Remeňové pohony

Remeňový pohon (obr. 4.58, a) pozostáva z hnacej a hnanej remenice spojených remeňom (pásmi) nasadenými na napnuté remenice. Otáčanie hnacej remenice sa prenesie na hnanú v dôsledku trenia medzi pohonom

Ryža. 458

remeň a remenice alebo záber (pohon ozubeným remeňom).

výhody: možnosť prenosu medzi hriadeľmi umiestnenými v značnej vzdialenosti; hladký a tichý chod; ochrana proti preťaženiu súvisí so schopnosťou remeňa prenášať len určité zaťaženie, nad ktorým dochádza k skĺznutiu (skĺznutiu) remeňa voči kladke; nízke náklady a jednoduchá údržba prevodovky.

nedostatky: veľké celkové rozmery; nestálosť prevodového pomeru v dôsledku preklzu remeňa; zvýšené tlakové sily na hriadele a ložiská, pretože celkové napätie vetiev remeňa je oveľa väčšie ako obvodová prenosová sila; nízka životnosť remeňov a potreba ich ochrany pred olejom; potreba napínačov pásov.

Vo väčšine prípadov sa remeňové pohony používajú na prenos výkonov 0,3–50 kW: účinnosť pre prevod s plochým remeňom je β = 0,96 a pre prevod s klinovým remeňom β = 0,95.

Podľa tvaru prierezu sú trecie hnacie remene rozdelené na ploché (obr. 4.586), klinové (obr. 4.58, c), poly-V-rebrované (obr. 4.58, G), okrúhle (obr. 4.58, e) atď.

Podľa toho sa podľa tvaru prierezu remeňa rozlišujú prevody plochý remeň, klinový remeň, poly-klinový remeň a okrúhly remeň.

Materiály a prevedenie pásov. Hnací remeň musí mať určitú trakčnú schopnosť (schopnosť preniesť danú záťaž bez preklzu) a požadovanú životnosť. Trakčná schopnosť remeňa je zabezpečená jeho spoľahlivou priľnavosťou ku kladkám, ktorá je daná vysokým koeficientom trenia medzi nimi. Trvanlivosť remeňa závisí od ohybových napätí, ktoré sa v ňom vyskytujú, a od frekvencie zaťažovacích cyklov. Ale materiál a prevedenie rozlišuje niekoľko typov opaskov.

Ploché popruhy. Štandardné ploché opasky zahŕňajú pogumovanú tkaninu, kožu, tkanú bavlnu a vlnu. Konce plochých remeňov je možné spájať (zošívaním, lepením, kovovými sponami) a bezšvíkové (nekonečné) sa používajú pri vysokorýchlostných prevodoch.

Klinové remene. Vyrábajú sa z troch typov: normálny prierez, úzky a široký pre variátory. Pásy s normálnymi sekciami sú hlavné vo všeobecnom strojárstve. V súlade s GOST sa tieto pásy vyrábajú v siedmich sekciách rôznych veľkostí: O, A, B, C, D, D a E. Maximálna povolená rýchlosť pre profily O, A, B, C je do 25 m/s , pre G, D a E - do 30 m/s. Sekcie remeňov sa zväčšujú od O do E. Klinové remene sú široko používané v priemysle.

V-rebrované remene. Podľa dizajnu sú podobné klinom. V ich tenkej plochej časti (pozri obr. 4.58 a 4.59, a) je umiestnená vysokopevnostná kordová šnúra z viskózy, sklolaminátu alebo lavsanu a niekoľko vrstiev diagonálne umiestnenej tkaniny, čo dáva pásu väčšiu priečnu tuhosť. V-rebrované pohony sú najkompaktnejšie zo všetkých remeňových pohonov a môžu bežať pri rýchlostiach v≤ 40 m/s.

rozvodové remene (Obr. 4.59, b). Spájajú výhody plochých remeňov a ozubených kolies. Na pracovnej ploche remeňov sú vytvorené výstupky (zuby), ktoré zaberajú s výstupkami (zubami) na kladkách. Ozubené remene sa inštalujú bez predpätia. Pracujú ticho, bez preklzovania a majú konštantný prevodový pomer. V porovnaní s bežným

Ryža. 4.59

remeňový pohon trením, ozubené remene sú oveľa kompaktnejšie a majú vyššiu účinnosť.

Materiály a konštrukcie kladiek. Remenice sú vyrobené z liatiny, ocele, ľahkých zliatin, plastov a dreva. Vonkajšia časť kladky, na ktorej je nainštalovaný pás (pásy), sa nazýva ráfik a stredná časť namontovaná na hriadeli sa nazýva náboj. Ráfik s nábojom je spojený kotúčom alebo lúčmi.

Kinematika, geometria a sily v remeňových pohonoch. Schéma zaťaženia pásu je znázornená na obr. 4,60, kde je uhol remeňa okolo remenice; a– stredová vzdialenosť – klzný oblúk, na ktorom sa pozoruje elastické kĺzanie.

