La transmission par courroie fait référence aux engrenages
friction avec une connexion flexible et sert à
transformations de mouvement de rotation
avec poulies et courroie d'entraînement
couvrant les poulies.
Poulie motrice par forces de frottement,
apparaissant sur la surface de contact
poulie avec une courroie en raison de sa tension,
entraîne la courroie. Ceinture en
à son tour le fait tourner
poulie entraînée. Alors la puissance
transmis de la poulie menante à la poulie menée.

Types d'entraînements par courroie

a - transmission ouverte ;
b - croix
diffuser;
c - semi-croisé
boîte de vitesses (avec
métissage
arbres);
g - engrenage angulaire (avec
guidage
rouleau);
d - transmission depuis
rouleau compresseur;
e - transmission de
poulie étagée

Classification d'une transmission par courroie selon la forme de la section

- ceinture plate
(Fig.a);
- Courroie trapézoïdale
(Fig. b) ;
- ceinture ronde
(Fig. c) ;
- avec engrenage
ceintures (fig. e);
- avec polyclinique
ceintures (Fig. d).

Classification

Dans le sens de rotation de la poulie :
avec le même sens
(ouvert et semi-ouvert)
(Fig. 1a);
- avec vis à vis
directions (croix)
(Fig.1b).
Comment créer des tensions
ceinture:
- simples (Fig. 1a) ;
- avec un galet tendeur (Fig. 1 e) ;
- avec un tendeur (voir Fig. 2).
Fig.2. Réglage de la tension de la courroie
déplacer le moteur: 1 - courroie; 2
- poulie; 3 - dispositif de tension
Conception de poulie :
- avec des poulies à une rangée (Fig. 1,
enfer);
- à poulies étagées (Fig. 1,
e).

Champ d'application.

Les entraînements par courroie sont utilisés pour entraîner les unités de
moteurs électriques de petite et moyenne puissance; pour entraînement à faible puissance
moteurs à combustion interne. Le plus courant dans
génie mécanique trouver des entraînements par courroie trapézoïdale (dans les machines-outils,
moteurs de véhicules à moteur, etc.). Ces transmissions sont largement utilisées dans
petits entraxes et axes verticaux des poulies, ainsi qu'avec
transmission de rotation par plusieurs poulies.
Si nécessaire, assurer un entraînement par courroie d'un
un rapport de démultiplication et une bonne capacité de traction sont recommandés
installer des courroies crantées.
Les courroies plates ont une section rectangulaire utilisée dans les machines,
qui doit être résistant aux vibrations (par exemple, haute précision
Machines). Les transmissions à courroie plate sont actuellement utilisées
relativement rares (elles sont remplacées par des courroies trapézoïdales). En théorie
capacité de traction de la courroie trapézoïdale à la même force de tension par 3 fois
plus que plat.
Les transmissions à courroie ronde (comme celles de puissance) ne sont pas utilisées dans la construction mécanique.
Ils sont principalement utilisés pour les appareils de faible puissance dans l'instrumentation et
appareils ménagers (magnétophones, machines à coudre, etc.).

Avantages :

- la possibilité de localisation des poulies menante et menée sur
longues distances (plus de 15 mètres) (ce qui est important, par exemple,
pour le génie agricole);
- bon fonctionnement, fonctionnement silencieux de la transmission,
en raison de l'élasticité de la ceinture;
- faible sensibilité aux chocs et impacts, ainsi qu'aux
surcharge, capacité à glisser;
- la capacité de travailler avec des vitesses angulaires élevées ;
- protection des mécanismes contre les fluctuations brusques de charge
en raison de l'élasticité de la ceinture;
- la capacité de travailler à des vitesses élevées;
- conception simple et faible coût.

Défauts:

- inconstance du rapport de démultiplication due à
patinage de la courroie ;
- étirement progressif des ceintures, leur fragilité;
- le besoin de soins constants (installation et tension
courroies, leur modification et leur remplacement en cas de bris, etc.) ;
- encombrement relativement important de la transmission ;
- charges élevées sur les arbres et les supports dues à la tension des courroies ;
- risque de pénétration d'huile sur la courroie ;
- faible durabilité à haute vitesse (allant de
1000 à 5000 heures);
- la nécessité d'un tendeur.

Transmission plate. Conception et relations géométriques de base

Transmission par courroie avec parallèle,
axes sécants ou croisés avec
une courroie d'entraînement plate s'appelle
ceinture plate. Sur la fig. 1 montrant les options
transmission par courroie plate. Ce transfert est simple
conception, peut fonctionner à très haute
vitesses (jusqu'à 100 m/s) et grand centre
distances (jusqu'à 15 m). En raison du grand
l'élasticité de la ceinture, elle a une relative
Haute durabilité. Pour entraînements par courroie plate
recommandé de prendre et< 6 (с натяжным роликом
- à 10). Avant l'avènement de la transmission par courroie trapézoïdale, la transmission par courroie plate avait une prédominance
Se propager.

Conceptions d'engrenages, ceinture plate

- ouvert (voir Fig. 1, a) - le plus simple, le plus fiable et
boîte de vitesses facile à utiliser ; il est appliqué lorsque
axes parallèles ;
- croix (voir Fig.1, 6) - utilisé quand
la nécessité de faire tourner les poulies en sens inverse
directions et axes parallèles. A une augmentation
usure du bord de la ceinture. Cette transmission ne trouve pas
application large;
- semi-croisé (voir Fig. 1, c) - transmission pour
haches croisées;
- angulaire (Fig. 1, d) - recommandé pour
axes qui se croisent (principalement à un angle
90°).

