Kiilahihnavaihteisto: laskenta, sovellus. V-hihnat

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Moderni teollisuus, konepajateollisuus ja muut teollisuudenalat käyttävät työssään erilaisia mekanismeja. Ne varmistavat yksiköiden, ajoneuvojen, moottoreiden jne. toiminnan. Yksi suosituista, usein käytetyistä laitteista on kiilahihnakäyttö.

Esitetty mekanismi sisältää useita rakenneluokkia. Ne eroavat geometrisista parametreista, tarkoituksesta, lähestymistavasta mekanismille osoitettujen tehtävien toteuttamiseen. Mitä esitellyt laitteet ovat, käsitellään tarkemmin.

Yleiset ominaisuudet

Kiilahihnavaihteistossa käytetään erityistä menetelmää koko mekanismin ohjaamiseksi. Tässä tapauksessa käytetään vääntömomenttiprosessissa tuotettua energiaa. Tämä saadaan aikaan hihnakäytöllä. Se käyttää mekaanista energiaa, jonka se sitten siirtää toiseen mekanismiin.

Tämä malli koostuu hihnasta ja vähintään kahdesta hihnapyörästä. Ensimmäinen näistä rakenneosista on useimmiten valmistettu kumista. Kiilahihnan käyttöhihna on valmistettumateriaalia, joka on käsitelty erityisellä tavalla. Tämän ansiosta esitelty elementti kestää keskisuurta ja pientä mekaanista rasitusta ja korkeita lämpötiloja.

Hihnakäytöistä kiilahihna on suosituin. Tätä mallia käytetään nykyään usein autojen ja muiden ajoneuvojen valmistuksessa.

Suunnitteluominaisuudet

Esitellyn mekaanisen voimansiirron mallisto sisältää kiilahihnapyörät ja hihnan. Viimeinen näistä elementeistä on kiilan muotoinen. Hihnapyörät on valmistettu metallilevyjen muodossa. Niissä on oksat tasaisesti kehän ympärille. Ne pitävät hihnaa paikallaan hihnapyörien pinnalla.

Nauhaa voi olla kahta tyyppiä. Siinä voi olla hampaita tai täysin sileä pinta. Valinta riippuu mekanismin tarkoituksesta. Aikaisemmin esitettyä mallia käytettiin useissa eri ajoneuvoluokkien järjestelmissä.

Esitettyä mekaanista energiansiirtotyyppiä käytetään nykyään vesipumpuissa ja konegeneraattoreissa. Raskaisiin autolaitteisiin asennetaan vastaava järjestelmä ohjaustehostimen käyttämiseksi. Tässä järjestelmässä on hydraulipumppu. Siinä käytetään samanlaista mallia. Kiilahihnakäyttöjä asennetaan myös ilmakompressoreihin. Ne on suunniteltu ajoneuvojen jarrutehostimille.

Elementtejä koskevat vaatimuksetmallit

V-hihnojen paksuus on suhteellisen pieni. Tämä mahdollistaa järjestelmän käyttämien mittojen pienentämisen merkittävästi. Tämä tosiasia vaatii kuitenkin erityistä lähestymistapaa hihnapyörän geometrian järjestämiseen. Teipin irtoamisen estämiseksi levyjen ulkopinnassa on erityisiä uria. Ne pitävät vyön paikallaan.

Itse hihnapyörän koko valitaan välityssuhteen mukaan. Jos on tarpeen luoda alennusvaihde, käytettävä hihnapyörä on suurempi kuin johtava rakenneelementti. On myös käänteinen suhde.

Vyönauhan valmistuksessa on käytetty erityisiä pehmeitä materiaaleja, joiden ei pitäisi heikentää suorituskykyään kaikissa sääolosuhteissa. Pakkasessa ja kuumuudessa hihna pysyy joustavana. Tästä syystä ei ole sallittua asentaa muuta materiaalia erikoisteipin sijasta. Tämä vahingoittaa yksikköä.

Lajikkeet

V-hihnavaihteisto voidaan valmistaa useissa kokoonpanoissa. Esitettyjä mekanismeja on useita suosittuja tyyppejä. Yksi yksinkertaisimmista on avoin järjestelmä. Hihnapyörät pyörivät samaan suuntaan, akselit liikkuvat rinnakkain.

Jos levyt liikkuvat vastakkaisiin suuntiin säilyttäen samalla nauhojen samansuuntaisuuden, näkyviin tulee järjestelmän ristikkotyyppi. Jos akselit risteävät, se on puoliristilaji.