Napínacia sila vedúcej vetvy 3 remeň vybiehajúci z hnanej remenice 2 pri chode prevodovky viac napínacej sily sto hnanej vetvy 1, beží na hnanej kladke 2. Z rozloženia síl v prierezoch remeňa vyplýva, že na hnacej kladke 1 napínacia sila postupne klesá a na hnanom 2 - zvyšuje. Rozdielne napnutie hnacej a hnanej vetvy remeňa spôsobuje elastické kĺzanie remeňa po kladkách.

Obvodové rýchlosti (m/s) vedúceho g;) a podriadeného v 2 remenice sú určené vzorcami

kde je rýchlosť otáčania, ot./min., je priemer 1 remenice, mm.

V dôsledku elastického kĺzania remeňa na kladkách na hnacej kladke je obvodová rýchlosť väčšia ako obvodová rýchlosť na hnanej:

Ryža. 4,60

kde je koeficient elastického sklzu. Elastický sklz leží vo vnútri a zvyšuje sa so zvyšujúcim sa zaťažením.

Prevodový pomer remeňového pohonu, berúc do úvahy sklz, je určený nasledovne.

Postup výpočtu remeňových pohonov

Počiatočné údaje (získané z kinematického výpočtu pohonu):

N 1 - napájanie na hnacom hriadeli;

n 1 - frekvencia otáčania hnacieho hriadeľa, otáčky za minútu;

a- prevodový pomer remeňového pohonu.

1. Podľa tabuľky 4.3.1 vyberte časť remeňa v závislosti od krútiaceho momentu na hnacom hriadeli:

T 1 = 9555∙103∙, H∙mm. (4.3.1)

priemery remeníc pri výbere remeňov

Pásová časť	T 1, N∙mm	d min, mm	Pásová časť	T 1, N∙mm	d min, mm
Klinový normálny úsek	Klin úzky
O	Do 30∙10 3		UO	Až 150∙10 3
ALE	15∙10 3 …60∙10 3		UA	90∙10 3 …400∙10 3
B	50∙10 3 …150∙10 3		UB	300∙10 3 …2∙10 6
AT	120∙10 3 …600∙10 3		HC	Viac ako 1,5∙10 6
G	450∙10 3 …2,4∙10 6		Poliklinika
D	1,6∙10 6 …6∙10 6		Komu	Až 40∙10 3
E	Viac ako 4∙10 6		L	18∙10 3 …400∙10 3
M	Viac ako 130∙10 3

2. Zvoľte priemer menšej kladky.

Pre zvýšenie životnosti prevodovky sa odporúča inštalovať menšiu kladku odhadovaného priemeru d 1 >d min (pozri tabuľku 4.3.1) zo štandardného rozsahu: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 4 500, 500, , 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 54050.0

3. Určte priemer veľkej kladky d2 = d1i. Hodnota d2 sa zaokrúhľuje nahor na najbližšiu štandardnú hodnotu.

4. Upravte prevodový pomer, berúc do úvahy relatívny sklz
ξ ≈ 0,01

Určte nezrovnalosť a' z daného a: ∆ a= |a – a′ |.

5. Porovnajte ∙100 % ≤ 5 %:

Ak podmienka nie je splnená, prejdite na krok 3 a vyberte inú hodnotu zo štandardného rozsahu;

6. Určte približnú hodnotu stredovej vzdialenosti

a'= cd 2, kde koeficient sa volí podľa tabuľky 4.3.2 v závislosti od prevodového pomeru a

Tabuľka 4.3.2

Hodnota koeficientu S

a
S	1,5	1,2		0,95	0,9	0,85

7. Určte približnú dĺžku pásu:

. (4.3.3)

Podľa GOST 1284.1-89, GOST 1284.2-89, GOST 1284.3-96 pre pásy s normálnym prierezom, RTM51-15-15-70 pre pásy s úzkym prierezom a použitie

RTM 38-40528-74 pre klinové remene, vyberte najbližšiu štandardnú časť remeňa (obr. 4.3.1, tabuľka 4.3.3).

Tabuľka 4.3.3

Rozmery štandardných častí pásov (mm)

Označenie sekcie	Odhadovaná šírka lp	šírka W	Výška T 0	Odhadovaná dĺžka Lp	f
najmenší	najväčší
O	8,5
ALE
B			10,5
AT			13,5
G
D			23,5
E

Rozsah efektívnych dĺžok pásu L p , mm: 400; (425); 450 (475); 500 (530); 360 (600); 630; (670); 710; (750); 800, (850); 900; (950); 1000; (1060);1120 (1180); 1250; (1320); 1400; (1500); 1600; (1700) 1800; (1900); 2000; (2120); 2240; (2360); 2500; (2650); 2800; (3000); 3150 (3350); 3550; (3750); 4000; (4250); 4500 "(4750); 5000; (5300); 5600, (6000); 6300; (6700); 7100.

Rozmery v zátvorkách by sa mali používať v technicky odôvodnených prípadoch.

8. Zadajte stredovú vzdialenosť:

kde ∆ 1 = 0,5π (d 1 + d 2) 2 ; ∆ 2 = 0,25π (d 2 – d 1) 2 .