Matériaux de transmission à courroie plate.

Exigences générales pour les matériaux des courroies d'entraînement :
résistance à l'usure et résistance sous charges cycliques ;
coefficient de frottement élevé avec poulies; petit module
élasticité et rigidité en flexion.
Ces conditions sont remplies par un cuir de haute qualité et
matières synthétiques (caoutchouc), renforcées
tissu de ceinture (GOST 6982-54), polymère (nylon,
polyamide C-6, caoutchouc SKN-40, latex) ou métal
corde. Des ceintures en tissu caoutchouté sont utilisées (GOST
101-54), bandes de coupe en couches avec couches de caoutchouc,
ceintures en couches et enroulées en spirale. Dans les zones humides
et les environnements agressifs utiliser des courroies avec du caoutchouc
joints.
Les poulies sont en fonte de grade SCH10, SCH15, SCH25, etc.
La poulie des structures soudées est constituée de nuances d'acier St1, St2
etc. Pour les poulies légères, utilisez
alliages d'aluminium, textolites.

Les ceintures en cuir sont fabriquées à partir de peau animale (la peau est soumise à un tannage spécial). Ces courroies ont une grande puissance de traction,
élasticité et résistance à l'usure, permettent des diamètres de poulie plus petits.
Cependant, en raison de leur rareté et de leur coût élevé, ils sont actuellement
rarement utilisé, uniquement pour les structures particulièrement critiques. La Fondation
ceinture caoutchoutée - cordon durable provulcanisé
tissu en coton technique en 2-9 couches reliées entre elles
caoutchouc vulcanisé. Tissu avec un module d'élasticité plus élevé
que le caoutchouc, transfère l'essentiel de la charge. Coup de pouce en caoutchouc
coefficient de frottement, assure le fonctionnement de la courroie dans son ensemble et
protège le tissu contre les dommages et l'abrasion pendant le fonctionnement de la transmission.
En raison de sa résistance, de son élasticité, de sa faible sensibilité à l'humidité et
les fluctuations de température des courroies caoutchoutées sont très répandues.
Selon l'option de pose de la base de tissu avant la vulcanisation
les ceintures sont divisées en trois types (Fig. 4): A - fileté (le tissu est coupé en largeur
bande), sont utilisés le plus souvent, vitesse de bande jusqu'à 30 m/s ; B-
en couches, utilisé pour les applications lourdes
vitesse jusqu'à 20 m/s ; B - enroulé en spirale, utilisé pour les petits
charges et vitesses jusqu'à 15 m/s, fournit une augmentation
résistance à l'usure des bords. Les courroies de type A les plus flexibles, elles ont
distribution prédominante.

.
Ceintures textiles (coton et
en laine) conviennent au travail dans l'atmosphère
poussiéreux, saturé de vapeurs alcalines, d'essence,
avec de fortes fluctuations de charge, mais la traction
leur capacité est relativement faible.
Les films sont largement utilisés
courroies en nylon ou sergé avec friction
enduit (film). Statique élevée et
la résistance à la fatigue des matériaux synthétiques a donné
la possibilité de réduire l'épaisseur de la ceinture.
Les ceintures en tissu synthétique sont fabriquées à partir de
tissu de kapron ou de nylon. Ces ceintures ont
faible poids et coefficient de frottement élevé.
Ils sont utilisés dans les entraînements à grande vitesse et
engrenages ultra-rapides (< 100 м/с).

Caoutchouté
ceintures de tous types
sont faites sans
revêtements en caoutchouc
(pour la normale
conditions de travail), donc
et avec couvercles (pour
travailler dans l'humidité
locaux, ainsi que
dans un environnement saturé
paires d'acides et
alcalins).

Les ceintures en coton sont fabriquées
métiers à tisser à partir de fils de coton
plusieurs couches d'entrelacs (quatre-huit) suivies d'une imprégnation
azokérite et bitume. Coton
les ceintures sont moins chères que
caoutchouté.
Les ceintures en laine sont fabriquées à partir de laine
fil tissé et cousu
fil de coton imprégné
composition d'huile siccative, de craie et de minium de fer.
La capacité de charge de ces courroies est plus élevée,
que celles en coton. Trouver une application
dans l'industrie chimique.

Structures de poulies.

Les poulies sont en fonte,
acier, soudé ou préfabriqué, coulé à partir de
alliages légers et plastiques. Diamètres de poulie
déterminée à partir du calcul de la transmission par courroie, et
puis arrondi à la valeur la plus proche de la série
R40 (GOST 17383-73*). Des poulies en fonte sont utilisées
à des vitesses allant jusqu'à 30÷45 m/s. Petites poulies
les diamètres jusqu'à 350 mm ont des disques pleins,
poulies gros diamètre - moyeux
section variable elliptique. Acier
les poulies soudées sont utilisées à des vitesses de 60÷80
Mme. Les poulies en alliage léger sont prometteuses pour
engrenages à grande vitesse jusqu'à 100 m/s.

Les principaux paramètres géométriques des transmissions par courroie

Angles α1 et α2 ,
pertinent
les arcs le long desquels
il y a une touche
ceinture et jante
poulie, appelée
angles de préhension.

Calcul des paramètres géométriques.

. Distance du centre
où L est la longueur estimée de la courroie ; D1 et D2 - diamètres
poulies motrices et entraînées.
Pour le fonctionnement normal de la transmission par courroie plate
condition doit être remplie :
tandis que a ne doit pas dépasser 15 m.

