיסקים מתכתיים. יש להם ענפים מפוזרים באופן שווה סביב ההיקף. הם מחזיקים את החגורה במקומה על פני הגלגלות.

הקלטת יכולה להיות משני סוגים. זה יכול להיות בעל שיניים או בעל משטח חלק לחלוטין. הבחירה תלויה במטרת המנגנון. בעבר, העיצוב המוצג שימש במערכות רבות של קטגוריות שונות של כלי רכב.

היום, הסוג המוצג של העברת אנרגיה מכנית משמש במשאבות מים ובמחוללי מכונות. בציוד רכב כבד מותקנת מערכת דומה על מנת להניע את הגה הכוח. למערכת זו יש משאבה הידראולית. זה בו כי עיצוב דומה משמש. כונני חגורת V מותקנים גם במדחסים מסוג אוויר. הם מיועדים להגברת בלמים לרכב.

דרישות לאלמנטיםעיצובים

רצועות V בעלות עובי קטן יחסית. זה מאפשר להפחית באופן משמעותי את הממדים התפוסים על ידי המערכת. עם זאת, עובדה זו דורשת גישה מיוחדת לארגון הגיאומטריה של הגלגלת. כדי למנוע מהסרט לקפוץ, על פני השטח החיצוניים של הדיסקים יש חריצים מיוחדים. הם מחזיקים את החגורה במקום.

גודל הגלגלת עצמה נבחר בהתאם ליחס ההילוכים. אם יש צורך ליצור הילוך הפחתה, הגלגלת המונעת תהיה גדולה יותר מהאלמנט המבני המוביל. יש גם קשר הפוך.

בייצור סרט החגורה נעשה שימוש בחומרים רכים מיוחדים שלא אמורים לאבד את הביצועים שלהם בכל תנאי מזג האוויר. בכפור ובחום, החגורה נשארת גמישה. מסיבה זו אסור להתקין חומר אחר במקום סרט מיוחד. זה יגרום נזק ליחידה.

זנים

ניתן לייצר תמסורת V-V-V בכמה תצורות. ישנם מספר סוגים פופולריים של מנגנונים מוצגים. אחד הפשוטים ביותר הוא מערכת פתוחה. הגלגלות מסתובבות באותו כיוון, הצירים נעים במקביל.

אם הדיסקים נעים בכיוונים מנוגדים תוך שמירה על המקביליות של הרצועות, מופיע סוג צולב של המערכת. אם הצירים מצטלבים, זה יהיה זן צלב למחצה.

אם הצירים מצטלבים, יש שידור זוויתי. היא מגישה בקשהגלגלות מדרגות. עיצוב זה מאפשר לך להשפיע על המהירות בזווית של הציר המונע. מהירות גלגלת ההנעה נשארת קבועה.

הילוך של גלגלת הסרק מאפשר לגלגלת המונעת להפסיק לנוע בזמן שציר ההינע ממשיך להסתובב. הילוך גלגלת סרק מקדם מתיחה עצמית של הרצועה.

חגורה

רצועות V שייכות לקטגוריה של אלמנטים מבניים מתיחה. עליו להבטיח את החזרת האנרגיה הנדרשת מבלי להחליק. הקלטת חייבת להיות בעלת חוזק מוגבר, עמידות בפני שחיקה. הלהב צריך להיצמד היטב למשטח החיצוני של הדיסקים.

רוחב הרצועות יכול להשתנות במידה ניכרת. בייצור של כותנה מגומית, חומרי צמר, עור. הבחירה תלויה בתנאי ההפעלה של הציוד.

הקלטת יכולה להיות עשויה מבד חוט או חוט. אלו הם הזנים האמינים, הגמישים והמהירים ביותר.

הנדסה מודרנית משתמשת כיום לעתים קרובות בחגורות שיניים. הם נקראים גם פוליאמיד. יש 4 בליטות על פני השטח שלהם. הם משתלבים עם האלמנטים המתאימים על הגלגלות. הם מתפקדים היטב בהילוכים במהירות גבוהה, יישומים עם מרווח גלגלות קטן.