9. Určite rýchlosť pásu:

m/s, tu d 1 v m (4.3.5)

10. Určite počet chodov pásu v za sekundu:

Tu L vm (4.3.6)

11. Skontrolujte životnosť remeňového pohonu podľa počtu chodov v ≤ [v], kde [v] = 10s-1:

Ak podmienka nie je splnená, prejdite na krok 8 a zväčšite dĺžku pásu podľa normy;

Ak je podmienka splnená, prejdite na ďalší výpočet.

12. Určite uhol remeňa okolo malej kladky:

. (4.3.7)

13. Skontrolujte α ≥ 120°: ak nie je splnená podmienka, potom je potrebné použiť zariadenia, ktoré zväčšia uhol ovinutia, napríklad napínací valec; ak je podmienka splnená, prejdite na ďalší blok.

14. Určte obvodovú silu na kladkách:

15. Určte približnú hodnotu počtu inštalovaných pásov:

pre klinové remene podľa výrazu:

pre viacrebrové remene je počet remeňov určený výrazom:

kde [ k] = k 0 c a c r- prípustné užitočné napätie; A 1 , A 10 - plochy prierezu pásov (tabuľka 4.3.1.3); k 0 – užitočné napnutie remeňa, MPa;

pre normálne klinové remene a rebrované klinové remene:

; (4.3.11)

pre úzke klinové remene:

kde V- rýchlosť pásu, m/s, (pozri bod 9); v- frekvencia chodu pásu (pozri bod 10); b p -šírka pásu pozdĺž neutrálnej vrstvy (pozri tabuľku 4.3.4); k a - koeficient vplyvu prevodového pomeru (pozri tabuľku 4.3.5); s α - koeficient zohľadňujúci vplyv uhla opásania na trakčnú schopnosť (tabuľka 4.3.6); s p - koeficient prevádzkového režimu (tabuľka 4.3.7). Štartovacie preťaženie je definované ako
∙100 % (pozri tabuľku zaťaženia v referenčných podmienkach).

Tabuľka 4.3.4

Rozmery hnacích klinových a poly klinových remeňov

Možnosti pásu	Typ pásu
normálny úsek
O(Z)	A(A)	B(C)	B(C)	G(D)	D(E)	E
A 1, A 10, mm 2
b h, mm	8,5
g, kg/m	0,06	0,10	0,18	0,30	0,60	0,90	1,52
[z]
Možnosti pásu	Typ pásu
úzky	poliklinika
UO(SPZ)	UA (SPA)	UB(SPB)	UV (SPС)	K(J)	A(L)	M(K)
A 1, A 10, mm 2
b h, mm	8,5				2,4	4,8	9,5
g, kg/m	0,07	0,12	0,2	0,37	0,09	0,45	1,6
[z]
Poznámka: V zátvorkách je označenie pásu ISO.

Tabuľka 4.3.5

Faktory ovplyvňujúce prevodový pomer k a

Tabuľka 4.3.7

Faktor cla s p

GOST 1284.3-80 a RTM 38.40545-79 berú do úvahy, že pri viacpramenných prevodoch je zaťaženie nerovnomerne rozdelené na pásy. Preto sa zavádza koeficient počtu pásov C z(Tabuľka 4.3.8). Potom konečne počet pásov:

Význam z treba zaokrúhliť nahor na najbližšie celé číslo.

Tabuľka 4.3.8

Pomer pásu C z

16. Urobte porovnanie z≤[z], kde [ z] je povolený počet pásov pre daný úsek (pozri tabuľku 4.3.4):

ak podmienka nie je splnená, prejdite na krok 2 a vyberte väčšiu časť a potom zopakujte výpočet pásu;

Ak je podmienka splnená, prejdite na ďalší blok.

17. Určte sily pôsobiace na hriadele:

, (4.3.14)

kde A 1 - plocha prierezu jedného remeňa, pre viacrebrové remene

(pozri tabuľku 4.3.4); k 0 - užitočné napätie v páse (pozri položku 15);

γ = 180° – α – uhol medzi vetvami pásu (uhol a - pozri bod 12).

Dobré pochopenie výpočtov prevodového pomeru vám umožní vyladiť výkonové charakteristiky vášho auta – konkrétne zrýchlenie a najvyššia rýchlosť. Prevodové pomery určujú zaťaženie motora, čo ovplyvňuje zrýchlenie a maximálnu rýchlosť. Poznanie správneho spôsobu zmeny prevodových pomerov alebo iných prvkov auta na základe presných výpočtov môže znamenať rozdiel medzi výhrou a prehrou. Prevodové pomery sú navyše základom pre väčšinu ostatných výpočtov výkonu auta, takže je dobré vedieť, ako tieto pomery určiť.