2. Longueur de ceinture estimée
100 à 300 mm supplémentaires sont ajoutés à la couture.
3. Diamètre de la poulie motrice (petite), mm
(où
P1 - puissance)

4. Diamètre de la poulie menée
où et - rapport de démultiplication;
- coefficient de glissement.
De diamètre D > 300 mm, les poulies sont réalisées avec
quatre à six aiguilles. Pour poulies avec
écarts par rapport à tailles standards, produire
calcul de force. Comptez sur la jante
force comme un anneau tournant librement sous
l'action des forces d'inertie ; les rayons comptent sur
pliez.

Angles d'enroulement admissibles pour les entraînements par courroie. En raison de l'étirement et
courroie relâchée pendant le fonctionnement, les angles d'enroulement sont mesurés
approximativement:
(6)
Dans la formule (6), l'expression
(7)
où β est l'angle entre les branches de la ceinture (pour
transmission par courroie plate (β< 30°)). Угол β между
branches de ceinture affecte la valeur des angles d'enroulement (α1 et
α2). Il est également recommandé d'accepter la valeur
diamètres de poulie (D1 et D2) à respecter
condition
(8)
où pour transmission par courroie plate [α ]= 150°, pour
Courroie trapézoïdale [α] - = 120°.

Rapport de vitesse.
Dans un entraînement par courroie, comme dans un entraînement par friction, il en résulte
les vitesses circonférentielles des courroies élastiques coulissantes ne sont pas les mêmes.
D'où le rapport de démultiplication
où, ω1 et n1 sont la vitesse angulaire et la fréquence de rotation du maître
poulie; , ω2 et n2 - la même poulie entraînée; , D1,D2 - diamètres
poulies motrices et entraînées; ε-coefficient de glissement.
La perte relative de vitesse sur les poulies est caractérisée par
coefficient de glissement ; avec une petite valeur
ce coefficient (ε< 0,02) приближенно имеем

(10)
efficacité de la transmission par courroie. En tenant compte des pertes pendant le fonctionnement, l'efficacité
les transferts sont déterminés à partir de l'expression
où Ψу - pertes relatives associées au glissement
poulies et en raison de l'élasticité de la courroie; Ψnn- relatif
pertes de roulement ; Ψsv - pertes relatives de résistance
air (prise en compte uniquement avec les grosses poulies à rayons).
Si la puissance connue sur la poulie motrice et la puissance sur
esclave (réduit en raison des pertes), alors le rendement de transmission
pour la valeur moyenne de la vitesse ouverte de la courroie plate
efficacité 0,96-0,98 ; pour transmission par courroie trapézoïdale 0,95-0,96 ; pour
engrenages avec galet tendeur 0,95.

ceinture de sécurité s'appelle un mécanisme cinématique qui transmet l'énergie à l'aide d'une liaison souple utilisant le frottement entre la courroie et la poulie.

Composants ceinture de sécurité sont les poulies motrice et entraînée situées à une certaine distance l'une de l'autre, qui sont enroulées autour d'une courroie d'entraînement spéciale.

Le niveau de la charge transmise à ceinture de sécurité dépend de facteurs tels que la tension de la courroie, le coefficient de frottement et l'angle de la poulie.

Entraînements par courroie

Entraînements par courroie Il existe différents types et sont classés en fonction de la forme de la section transversale de la ceinture. Selon ce critère, les experts distinguent les transmissions à courroie ronde, à courroie trapézoïdale et à courroie plate. Dans le même temps, les courroies en forme de coin et plates sont les plus courantes dans la technologie.

Le principal avantage des courroies plates est que leur tension aux points de contact avec les poulies est minimale, et les courroies cunéiformes sont que, en raison de leur profil, elles se caractérisent par une traction accrue. Quant aux courroies rondes, on les trouve le plus souvent dans des machines et des mécanismes de taille relativement petite, par exemple des appareils électroménagers, des machines de bureau, des équipements pour les industries alimentaires et vestimentaires.

Avantages et inconvénients des entraînements par courroie

Les principaux avantages qui ont entraînements par courroie, sont les suivantes : conception simple et faible coût ; la possibilité d'assurer la transmission du couple sur de longues distances ; facilité d'utilisation et d'entretien; bon fonctionnement et bon fonctionnement.

Dans le même temps, les entraînements par courroie présentent un certain nombre d'inconvénients, notamment : des dimensions relativement importantes qui ne permettent pas leur utilisation dans un certain nombre de cas ; fragilité lorsqu'il est utilisé sur des mécanismes à grande vitesse; l'impossibilité d'assurer un rapport de transmission constant en raison du patinage de la courroie ; fortes charges sur les supports et les arbres.

Il convient également de souligner que la fiabilité entraînements par courroie nettement inférieur aux autres types de transmissions, car les ruptures de courroie et leur saut des poulies ne sont pas exclus et se produisent assez souvent. C'est pourquoi les entraînements par courroie nécessitent plus d'attention en termes d'entretien et doivent être surveillés en permanence.

Types d'entraînements par courroie plate

En fonction de la position des axes des poulies, ainsi que de leur objectif, les entraînements par courroie plate sont divisés en types suivants: engrenages ouverts, engrenages à poulies étagées, engrenages croisés et engrenages à galet tendeur.

Les engrenages ouverts se caractérisent par des axes parallèles et le fait que les poulies tournent dans le même sens.

Les engrenages à poulies étagées permettent de modifier la vitesse angulaire de rotation de l'arbre entraîné à une vitesse constante de l'arbre d'entraînement.

Dans les engrenages croisés, les poulies tournent dans des directions opposées et leurs axes sont parallèles.

Les engrenages avec galet tendeur permettent une tension automatique de la courroie et une augmentation de l'angle d'enroulement d'une poulie de petit diamètre.