Jos akselit leikkaavat, on kulmasiirto. Hän hakeeporrastetut hihnapyörät. Tämän rakenteen avulla voit vaikuttaa nopeuteen käytettävän akselin kulmassa. Käyttöpyörän nopeus pysyy vakiona.

Tyhjäkäynnin hihnapyörän vaihteisto sallii käytetyn hihnapyörän pysähtymisen, kun vetoakseli jatkaa pyörimistä. Tyhjäpyörän vaihteisto edistää hihnan itsekiristymistä.

Vyö

Kiilahihnat kuuluvat vetorakenneelementtien luokkaan. Sen on varmistettava vaaditun energian palautus ilman luisumista. Nauhalla on oltava lisääntynyt lujuus, kulutuskestävyys. Terän tulee tarttua hyvin kiekkojen ulkopintaan.

Hihnojen leveys voi vaihdella huomattavasti. Kumipäällysteisen puuvillan, villamateriaalien, nahan valmistuksessa. Valinta riippuu laitteen käyttöolosuhteista.

Teippi voidaan valmistaa nyörikankaasta tai johtolangasta. Nämä ovat luotettavimpia, joustavimpia ja nopeimpia lajikkeita.

Nykyaikainen suunnittelu käyttää usein hammashihnoja. Niitä kutsutaan myös polyamidiksi. Niiden pinnalla on 4 ulkonemaa. Ne liittyvät toisiinsa hihnapyörien vastaavien elementtien kanssa. Ne toimivat hyvin nopeilla vaihteilla, sovelluksissa, joissa hihnapyöräväli on pieni.

Arvioitu hihnapyörän halkaisija

Kiilahihnavaihteiston laskenta alkaa hihnapyörän halkaisijan määrittämisellä. Tätä varten sinun on otettava kaksi sylinterimäistä rullaa. Niiden halkaisija on D. Tämä arvo asetetaan kullekin uraosan koolle. Tässä tapauksessa rullien kosketuskulkee halkaisijan tasolla.

Kaksi kuvan mukaista rullaa on asetettava uraan. Pintojen tulee koskettaa. Rullat muodostavien tangenttitasojen välillä on tarpeen mitata etäisyys. Niiden tulee kulkea yhdensuuntaisesti hihnapyörän kanssa.

Levyn halkaisijan laskemiseen käytetään erityistä kaavaa. Hän näyttää tältä:

D=RK - 2X, missä RK on telojen välinen etäisyys, mm; X on etäisyys kiekon halkaisijasta telaan sopivaan tangenttiin (jokee yhdensuuntaisesti kiekon akselin kanssa).

Siirtolaskenta

V-hihnavoimansiirto lasketaan vakiintuneen menetelmän mukaan. Tässä tapauksessa määritetään mekanismin lähetetyn tehon indikaattori. Se lasketaan seuraavalla kaavalla:

M=Mnom. K, missä Mnom. – taajuusmuuttajan käytön aikana käyttämä nimellisteho, kW; K on dynaaminen kuormituskerroin.

Laskelmia tehtäessä otetaan huomioon indikaattori, jonka jakautumistodennäköisyys paikallaan olevassa tilassa on enintään 80 %. Kuormituskerroin ja tila on esitetty erityistaulukoissa. Tällä tavalla hihnan nopeus voidaan määrittää. Se on:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, jossa D1, D2 ovat pienempien ja suurempien hihnapyörien halkaisijat (vastaavasti); CV1, CV2 - pienemmän ja suuremman levyn pyörimisnopeus. Pienemmän hihnapyörän halkaisija ei saa ylittää hihnan nimellisnopeusrajoitusta. Hän on 30m/s.

Laskentaesimerkki

Laskentamenetelmän ymmärtämiseksi on tarpeen tarkastella tämän prosessin tekniikkaa tietyssä esimerkissä. Oletetaan, että on tarpeen määrittää kiilahihnakäytön välityssuhde. Samalla tiedetään, että käyttölevyn teho on 4 kW ja sen nopeus (kulma) on 97 rad/s. Samanaikaisesti käytetyllä hihnapyörällä tämä indikaattori on tasolla 47,5 rad / s. Pienen hihnapyörän halkaisija on 20 mm ja suuremman hihnapyörän 25 mm.

Välityssuhteen määrittämiseksi on otettava huomioon hihnat, joissa on normaali osa ja jotka on valmistettu nyörikankaasta (koko A). Laskelma näyttää tältä:

IF=97/47, 5=2, 04

Määritettäessä hihnapyörien halkaisijaa taulukosta, havaittiin, että pienemmän akselin suositeltu koko on 125 mm. Suurin akseli hihnan luistaessa 0,02 on:

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

Tulos vastaa täysin GOST:n vaatimuksia.