Prevodové pomery vám hovoria o množstve podradenia v prevodovke. Spaľovacie motory majú príliš vysoké otáčky a príliš malý krútiaci moment na to, aby boli efektívne, ak je motor priamo pripevnený ku kolesám. Je nepravdepodobné, že auto nikam pôjde so súčasnými kolesami, alebo budete musieť použiť kolesá veľkosti mince. Rovnako ako kladkostroj umožňuje obyčajnému smrteľníkovi, aby sám zdvihol tony závažia, podradenie prevodovky vášho auta znásobí krútiaci moment, aby sa zvýšil malý krútiaci moment motora, a to zníži otáčky kľukového hriadeľa na zvládnuteľnú hodnotu, takže kolesá sa otáčajú rýchlejšie. primeranú rýchlosť.

1. Aby ste mohli určiť prevodový pomer, musíte mať v zábere aspoň dva prevody; takáto spojka sa nazýva ozubené koleso. Typicky je prvé ozubené koleso hnacie ozubené koleso (pripojené k hriadeľu motora) a druhé ozubené koleso je hnané ozubené koleso (pripojené k hriadeľu záťaže). Medzi hnacím a hnaným prevodom môže byť ľubovoľný počet prevodových stupňov. Nazývajú sa stredné. ➤ Teraz zvážte ozubené koleso s dvoma prevodmi. Na určenie prevodového pomeru musia byť tieto ozubené kolesá v zábere (to znamená, že ich zuby sú v zábere a jedno ozubené koleso otáča druhé). Napríklad za predpokladu, že malé hnacie koleso (prevodové koleso 1) a veľké hnané koleso (prevodové koleso 2).

2. Spočítajte počet zubov na hnacom kolese. Najjednoduchší spôsob nájdite prevodový pomer medzi dvoma prevodmi - porovnajte počet zubov na každom z nich. Začnite určením počtu zubov na hnacom kolese. Môžete to urobiť ručne alebo sa pozrieť na značky na prevodovke. ➤ V našom príklade povedzme, že menšie ozubené koleso (vodiča) má 20 zubov.

3. Spočítajte počet zubov na hnanom kolese. ➤ V našom príklade povedzme, že veľké (hnané) ozubené koleso má 30 zubov.

4. Pre výpočet prevodového pomeru vydeľte počet zubov na hnanom kolese počtom zubov na hnacom kolese. V závislosti od podmienok problému môžete odpoveď napísať do formulára desatinný zlomok, obyčajný zlomok alebo ako pomer (x:y). ➤ V našom príklade: 30/20 = 1,5. Odpoveď môžete napísať aj ako 3/2 alebo 1,5:1. ➤ Tento prevodový pomer znamená, že menšie hnacie koleso musí vykonať jeden a pol otáčky, aby väčšie hnané koleso dokončilo jednu otáčku. To dáva zmysel, pretože hnaný prevod je väčší, čo znamená, že sa otáča pomalšie.

Viac ako dva prevody

1. Ozubené ústrojenstvo môže obsahovať ľubovoľne veľký počet ozubených kolies. V tomto prípade je prvé ozubené koleso hnacie ozubené koleso (pripojené k hriadeľu motora) a posledné ozubené koleso je hnané ozubené koleso (pripojené k hriadeľu záťaže). Medzi hnacím a hnaným prevodom môže byť niekoľko medziľahlých prevodových stupňov; slúžia na zmenu smeru otáčania alebo na zaraďovanie dvoch prevodových stupňov (keď nie je možný priamy záber). ➤ Zvážte príklad uvedený vyššie, ale teraz sa hnacie koleso stane 7-zubovým a 20-zubovým medziprevodom (30-zubové hnané koleso zostáva rovnaké).

2. Vydeľte počet zubov na hnanom kolese počtom zubov na hnacom kolese. Pamätajte, že pri určovaní prevodového pomeru viacstupňového ozubeného kolesa je dôležité poznať iba počet zubov hnaného kolesa a počet zubov hnacieho kolesa, to znamená, že medziľahlé ozubené kolesá neovplyvňujú ozubenie. pomer. V našom príklade: 30/7 = 4,3. To znamená, že prevodový stupeň vodiča musí absolvovať 4,3 otáčky, aby hnaný (veľký) prevod dokončil jednu otáčku. 3. V prípade potreby nájdite prevodové pomery pre medziprevody. Za týmto účelom začnite na hnacom kolese a prejdite smerom k hnanému kolesu. Pri každom novom výpočte pomeru voľnobežného kolesa zaobchádzajte s predchádzajúcim ozubeným kolesom ako s hnacím kolesom (a vydeľte počet zubov hnaného kolesa počtom zubov hnacieho kolesa). V našom príklade sú prevodové pomery pre medziprevody: 20/7 = 2,9 a 30/20 = 1,5. Všimnite si, že prevodové pomery pre medziľahlý prevod sa líšia od prevodového pomeru pre celé ozubené koleso (4.3). Všimnite si tiež, že (20/7) ? (30/20) = 4,3. To znamená, že na výpočet prevodového pomeru celého ozubeného prevodu je potrebné vynásobiť hodnoty prevodového pomeru pre medziľahlé prevody. Najjednoduchší príklad prenosu je z kolovratu vodného mlyna na mlynský kameň. V tomto prípade často dochádza k zmene počiatočnej energie prijatej kolesom z prúdiacej vody, a to vo veľkosti a smere. Veľkosť tejto zmeny určí prevodový pomer. Popisuje jednu z najdôležitejších charakteristík premeny energie počas rotačného pohybu, ktorá je definovaná ako pomer frekvencie alebo rýchlosti otáčania prvku, ktorý prijíma energiu, k rovnakým parametrom prvku, ktorý energiu dáva.