Les principaux matériaux pour la fabrication des ceintures plates sont le cuir, la laine, les tissus caoutchoutés et en coton, et ils peuvent avoir différentes largeurs. Lequel d'entre eux est utilisé dans chaque cas dépend du but de la ceinture et des conditions de son fonctionnement. De plus, la charge que subira la courroie lors du fonctionnement de la transmission est également d'une importance non négligeable.

La conception d'une transmission à courroie plate est relativement simple, elle peut être utilisée avec succès lorsque des caractéristiques de vitesse élevée des mécanismes cinématiques et de grandes distances entre les axes des poulies sont requises.

Transmission par courroie trapézoïdale

La principale caractéristique d'une transmission par courroie trapézoïdale est que sa courroie d'entraînement a une section trapézoïdale avec un angle de profil égal à 40°. Par rapport à une courroie de type plat, elle est capable de transmettre des forces de traction suffisamment importantes, cependant Efficacité il est nettement inférieur.

La fonction principale de toute courroie d'entraînement est de transmettre la traction. Elle doit donc être solide, résistante à l'usure, durable, offrir une bonne adhérence sur les poulies et, en même temps, être relativement peu coûteuse.

Le principal domaine d'utilisation des transmissions à courroie trapézoïdale est celui des machines et des mécanismes avec de petits entraxes et de grands rapports de démultiplication. Dans ce cas, les axes des arbres sont le plus souvent situés dans un plan vertical.

Courroies crantées

Les courroies de distribution sont le plus souvent constituées d'un matériau synthétique aussi durable et moderne que le polyamide. Ils combinent avec succès les avantages des engrenages et des courroies plates.

Ces courroies ont de petites protubérances sur leurs surfaces de travail qui, pendant le fonctionnement, pénètrent dans de petits évidements situés sur les poulies. Ils conviennent bien aux engrenages qui transmettent la rotation à des vitesses élevées et la distance centrale est faible.

Poulies à courroie

Pour les entraînements par courroie plate, la forme préférée de la surface de travail de la poulie est surface lisse, qui a une certaine convexité. Quant aux courroies trapézoïdales, leurs surfaces de travail sont les surfaces latérales des poulies. Les poulies sont fabriquées à partir de matériaux tels que l'acier, les plastiques, les alliages d'aluminium et la fonte.

Les transmissions par courroie sont des transmissions à friction (friction), dans lesquelles la puissance est transférée en raison des forces de friction qui surviennent entre la liaison motrice, entraînée et intermédiaire - une courroie élastique (connexion flexible).
Les maillons menants et menés sont communément appelés poulies. Ce type d'engrenage est généralement utilisé pour connecter des arbres situés à une distance considérable les uns des autres.

Pour un fonctionnement normal de la transmission par courroie, il est nécessaire de pré-tendre la courroie, ce qui peut être effectué en déplaçant l'une des poulies, au moyen de galets tendeurs ou en installant le moteur (mécanisme) sur une plaque basculante.

Classification de la transmission par courroie

Les transmissions par courroie sont classées selon divers critères - selon la forme de la section transversale de la courroie, selon la position relative des arbres et de la courroie, selon le nombre et le type de poulies, selon le nombre de poulies couvertes par la courroie, selon le mode de réglage de la tension de la courroie (avec un galet auxiliaire ou avec des poulies mobiles).

1. Selon la forme de la section transversale de la ceinture Il existe les types d'entraînements par courroie suivants :

• ceinture plate (la section transversale de la ceinture a la forme d'un rectangle allongé plat, Fig. 1a);
• Courroie trapézoïdale (coupe transversale d'une ceinture en forme de trapèze, Fig. 1b);
• courroie poly-V (la courroie à l'extérieur a une surface plane et à l'intérieur, en interaction avec les poulies, la surface de la courroie est équipée d'arêtes longitudinales, réalisées en coupe transversale sous la forme d'un trapèze, Fig. 1d);
• ceinture ronde (la section transversale de la ceinture a une forme ronde ou ovale, Fig. 1c);
• courroie crantée (la surface intérieure de la courroie plate en contact avec les poulies est pourvue de protubérances transversales qui pénètrent dans les cavités correspondantes des poulies lors du fonctionnement de la transmission, photo ci-dessous).

Les courroies trapézoïdales et les courroies striées sont les plus largement utilisées dans la construction mécanique. Courroie de transmission ronde en caoutchouc (diamètre 3…12 mm) utilisé dans les entraînements de faible puissance (machines de bureau, électroménagers, appareils électroménagers, etc.).

Une variante de la transmission par courroie est une transmission par courroie crantée, dans laquelle la puissance est transmise par une courroie crantée en engrenant les dents de la courroie avec les protubérances sur les poulies. Ce type d'engrenage est intermédiaire entre les engrenages et les engrenages à friction. L'entraînement par courroie crantée ne nécessite pas de prétension importante de la courroie et ne présente pas l'inconvénient du patinage de la courroie inhérent à tous les autres entraînements par courroie.

La transmission par courroie trapézoïdale est principalement utilisée comme une transmission ouverte. Les entraînements par courroie trapézoïdale ont une plus grande capacité de traction, nécessitent moins de tension, grâce à quoi ils chargent moins les supports d'arbre, permettent des angles d'enroulement plus petits, ce qui leur permet d'être utilisés avec de grands rapports de démultiplication et une petite distance entre les poulies.

Les courroies trapézoïdales et les courroies striées sont sans fin et caoutchoutées. La charge est portée par une corde ou un tissu plié en plusieurs couches.