Esimerkki hihnan pituuden laskemisesta

V-hihnan pituus voidaan määrittää myös esitetyllä laskelmalla. Ensin sinun on laskettava levyjen akselien välinen etäisyys. Käytä tätä varten kaavaa:

R=SD2

С=1, 2

Täältä näet akselien välisen etäisyyden:

P=1, 2250=300 mm

Seuraavaksi voit määrittää vyön pituuden:

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

Vyön sisäpituus A-koossa GOSTin mukaan on 118 cm. Tässä tapauksessa teipin arvioitu pituus on 121,3 cm.

Järjestelmän toiminnan laskenta

V-hihnavaihteiston mittoja määritettäessä on tarpeen laskea sen toiminnan tärkeimmät indikaattorit. Ensin sinun on asetettava nauhan pyörimisnopeus. Tätä varten käytetään tiettyä laskelmaa. Sen tiedot annettiin yllä.

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

Tässä tapauksessa hihnapyörät pyörivät eri nopeuksilla. Pienempi akseli kääntyy tällä osoittimella:

CBm=3097/3, 14=916 min ^-¹

Osavissa hakuteoksissa esitettyjen laskelmien perusteella määritetään suurin teho, joka voidaan siirtää esitetyllä hihnalla. Tämä luku on 1,5 kW.

Materiaalin kestävyyden testaamiseksi sinun on suoritettava yksinkertainen laskelma:

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

Tuloksena oleva indikaattori on GOST:n hyväksymä, jonka mukaan esitetty hihna on valmistettu. Sen toiminta tulee olemaan melko pitkä.

suunnitteluvirheitä

Kiilahihnakäyttöä käytetään monissa mekanismeissa ja yksiköissä. Tällä suunnittelulla on monia etuja. Siinä on kuitenkin myös täydellinen luettelo puutteista. Ne ovat kooltaan suuria. Siksi esitetty järjestelmä ei sovellu kaikille yksiköille.

Samaan aikaan hihnakäytössä on alhainen kantavuus. Tämä vaikuttaa koko järjestelmän suorituskykyyn. Modernimpiakin materiaaleja käytettäessä hihnan käyttöikä jättää paljon toivomisen varaa. Se on poistettu, revitty.

Välityssuhde on muuttuva arvo. Tämä johtuu litteän muotoisen hihnan luistamisesta. Esitettyä mallia käytettäessä akselit altistuvat suurelle mekaaniselle iskulle. Myös kuorma vaikuttaa niiden tukiin. Tämä johtuu tarpeesta esikiristää hihna. Tässä tapauksessa suunnittelussa käytetään lisäelementtejä. Ne vaimentavat linjan tärinää pitämällä nauhaa hihnapyörien pinnalla.

Positiiviset

Kiilahihnavaihteistossa on paljon etuja, joten nykyään sitä käytetään useissa yksiköissä melko usein. Tämä muotoilu takaa toiminnan erittäin sujuvan. Järjestelmä toimii lähes äänettömästi.

Jos hihnapyörien asennuksessa ilmenee epätarkkuuksia, tämä poikkeama kompensoidaan. Tämä on erityisen havaittavissa risteyskulmassa, joka määräytyy kiekkojen välissä. Kuorma kompensoituu hihnan luistossa. Näin voit pidentää järjestelmän käyttöikää jonkin verran.

Vyötyyppinen vaihteisto kompensoi moottorin käytön aikana esiintyviä pulsaatioita. Siksi voit tehdä ilman elastisen kytkimen asentamista. Mitä yksinkertaisempi muotoilu, sitä parempi.

Esitettyä mekanismia ei tarvitse voidella. Säästöt näkyvät ilman tarvetta ostaa kulutustarvikkeita. Hihnapyörät ja hihna on helppo vaihtaa. Esitettyjen kohteiden hinta on edelleen hyväksyttävä. Järjestelmän asentaminen on helppoa.

Tätä järjestelmää käytettäessä muodostuu säädettävä välityssuhde. Mekanismilla on kyky toimia suurilla nopeuksilla. Vaikka nauha katkeaisijärjestelmän muut osat säilyvät ennallaan. Tässä tapauksessa akselit voivat olla huomattavan etäisyyden päässä toisistaan.

Pohdittuamme, mikä kiilahihnakäyttö on, voimme huomata sen korkean suorituskyvyn. Tämän ansiosta esitettyä järjestelmää käytetään nykyään monissa yksiköissä.