Inými slovami, prevodový pomer popisuje, ako sa počiatočná energia prijatá z motora alebo akéhokoľvek iného zdroja energie (voda, veterné koleso, turbína atď.) mení, keď je prenášaná. Počas histórie vývoja technológie ľudstvo vytvorilo širokú škálu prevodových stupňov, z ktorých každý existuje prevodový pomer, ktorý je kvocientom delenia rýchlosti vedúceho článku rýchlosťou nasledovníka.

Remeňový pohon sa nazýva dve kladky, ktoré spájajú remeň, ako je znázornené na obrázku. Je možné, že to bola jedna z prvých metód, ktoré človek používal. Zmenil sa materiál, z ktorého bol remeň vyrobený, zmenil sa jeho tvar, ale prevodový pomer zostal nezmenený, definovaný ako časté delenie otáčok hnacieho hriadeľa otáčkami hnaného, ​​alebo ako výsledok delenia počtu otáčok. týchto hriadeľov (n1 / n2 alebo? 1 /? 2) . Pre remeňový pohon sa dá vypočítať pomocou priemerov (polomerov) kladiek. Prevodový pomer je v tomto prípade tiež určený ako podiel delenia otáčok. Ak sa počas premeny energie počet otáčok zníži, to znamená, že prevodový pomer je väčší ako 1, potom sa prevodový stupeň preradí nadol a samotné zariadenie sa nazýva prevodovka. Ak je výsledok menší ako jedna, potom sa zariadenie nazýva multiplikátor, hoci funguje aj ako redukcia, iba redukcia. Prevodový pomer prevodovky umožňuje znížiť počet otáčok (uhlovú rýchlosť) prichádzajúcich z hnacieho hriadeľa na hnaný a zároveň zvýšiť prenášaný krútiaci moment. Táto vlastnosť prevodovky umožňuje inžinierom dosiahnuť zmeny parametrov prenášanej energie pri navrhovaní rôznych zariadení a prevodový pomer prevodovky slúži ako silný nástroj pri riešení problému. Napriek značnému veku remeňový pohon stále funguje na aute, používa sa ako pohon generátora, mechanizmu distribúcie plynu a tiež v niektorých iných prípadoch.

Pri takomto remeňovom pohone môže byť remeň nahradený reťazou, v tomto prípade musia byť tiež remenice nahradené reťazovými kolesami. Výsledný prevod sa nazýva reťaz, pozná ho každý, pretože práve ten sa používa na bicykloch. Prevodový pomer sa u nej určuje rovnako ako u remeňa, ale môžete použiť aj pomer počtu zubov na ozubených kolesách (hnaných a poháňaných). Pri tomto výpočte však bude prevodový pomer inverzný, to znamená, že prevodový pomer sa určí vydelením počtu zubov hnaného ozubeného kolesa počtom zubov hnacieho ozubeného kolesa (z2 / z1).

Charakteristickým znakom reťazového pohonu je zvýšená hladina hluku, ako aj opotrebenie pri prevádzke pri vysokých rýchlostiach, preto je v prípade potreby najlepšie použiť po znížení rýchlosti. V aute je možné použiť reťazový pohon na rozvodový pohon, avšak obmedzením takejto aplikácie je zvýšená hlučnosť pri jeho prevádzke.

PREVODOVÝ STUPEŇ

Toto je názov mechanizmu, ktorý využíva kolesá so zubami v zábere. Považuje sa za najracionálnejšie a najžiadanejšie pre strojárstvo. Existuje mnoho rôznych možností výroby takýchto kolies, ktoré sa líšia umiestnením náprav, tvarom zubov, spôsobom ich záberu atď. Rovnako ako v prípade reťaze, aj v prípade ozubeného kolesa je prevodový pomer určený vydelením počtu zubov ozubeného kolesa (z2 / z1). Rozmanitosť možností konštrukcie ozubených kolies umožňuje ich použitie v rôznych podmienkach, od nízkorýchlostných prevodoviek až po vysoko presné pohony.

Prevodovka sa vyznačuje:✔ konštantný prevodový pomer; ✔ kompaktnosť; ✔ vysoká účinnosť; ✔ spoľahlivosť. Jedna z odrôd výstroja sa považuje za šnekovú. Používa sa v prípadoch, keď sa prenos krútiaceho momentu uskutočňuje medzi pretínajúcimi sa hriadeľmi, pre ktoré sa používa prvok, ako je červ, ktorým je skrutka špeciálnej konštrukcie so závitom. Na určenie prevodového pomeru závitovkového kolesa sa počet zubov kolesa (šneky) z2 vydelí počtom závitov závitovky z1.