Les courroies trapézoïdales sont produites en trois types : section normale, étroite et large. Les courroies larges sont utilisées dans les variateurs.

Les courroies striées en V sont des courroies plates avec une corde à haute résistance et des cales longitudinales internes incluses dans les rainures des poulies. Ils sont plus souples que les coins, offrent un meilleur rapport de démultiplication.

Les courroies plates ont une grande flexibilité mais nécessitent une prétension importante de la courroie. De plus, une courroie plate n'est pas aussi stable sur une poulie qu'une courroie trapézoïdale ou une courroie trapézoïdale poly.

2. Selon la disposition mutuelle des arbres et de la courroie :

• avec des axes géométriques parallèles des arbres et une courroie recouvrant les poulies dans un sens - transmission ouverte (les poulies tournent dans le même sens, fig. 2a);
• avec des arbres parallèles et une courroie recouvrant les poulies dans des sens opposés - transmission croisée (les poulies tournent dans des sens opposés, Fig. 2b);
• les axes de l'arbre se croisent à un certain angle (le plus souvent 90°, Fig. 2c) – transmission semi-croisée;
• les arbres de transmission se croisent, tandis que le changement de sens du flux de puissance transmis s'effectue au moyen d'une poulie ou d'un rouleau intermédiaire - engrenage de coin(Fig. 2d).

3. Par le nombre et le type de poulies utilisé en transmission : avec des arbres à poulie unique ; avec un arbre à deux poulies dont l'une des poulies est folle; avec des arbres portant des poulies étagées pour changer le rapport d'engrenage (pour augmenter la vitesse de l'arbre entraîné).

4. Par le nombre d'arbres couverts par une courroie : transmission à deux arbres, trois, quatre et multiarbres.

5. Par la présence de rouleaux auxiliaires : sans galets auxiliaires, avec galets tendeurs (Fig. 2e) ; avec galets de guidage (Fig. 2d).

Avantages des entraînements par courroie

Les avantages des entraînements par courroie incluent les propriétés suivantes :

• Simplicité de conception, faible coût de fabrication et de fonctionnement.
• La capacité de transmettre de la puissance sur une distance considérable.
• Capacité à travailler avec des vitesses élevées.
• Douceur et petit bruit dans le travail en raison de l'élasticité de la courroie.
• Atténuation des vibrations et des chocs grâce à l'élasticité de la courroie.
• Protection des mécanismes contre les surcharges et les chocs grâce à la capacité de glissement de la courroie (cette propriété ne s'applique pas aux engrenages à courroie crantée).
• La capacité d'isolation électrique de la courroie est utilisée pour protéger la partie entraînée des machines à entraînement électrique contre l'apparition de tensions et de courants dangereux.



Inconvénients des entraînements par courroie

Les principaux inconvénients des entraînements par courroie:

• Grandes dimensions globales (notamment en cas de transfert de capacités importantes).
• Faible durabilité de la courroie, en particulier dans les engrenages à grande vitesse.
• Charge élevée sur les arbres et les roulements des supports en raison de la tension de la courroie (cet inconvénient est moins prononcé dans les entraînements par courroie crantée).
• La nécessité d'utiliser des tendeurs de courroie qui compliquent la conception de la transmission.
• Sensibilité de la capacité de charge à la contamination des liaisons et à l'humidité de l'air.
• Rapport de démultiplication non constant dû au glissement élastique inévitable de la courroie.

Portée des entraînements par courroie

Les entraînements par courroie sont utilisés dans la plupart des cas pour transmettre le mouvement d'un moteur électrique ou d'un moteur à combustion interne, lorsque, pour des raisons de conception, l'entraxe doit être suffisamment grand et que le rapport d'engrenage peut ne pas être strictement constant (convoyeurs, entraînements de machines-outils, machines routières et agricoles, etc.). Les engrenages à courroie crantée peuvent également être utilisés dans les entraînements nécessitant un rapport de transmission constant.

Puissance transmise par courroie, généralement jusqu'à 50kW, mais peut atteindre 2000kW et encore plus. Vitesse de la bande v = 5…50 m/s, et dans les transmissions à grande vitesse - jusqu'à 100m/s et plus haut.

Après la transmission par engrenages, la transmission par courroie est la plus courante de toutes les transmissions mécaniques. Il est souvent utilisé en combinaison avec d'autres types de transmissions.

Rapports géométriques et cinématiques des entraînements par courroie

Entraxe a de la transmission par courroie détermine principalement la conception de l'entraînement de la machine. Entraxe recommandé (voir Fig. 3) :

Pour les entraînements par courroie plate :

un ≥ 1,5 (d 1 + d 2) ;

Pour les entraînements par courroie trapézoïdale et poly-courroie trapézoïdale :

un ≥ 0,55 (d 1 + d 2) + h;

où:
d 1, d 2 - diamètres des poulies menante et menée de la transmission;
h est la hauteur de la section de ceinture.

Longueur de courroie estimée L p égale à la somme des longueurs des sections droites et des arcs de circonférence des poulies :

L p = 2 un + 0,5 π(d 2 + d 1) + 0,25 (d 2 - d 1) 2 / une.

Selon la valeur trouvée à partir de la série standard, la longueur de courroie estimée supérieure la plus proche Lp est prise. Lors de la connexion des extrémités, la longueur de la courroie est augmentée de 30…200 millimètres.

Entraxe de la transmission par courroie pour la longueur de courroie finalement installée est déterminée par la formule :

un = [ 2 L p - π(d 2 + d 1)] / 8 + √{[ 2 L p - π(d 2 + d 1)] 2 - 8 π(d 2 - d 1) 2 )/ 8 .