קוטר גלגלת משוער

החישוב של תיבת רצועת V מתחיל בקביעת קוטר הגלגלת. כדי לעשות זאת, אתה צריך לקחת שני גלילים גליליים. הקוטר שלהם הוא D. ערך זה נקבע עבור כל גודל של קטע החריץ. במקרה זה, המגע של הגליליםעובר ברמת הקוטר.

יש למקם בחריץ שני גלילים מהסוג המוצג. המשטחים חייבים לגעת. בין המישורים המשיקים היוצרים את הגלילים, יש צורך למדוד את המרחק. הם צריכים לרוץ במקביל לגלגלת.

נוסחה מיוחדת משמשת לחישוב קוטר הדיסק. היא נראית כך:

D=RK - 2X, כאשר RK הוא המרחק הנמדד בין הגלילים, מ מ; X הוא המרחק מקוטר הדיסק למשיק שמתאים לגלגלת (פועל במקביל לציר הדיסק).

חישוב העברה

תמסורת V-V-V מחושבת לפי השיטה שנקבעה. במקרה זה, מחוון הכוח המשודר של המנגנון נקבע. זה מחושב באמצעות הנוסחה הבאה:

M=Mnom.ק, שם מנום. - כוח מדורג הנצרך על ידי הכונן במהלך הפעולה, קילוואט; K הוא מקדם העומס הדינמי.

בעת ביצוע חישובים, נלקח בחשבון אינדיקטור, שהסתברות ההתפלגות שלו במצב נייח היא לא יותר מ-80%. מקדם העומס והמצב מוצגים בטבלאות מיוחדות. בדרך זו ניתן לקבוע את מהירות החגורה. זה יהיה:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, כאשר D1, D2 הם הקוטר של הגלגלות הקטנות והגדולות יותר (בהתאמה); CV1, CV2 - מהירות הסיבוב של הדיסק הקטן והגדול יותר. הקוטר של הגלגלת הקטנה לא יעלה על המהירות המותרת של הרצועה. היא בת 30m/s.

דוגמה לחישוב

כדי להבין את מתודולוגיית החישוב, יש צורך לשקול את הטכנולוגיה של תהליך זה על דוגמה ספציפית. נניח שיש צורך לקבוע את יחס ההילוכים של כונן ה-V-V. יחד עם זאת, ידוע כי הספק של דיסק הכונן הוא 4 קילוואט, ומהירותו (זוויתית) היא 97 רד/s. יחד עם זאת, לגלגלת המונעת יש מחוון זה ברמה של 47.5 רד / s. הקוטר של הגלגלת הקטנה יותר הוא 20 מ"מ והגלגלת הגדולה יותר היא 25 מ"מ.

כדי לקבוע את יחס ההילוכים, יש צורך לקחת בחשבון חגורות בעלות חתך רגיל, עשויות בד חוט (מידה A). החישוב נראה כך:

IF=97/47, 5=2, 04

בקביעת קוטר הגלגלות מהשולחן, נמצא שלפיר הקטן יותר יש גודל מומלץ של 125 מ מ. הפיר הגדול יותר כאשר החגורה מחליקה 0.02 יהיה:

D2=2.041.25(1-0.02)=250mm

התוצאה תואמת לחלוטין את הדרישות של GOST.

דוגמה לחישוב אורך החגורות

ניתן לקבוע את אורך רצועת ה-V גם באמצעות החישוב המוצג. ראשית אתה צריך לחשב את המרחק בין הצירים של הדיסקים. לשם כך, החל את הנוסחה:

R=SD2

С=1, 2

מכאן תוכלו למצוא את המרחק בין הפירים:

P=1, 2250=300mm

לאחר מכן, תוכל לקבוע את אורך החגורה:

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

האורך הפנימי של החגורה במידה A לפי GOST הוא 118 ס"מ. במקרה זה, האורך המשוער של הסרט צריך להיות 121.3 ס"מ.