Tento typ ozubeného ústrojenstva obsahuje kolesá s geometrickými osami, ktoré sa môžu pohybovať. Čo to je, je možné pochopiť z obrázku nižšie. V skutočnosti už ide o návrh akejsi planétovej prevodovky, ktorá zahŕňa určitý počet prevodov, ktoré na seba navzájom pôsobia. Každý z nich má svoje meno - slnko, koruna, satelit. Pre takúto planétovú prevodovku závisí zmena krútiaceho momentu od toho, ktoré z jej ozubených kolies je stacionárne, ktoré je krútiace momentom a z ktorého je odstránené.

Pri akomkoľvek použití planétovej prevodovky bude jeden z jej troch prvkov nehybný. V takejto planétovej verzii konštrukcie ozubených kolies, vo vzťahu k jednoduchému ozubenému kolesu alebo remeňu, je možné získať významnú zmenu krútiaceho momentu s malým počtom kolies a rozmermi zariadenia. V automobile má takéto planétové zariadenie svoju pôsobnosť – ako súčasť automatickej prevodovky, ako aj v hybridných vozidlách na zabezpečenie spoločnej prevádzky spaľovacieho motora a elektromotora. Planétová prevodovka je široko používaná v pásových vozidlách.

O HLAVNOM PÁRE

V aute sa používajú takmer všetky typy prevodov - krútiaci moment z motora prechádza reťazou rôznych zariadení a prechádza zmenami, počnúc prevodovkou, hlavným párom a končiac kolesami automobilu. Všetky prevodové pomery pre prevodovku a hlavný pár priamo ovplyvňujú dynamiku vozidla. Preto, aby sa ✔ znížila frekvencia spínania; ✔ možnosť pohybu s tichou jazdou pri nízkych otáčkach motora; ✔ zvýšte hornú hranicu rýchlosti pohybu, prevodové pomery vrátane hlavného páru by sa mali znížiť. Aby sa zlepšila dynamika zrýchlenia, všetko by malo byť naopak. Prevádzka rôznych mechanizmov a zariadení, a to aj v automobile, nemôže nastať bez premeny použitej energie, a to tak vo veľkosti, ako aj v smere. Prevodový pomer pomáha vyhodnotiť a vypočítať množstvo potrebnej zmeny, ako aj jej dôsledky.

Prenos mechanickej energie, ktorý sa uskutočňuje pružným spojením v dôsledku trenia medzi remeňom a remenicou, sa nazýva remeň. Remeňový pohon pozostáva z hnacej a hnanej remenice umiestnených v určitej vzdialenosti od seba a obalených hnacím remeňom (obr. 182). Čím väčšie je napätie, uhol remeňa okolo remenice a koeficient trenia, tým väčšie je prenášané zaťaženie. Podľa tvaru prierezu prevodového remeňa sa rozlišujú: plochý remeň (obr. 183, I), klinový remeň (obr. 183, II) a kruhový remeň (obr. 183, III). V strojárstve sú najrozšírenejšie ploché a klinové remene. Ploché remene sú vystavené minimálnemu ohybovému namáhaniu remeníc, klinové remene sa v dôsledku klinového efektu s remenicami vyznačujú zvýšenou trakciou. Okrúhle pásy sa používajú v malých strojoch, ako sú šijacie a potravinárske stroje, stolové stroje a prístroje.

Ryža. 182

Ryža. 183

Komu cnosti remeňové pohony zahŕňajú: schopnosť prenášať rotačný pohyb na veľké vzdialenosti (až 15 m): jednoduchosť dizajnu a nízke náklady; hladký chod a práca bez stresu; jednoduchosť starostlivosti a údržby.

Remeňové pohony sú však objemné, krátkotrvajúce vo vysokorýchlostných mechanizmoch, neumožňujú dosiahnuť konštantný prevodový pomer v dôsledku kĺzania remeňa, vytvárajú zvýšené zaťaženie hriadeľov a podpier (ložiská), pretože celkové napätie vetiev remeňa je veľké. väčšia ako obvodová prenosová sila. Navyše pri prevádzke remeňového pohonu nie je vylúčená možnosť prešmyknutia a pretrhnutia remeňa, takže tieto prevody potrebujú neustály dozor.

Typy plochých remeňových pohonov

V závislosti od umiestnenia osí kladiek a účelu sa rozlišujú tieto typy pohonov s plochým remeňom:

• otvorený prevod - s rovnobežnými osami a otáčaním kladiek v rovnakom smere (obr. 184, I);
• krížový prevod - s rovnobežnými osami a otáčaním kladiek v opačných smeroch (obr. 184, II);
• polokrížový prevod - s pretínajúcimi sa osami (obr. 184, III);
• uhlový prevod - s pretínajúcimi sa osami (obr. 184, IV); prevod so stupňovitými kladkami (obr. 184, V), ktorý umožňuje meniť uhlovú rýchlosť hnaného hriadeľa pri konštantnej rýchlosti pohonu. Kroky remenice sú usporiadané tak, že menší krok jednej remenice je oproti väčšiemu kroku druhej, atď. Na zmenu rýchlosti hnanej remenice sa remeň prehodí z jedného páru krokov na druhý;
• prevodovka s voľnobežnou remenicou (obr. 184, VI), ktorá umožňuje zastaviť hnaný hriadeľ pri otáčaní pohonu. Na hnacom hriadeli je namontovaná široká remenica 1 a na hnanom hriadeli sú namontované dve remenice: pracovná remenica 2, ktorá je s hriadeľom spojená kľúčom, a voľná remenica 3, voľne sa otáčajúca na hriadeli. Remeň spájajúci remenice sa môže pohybovať za chodu, pričom sa remenica 1 spája s remenicami 2 alebo 3, pričom sa zapína alebo vypína hnaný hriadeľ;
• prevod s napínacím valčekom, ktorý zabezpečuje automatické napínanie remeňa a zväčšenie uhla remeňa okolo menšej kladky (obr. 184, VII).

Ryža. 184

Plochý remeňový prevod má jednoduchú konštrukciu, používa sa pre veľké stredové vzdialenosti (až 15 m) a vysoké rýchlosti (až 100 m/s) so zníženou životnosťou.

Prevodovka klinovým remeňom

V prevodovke s klinovým remeňom sa flexibilné spojenie uskutočňuje hnacím remeňom s trapézovým prierezom s profilovým uhlom? rovný 40° (v nedeformovanom stave). V porovnaní s plochým remeňom prenáša klinový remeň viac trakcie, ale prevod s takýmto remeňom má zníženú účinnosť.

Prevodovky s klinovým remeňom sa odporúčajú používať s veľkými prevodovými pomermi, malými stredovými vzdialenosťami a vertikálnymi osami hriadeľov. Rýchlosť pásu Prevodovka klinovým remeňom nesmie prekročiť 30 m/s. V opačnom prípade budú klinové remene vibrovať.

Klinové remene pre všeobecné pohony sú štandardizované podľa GOST 1284.1-89.

Pri montáži pohonu klinovým remeňom sa osobitná pozornosť venuje správnej inštalácii klinového remeňa III do drážky venca remenice (obr. 185).

Ryža. 185

Časti remeňového pohonu

Hnacie remene . Akýkoľvek hnací remeň slúži ako trakčné teleso. Musí mať určitú trakčnú schopnosť (preniesť danú záťaž bez šmyku), mať dostatočnú pevnosť, životnosť, odolnosť proti opotrebovaniu, dobrú priľnavosť na kladke a nízku cenu.

Ploché opasky sa vyrábajú v rôznych šírkach, prevedeniach a z rôznych materiálov: bavlna, pogumované, vlnené látky a koža. Výber materiálu pre pásy je určený pracovnými podmienkami (atmosférické vplyvy, škodlivé výpary, teplotné zmeny, rázové zaťaženie atď.) a trakciou. Hnacie remene (pogumované) sú štandardizované.

Existujú dva typy klinových remeňov: látková šnúra a šnúrová šnúra. V pásoch z kordovej tkaniny (obr. 186, I) je kord vyrobený vo forme niekoľkých vrstiev kordovej tkaniny so základňou vo forme krútených kordov s hrúbkou 0,8 až 0,9 mm. V kordových pásoch (obr. 186, II) pozostáva kord z jednej vrstvy kordu navinutej pozdĺž špirálovej línie a uzavretej v tenkej vrstve gumy na zníženie trenia. Tieto remene sa používajú vo vysokorýchlostných prevodovkách a sú flexibilné, spoľahlivé a odolné.

Ryža. 186

Poznámka. Kord - pevná točená niť vyrobená z bavlny alebo umelého vlákna.

AT posledné roky v domácom strojárstve sa čoraz viac využívajú ozubené (polyamidové) remene. Tieto remene spájajú vo svojej konštrukcii všetky výhody plochých remeňov a ozubených kolies (obr. 187). Na pracovnej ploche remeňov 4 sú výstupky, ktoré zaberajú do výstupkov na kladkách 1, 2 a Z. Polyamidové remene sú vhodné pre vysokorýchlostné prevody, ako aj pre prevody s malou stredovou vzdialenosťou. Umožňujú výrazné preťaženie, sú veľmi spoľahlivé a odolné.

Ryža. 187

Konce pásov sú spojené lepením, prešívaním a kovovými spojkami. lepenie homogénne pásy (koža) sa vykonávajú pozdĺž šikmého rezu v dĺžke rovnajúcej sa 20 ... 25-násobku hrúbky pásu (obr. 188, I) a pásové pásy - pozdĺž stupňovitého povrchu s najmenej tromi krokmi ( Obr. 188, II). Spoje pogumovaných pásov sú po zlepení vulkanizované.

šitie používa sa pre všetky typy pásov. Vyrába sa pomocou šľachových šnúrok alebo remienkov zo surovej kože (obr. 188, III). Za dokonalejšie a spoľahlivejšie sa považuje stehovanie na zadok žilovými strunami so šikmými vpichmi (obr. 188, IV).