Angle d'enroulement de la courroie de la petite poulie

α 1 = 180 ° - 2 γ .

D'un triangle O 1 EN 2(Fig. 3)

sin γ \u003d IN 2 / O 1 O 2 \u003d (d 2 - d 1) /2 un.

En pratique, γ ne dépasse pas π/ 6 , donc, prenons approximativement sin γ = γ (rad), alors :

γ \u003d (d 2 - d 1) / 2 a (rad) ou γ ° = 180 °(d2 –d1)/ 2 Pennsylvanie.

Par conséquent,

α 1 = 180 ° - 57 ° (j 2 - j 1) / a.

Rapport de transmission par courroie :

u \u003d je \u003d ré 2 / ré 1 ( 1 – ξ) ,

où : ξ est le coefficient de glissement de l'engrenage qui, en fonctionnement normal, est égal à ξ = 0,01…0,02.

Approximativement, vous pouvez prendre u = d 2 /d 1; ξ \u003d (v 1 -v 2) / v 1.

Sur la fig. 1 montre le schéma cinématique de la transmission par courroie trapézoïdale. Pour calculer la transmission, les données initiales sont nécessaires, qui sont données ci-dessous.

Donnée initiale: puissance et couple sur l'arbre de transmission R 1 et T 1, fréquence de rotation de la poulie motrice n 1, rapport de démultiplication tu, la nature de la charge, l'emplacement de la transmission dans l'espace (horizontal, incliné ou vertical), les exigences de conception.

1. Le type de section de bande est sélectionné. Par taille R 1 et n 1à l'aide du schéma, fig. 2. Les courroies avec une plus grande section transversale ont une plus grande capacité de charge mais sont moins flexibles, ce qui entraîne une poulie de plus grand diamètre. La sélection d'une courroie avec une section transversale plus petite entraînera des dimensions de transmission plus petites, mais avec un plus grand nombre de courroies.

Riz. 2

2. Le diamètre de la poulie motrice est sélectionné, d1 selon le tableau 1. Pour chaque section de la ceinture, la plage de valeurs recommandée est donnée d1. Des valeurs plus petites doivent être prises dans le cas où il est nécessaire d'obtenir de petites dimensions de transmission, mais dans ce cas, les contraintes de flexion dans la courroie seront les plus importantes, ce qui entraînera une augmentation du nombre de courroies.

Sens d1 doit être pris selon GOST, tableau 2, ou à partir d'un certain nombre de nombres recommandés pour les tailles, tableau 3.

Tableau 1

Désignation de section	Dimensions de la section, mm	Aire de section, A, mm 2	Longueur de la courroie, mm	Longueur du socle, mm	Diamètre de poulie, d 1, mm
b	pb	h	y 0	dmin	Recommandé, j 1
0 (Z)		8,5		2,1		400 - 2500			71, 80, 90, 100
Un (Un)				2,8		560 - 4000			100, 112, 125, 140, 160
B (B)			10,5			800 - 6300			140, 160, 180, 200, 224
AVANT JC)			13,5	4,8		1800 - 10000			224, 250, 280, 315, 355
G (D)				6,9		3150 - 15000			355, 400, 450, 500, 560
D (E)			23,5	8,3		4500 - 18000			560, 630, 710, 800, 900

Noter: entre parenthèses sont les désignations des courroies dans le système international ISO.

Les dimensions de la section de la courroie sont indiquées sur la fig. 3.

Tableau 2

3. Le diamètre de la poulie entraînée est déterminé, environ

La valeur résultante est arrondie au GOST le plus proche, tableau 2, si le variateur est conçu pour une production de masse. Dans d'autres cas, y compris en conception pédagogique, les valeurs des diamètres peuvent être tirées d'une série de nombres, tableau 3.

4. Le rapport de démultiplication est spécifié en tenant compte du coefficient de glissement e

peut être accepté ε =0,01…0,02. Écart de valeur tu jusqu'à 4 % de la valeur spécifiée est autorisée.

5. Entraxe prédéterminé, mm.

L'entraxe des entraînements par courroie peut être réglé dans une large plage. De la valeur un la longueur de la ceinture dépend. Il peut être préalablement déterminé en fonction du rapport de démultiplication tu et diamètre d2 selon le tableau 4, .

Tableau 4

Valeurs d'entraxe, a, mm
tu
un	1.5d2	1.2d2	d2	0,95d2	0.9d2	0,85d2

Si nécessaire, le plus petit ou plus grande valeur l'entraxe peut être déterminé par les formules :

où h– hauteur de bande, mm, tableau 1.

Cependant, l'entraxe doit être pris sous certaines conditions pour les dimensions de la transmission. Dans les calculs pratiques, s'il n'y a pas d'exigences particulières pour les dimensions de la transmission, il est recommandé de prendre une valeur non inférieure à celle obtenue à partir du tableau 4. La valeur de l'entraxe, choisie proche de, peut créer des difficultés dans la disposition de l'entraînement, ainsi que dans la conception du mécanisme de tension.

6. Longueur de ceinture estimée

, mm

la valeur de la longueur de la courroie est sélectionnée selon GOST, tableau 5. S'il n'y a pas d'exigences particulières pour les dimensions de la transmission, il est recommandé de choisir je proche de la valeur calculée, de préférence une valeur plus grande. L'augmentation de la longueur de la courroie permet de réduire le nombre de cycles de chargement et d'augmenter la durée de vie de la courroie, mais en même temps les dimensions de la transmission augmentent.

Tableau 5

7. L'entraxe est spécifié,

8. Angle d'enroulement de la plus petite poulie, a, deg.,

.