חישוב פעולת המערכת

קביעת הממדים של תיבת רצועת V, יש צורך לחשב את האינדיקטורים העיקריים לפעולתה. ראשית עליך להגדיר את המהירות שבה הקלטת תסתובב. לשם כך, מיושם חישוב מסוים. הנתונים עבורו ניתנו למעלה.

S=970.125 / 2=6.06 m/s

במקרה זה, הגלגלות יסתובבו במהירויות שונות. הציר הקטן יותר יסתובב עם המחוון הזה:

CBm=3097 / 3, 14=916 דקות ^-¹

בהתבסס על החישובים המוצגים בספרי העיון הרלוונטיים, נקבע ההספק המרבי שניתן להעביר באמצעות החגורה המוצגת. נתון זה שווה ל-1.5 קילוואט.

כדי לבדוק את עמידות החומר, עליך לבצע חישוב פשוט:

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

המחוון המתקבל מקובל על ידי GOST, לפיו עשויה החגורה המוצגת. פעולתו תהיה ארוכה למדי.

פגמי עיצוב

הנע רצועת V משמש במנגנונים ויחידות רבות. לעיצוב זה יתרונות רבים. עם זאת, יש לו גם רשימה שלמה של חסרונות. הם גדולים בגודלם. לכן, המערכת המוצגת אינה מתאימה לכל היחידות.

במקביל, כונן הרצועה מסומן בכושר נשיאה נמוך. זה משפיע על הביצועים של המערכת כולה. כאשר משתמשים אפילו בחומרים המודרניים ביותר, חיי החגורה משאירים הרבה מה לרצוי. הוא נמחק, קרוע.

יחס ההילוכים הוא ערך משתנה. זה נובע מהחלקה של החגורה בצורת שטוח. בעת שימוש בעיצוב המוצג, הפירים נתונים להשפעה מכנית גבוהה. כמו כן, העומס פועל על התומכים שלהם. זה נובע מהצורך למתוח מראש את החגורה. במקרה זה, אלמנטים נוספים בעיצוב משמשים. הם בולעים את רעידות הקו על ידי החזקת הרצועה על פני הגלגלות.

positives

להעברת חגורת V יש הרבה יתרונות, ולכן כיום משתמשים בה ביחידות שונות לעתים קרובות למדי. עיצוב זה מבטיח חלקות פעולה גבוהה. המערכת פועלת כמעט בשקט.

במקרה של אי דיוקים בהתקנת גלגלות, חריגה זו מפוצה. זה בולט במיוחד בזווית החצייה, שנקבעת בין הדיסקים. העומס מפוצה בתהליך החלקת החגורה. זה מאפשר לך להאריך במידת מה את חיי המערכת.

תיבת ההילוכים מסוג הרצועה מפצה על הפעימות המתרחשות במהלך פעולת המנוע. לכן, אתה יכול לעשות בלי להתקין צימוד אלסטי. ככל שהעיצוב פשוט יותר, כך טוב יותר.

אין צורך לשמן את המנגנון המוצג. החיסכון בא לידי ביטוי בהיעדר הצורך ברכישת חומרים מתכלים. גלגלות ורצועה ניתנות להחלפה בקלות. העלות של הפריטים המוצגים נשארת מקובלת. הרכבת המערכת פשוטה.

כשמשתמשים במערכת זו, מסתבר שהוא יוצר יחס העברה מתכוונן. למנגנון יש יכולת לעבוד במהירויות גבוהות. גם אם הקלטת נשברתאלמנטים אחרים של המערכת נשארים שלמים. במקרה זה, הפירים יכולים להיות במרחק ניכר אחד מהשני.

לאחר שקלטנו מהי הנעה של רצועת V, אנו יכולים לציין את הביצועים הגבוהים שלה. הודות לכך, המערכת המוצגת משמשת כיום ביחידות רבות.