L'angle a pour les transmissions à courroie trapézoïdale doit être d'au moins 120 °, avec des valeurs plus petites, la capacité de traction de la transmission est réduite.

9. La vitesse circonférentielle est déterminée, V

10. Puissance nominale R o transmis par une courroie, à condition : un\u003d 180 environ, tu=1, la charge sans fluctuation, pour la longueur de base de la courroie, est sélectionnée selon le tableau 6.

Tableau 6

Puissance P 0 , kW, transmise par une courroie.

Partie ceinture	Diamètre estimé d'une petite poulie, mm	Vitesse de la bande, m/s
0 (Z)		0,23	0,29	0,36	0,42	0,49	0,56	0,62	0,69	0,75	0,82
	0,24	0,32	0,39	0,47	0,55	0,63	0,71	0,78	0,85	0,93
	0,29	0,37	0,45	0,53	0,61	0,69	0,77	0,85	0,92	1,00
	0,31	0,41	0,49	0,58	0,67	0,76	0,85	0,93	1,03	1,11
Un (Un)		0,52	0,66	0,74	0,88	1,03	1,10	1,25	1,33	1,40	1,47
	0,52	0,66	0,81	0,96	1,10	1,18	1,33	1,40	1,47	1,62
	0,52	0,66	0,81	0,96	1,10	1,25	1,40	1,47	1,54	1,69
	0,59	0,74	0,96	1,10	1,25	1,40	1,54	1,69	1,84	1,99
B (B)		0,74	0,96	1,10	1,33	1,47	1,69	1,92	2,06	2,28	2,42
	0,81	1,08	1,25	1,40	1,62	1,84	2,06	2,23	2,42	2,65
	0,96	1,18	1,40	1,62	1,84	1,99	2,20	2,50	2,72	2,94
	1,10	1,33	1,55	1,77	1,99	2,20	2,50	2,72	2,92	3,16
AVANT JC)		1,40	1,77	2,14	2,50	2,80	3,10	3,40	3,68	3,98	4,35
	1,62	2,06	2,42	2,88	3,16	3,54	3,90	4,24	4,64	5,00
	1,77	2,20	2,65	3,10	3,54	3,90	4,27	4,64	5,10	5,45
	1,84	2,36	2,88	3,32	3,76	4,20	4,57	5,00	5,45	5,90
G (D)		-	-	4,71	5,45	6,25	7,00	7,65	8,45	9,19	9,70
	-	-	5,15	5,96	6,85	7,65	8,39	9,20	9,87	10,44
	-	-	5,59	6,48	7,38	8,24	9,19	10,08	10,90	11,54
	-	-	6,10	6,94	7,93	8,90	9,92	10,98	11,78	12,50

Noter: les désignations des courroies dans le système international ISO sont indiquées entre parenthèses.

Les courroies trapézoïdales sont réalisées sous la forme d'une courroie sans fin fermée. Pour les engrenages à usage général selon GOST 1284.1-89, sept types de courroies trapézoïdales 0, A, B, C, D, D, E sont produites, différant par les dimensions de la section. Les dimensions de la section augmentent en conséquence du type 0 au type E.

11. Puissance transmise par une courroie R p dans les conditions de fonctionnement de la transmission calculée

, kW,

où: Avec un facteur d'angle d'enveloppement, tableau 7, C l facteur de longueur de courroie, tableau 8, C tu rapport de démultiplication, tableau 9, C p facteur de mode de charge, tableau 10.

Tableau 7

Tableau 8

Tableau 9

Tableau 10

12. Le nombre de ceintures est déterminé, z

où: C z coefficient de nombre de courroies, tableau 11.

Déterminez d'abord z hors coefficient cz, puis spécifiez le nombre de courroies z.

Tableau 11

Un nombre entier de ceintures est accepté. Recommandé z 6 £, parce que les courroies et les rainures sont sujettes à des déviations inévitables. Plus il y a de courroies, plus la tension et la charge inégales sont importantes. Des glissements, une usure et une perte de puissance supplémentaires apparaissent dans la transmission.

Si le nombre de courroies est fractionnaire, alors le choix z recommandé dans les conditions suivantes :

Si la partie fractionnaire est inférieure à 0,2, alors z peut être arrondi, ce qui entraînera une légère diminution de la durée service de ceinture,

Si la partie fractionnaire est supérieure à 0,8, alors z doit être arrondi, ce qui entraînera une certaine augmentation de la durabilité des courroies,

Si la partie fractionnaire est comprise entre 0,2 et 0,8, le calcul doit être répété en modifiant les diamètres des poulies et la longueur de la courroie, conformément aux recommandations données ci-dessus. Ainsi, vous pouvez obtenir la valeur z proche d'un entier.

13. Pré-tensionner chaque brin de la courroie, F o

L'installation de la tension de la courroie et son contrôle lors du fonctionnement de la transmission s'effectue le plus simplement en fonction de la déflexion de la branche de la courroie sous l'action d'une certaine charge. La définition de la flèche et le schéma de mesure sont donnés en annexe 3.

14. Pouvoir de district

15. Les forces agissant dans les branches de la courroie sont déterminées (pour une courroie)

, H,

, N

16. La force agissant sur les arbres et les roulements à partir de la précharge est déterminée, F dans

, h.

L'amplitude de cette force peut ensuite être utilisée pour déterminer les réactions de support, calculer les arbres et déterminer la durabilité des roulements.

17. Fréquence des passages de courroie

nombre de passages autorisé pour les courroies trapézoïdales recommandées =10 s -1 . Si état n p £ n'est pas satisfait, la longueur de la ceinture doit être augmentée.

18. Les dimensions principales des poulies sont déterminées, tableau 12, leur conception est développée, la méthode de montage sur les arbres est sélectionnée.

Tableau 12

Poulies à courroie trapézoïdale

Profils de gorge pour courroies de section normale et leurs dimensions

Partie ceinture	c	e	t	b	Diamètres estimés à un angle φ o
	2,5	7,5			63-71	80-100	112-160
MAIS	3,3				90-112	125-160	180-400
B	4,2			12,5	125-160	180-224	250-500
À	5,7	14,5	22,5		-	200-315	355-630
g	8,1				-	315-450	500-900
ré	6,9	23,5	44,5		-	500-560	630-1120
E	12,5				-	-	800-1400

Noter: Matière des poulies - fonte SCH 15, acier 25 L.

Rugosité des surfaces de travail Ra< 2,5 мкм.

19. La méthode de tension de la courroie est sélectionnée.

Méthodes de tension des courroies.

La transmission du couple de la poulie motrice à la courroie et de la courroie à la poulie entraînée se produit en raison de la force de frottement entre la courroie et la poulie. La force de frottement dépend de la pré-tension de la courroie, qui s'effectue de la manière suivante :

1. Serrez périodiquement la courroie (lorsqu'elle est tirée) avec une vis, en déplaçant le moteur électrique le long de la glissière (Annexe 1, Fig. 1). Le réglage périodique de la tension nécessite une surveillance systématique de la transmission, et si la tension diminue, un glissement peut se produire, ce qui entraînera une usure rapide de la courroie. Cependant, cette méthode est le plus souvent utilisée dans la pratique. Les paramètres du curseur sont donnés dans le tableau (Annexe 2).

2. Un galet tendeur installé à l'extérieur de la branche entraînée de la courroie plus près de la poulie de petit diamètre (Annexe 1, Fig. 2). Cela permet d'augmenter l'angle d'enroulement de la petite poulie. Le galet tendeur peut être pressé périodiquement ou à l'aide d'un ressort. L'inconvénient de cette méthode est la flexion de la courroie dans verso, ce qui accélère le processus de rupture par fatigue de la courroie. Pour les entraînements par courroie trapézoïdale, cette méthode n'est pratiquement pas utilisée.

3. Sous l'action de la gravité d'un moteur électrique monté sur un plateau oscillant et un dispositif à vis, (Annexe 1, Fig. 3).

4. Automatiquement grâce à l'utilisation d'une paire d'engrenages en combinaison avec un entraînement par courroie. La méthode est rarement utilisée en raison de la complexité de la conception.

La valeur de tension de la courroie a un impact significatif sur la durabilité, la traction et l'efficacité de la transmission.

Lors de la conception d'un tendeur, il est nécessaire de déterminer le parcours de la poulie, ce qui garantit que la courroie est mise en place et tendue.

Il est recommandé de réduire l'entraxe pour mettre la ceinture en fonction de la longueur de la ceinture et d'augmenter lorsque la ceinture est tendue. La conception du patin doit fournir une course de poulie suffisante avec une marge.

Résultats des calculs doit être présenté sous la forme d'un tableau contenant les principaux paramètres de transmission, ainsi que des schémas de poulies.

3. Un exemple de calcul de transmission par courroie trapézoïdale

Donnée initiale: puissance de la poulie motrice R 1= 7 kW, couple sur la poulie motrice T 1= 45,5 Nm, vitesse de la poulie motrice n 1\u003d 1470 min -1, rapport de démultiplication tu= 3, nature de la charge : des fluctuations modérées se produisent (par ex. entraînement de convoyeur à bande).

16. Force agissant sur l'arbre et les roulements F dans

15. Fréquence des passages de courroie

À partir de 1< , =10 s -1 .

15. Les dimensions principales des poulies sont déterminées, leur conception est en cours d'élaboration

Largeur poulie À=63 mm, diamètres extérieurs des poulies D1=148,5mm, D2=428,5 mm.

Résultats des calculs

Type de section de ceinture B

Diamètres de poulie estimés, mm d1=140, d2=420

rapport de vitesse tu=3,03

Longueur de la courroie, mm je=2000

Entraxe, mm un=542

Nombre de ceintures z=3

Vitesse périphérique, m/s V=10,8

Force circonférentielle, N F t=648,15

Force de précontrainte, N F0=221

Force agissant sur les arbres et les roulements, N F dans=1282,3

Le nombre de courses de la ceinture en 1 seconde. n p=5,4

Les bases théoriques du calcul sont communes à tous les types de courroies.

Critères de performance et calcul. Les principaux critères de performance des entraînements par courroie sont : capacité de traction, déterminée par la force de frottement entre la courroie et la poulie, durabilité de la ceinture, qui en utilisation normale se limite à une défaillance de la courroie due à la fatigue.

Actuellement le calcul principal des entraînements par courroie est le calcul de la traction. La durabilité de la courroie est prise en compte dans le calcul en choisissant les principaux paramètres de transmission conformément aux recommandations élaborées par la pratique.

Paramètres cinématiques. Vitesses périphériques sur poulies

; .

Compte tenu du glissement élastique de la ceinture, on peut écrire soit

,

où est le coefficient de glissement. Dans le même temps, le rapport de démultiplication

Dans ce qui suit, il est montré que la valeur dépend de la charge, par conséquent, dans une transmission par courroie, le rapport de transmission n'est pas strictement constant. Sous charges de fonctionnement normales 0,01. ..0.02. Une petite valeur permet de prendre environ