Ryža. 188

Mechanické konektory platí pre všetky pásy okrem vysokorýchlostných. Umožňujú rýchle spojenie, ale zvyšujú jeho hmotnosť (obr. 188, V). Predovšetkým Dobrá práca zabezpečiť kĺbové spojenia s drôtenými špirálami (obr. 188, VI). Špirály sú prevlečené sériou otvorov a po stlačení stlačia pás. Záves je vytvorený spojením špirál a prevlečením osi cez ne.

Kladky. Pre ploché remene je najprijateľnejšou formou povrchu remenice hladký valcový povrch (obr. 189, I).

Ryža. 189

Na vycentrovanie remeňa je povrch hnanej remenice konvexný a predná kladka je valcová (pri v<= 25 м/с оба шкива делают вы­пуклыми).

Pre klinové remene sú pracovnou plochou strany klinových drážok (obr. 189, II) v ráfiku kladiek. Počet a rozmery týchto drážok sú určené profilom remeňa a počtom remeňov.

Kladky sú odlievané z liatiny, hliníkových zliatin, plastov a zvárané z ocele. Liatinové kladky sú plné a delené, skladajú sa z dvoch polovíc, ktoré sú priskrutkované k ráfiku a puzdru. Delené remenice sa dajú ľahko odstrániť z hriadeľa bez zdvíhania hriadeľa z ložísk.

Remeňový pohon je mechanizmus na prenos energie s hnacím remeňom pomocou trecích alebo záberových síl. Množstvo prenášaného zaťaženia závisí od napätia, uhla opásania a koeficientu trenia. Remene obiehajú remenice, z ktorých jedna je vedúca a druhá je poháňaná.

Výhody a nevýhody

Remeňový pohon má nasledujúce pozitívne vlastnosti:

• nehlučnosť a plynulosť práce;
• nevyžaduje sa vysoká výrobná presnosť;
• sklz pri preťažení a vyhladzovaní vibrácií;
• nie je potrebné mazať;
• nízke náklady;
• možnosť manuálnej zmeny prevodovky;
• jednoduchosť inštalácie;
• žiadne poškodenie pohonu pri pretrhnutí remeňa.

nedostatky:

• veľké veľkosti kladiek;
• porušenie prevodového pomeru pri preklzávaní pásu;
• malá sila.

Podľa typu je remeň plochý, klinový, okrúhly a ozubený. Tento prvok remeňového pohonu môže kombinovať výhody niekoľkých typov, napríklad poly klinový remeň.

Oblasti použitia

1. Plochý remeňový pohon sa používa na obrábacích strojoch, pílach, generátoroch, ventilátoroch a všade tam, kde je potrebná väčšia flexibilita a toleruje sa preklz. Pre vysoké otáčky sa používajú syntetické materiály, pre nižšie otáčky kordová tkanina alebo pogumované materiály.
2. Remeňový pohon s klinovými remeňmi sa používa pre poľnohospodárske stroje a automobily (ventilátor), pri silne zaťažených a vysokorýchlostných pohonoch (úzky a normálny úsek).
3. CVT sú potrebné tam, kde je rýchlosť otáčania priemyselných strojov plynule nastaviteľná.
4. Pohony rozvodového remeňa poskytujú najlepší prenosový výkon v priemyselných a spotrebiteľských aplikáciách, kde sa vyžaduje odolnosť a spoľahlivosť.
5. Pre nízky výkon sa používajú okrúhle remene.

materiálov

Materiály sa vyberajú podľa prevádzkových podmienok, pri ktorých má prvoradý význam zaťaženie a typ. Sú nasledovné:

• plochá - koža, pogumovaná s prešívaním, celolátková vlna, bavlna alebo syntetika;
• klin - výstužná vrstva v strede s gumeným jadrom a tkanou páskou na vonkajšej strane;
• ozubená - nosná vrstva z kovového kábla, polyamidovej šnúry alebo sklolaminátu v gumovom alebo plastovom základe.

Povrchy pásov sú pokryté impregnovanými tkaninami pre zvýšenie odolnosti proti opotrebovaniu.

Hnacie remene s plochým remeňom

Typy prenosu sú nasledovné:

1. Otvorené - s rovnobežnými osami a otáčaním kladiek v rovnakom smere.
2. Kladky s krokmi - môžete meniť otáčky hnaného hriadeľa, pričom hnací hriadeľ má konštantné otáčky.
3. Kríž, keď sú osi rovnobežné a rotácia prebieha v rôznych smeroch.
4. Polokrížové - osi hriadeľov sú prekrížené.
5. S napínacím valčekom, ktorý zväčšuje uhol ovinutia kladky menšieho priemeru.

Remeňový pohon otvoreného typu sa používa na prevádzku pri vysokej rýchlosti a veľkej stredovej vzdialenosti. Vysoká účinnosť, nosnosť a životnosť umožňuje jeho použitie v priemysle, najmä pre poľnohospodárske stroje.

Prevodovka klinovým remeňom

Prevod je charakterizovaný lichobežníkovým prierezom remeňa a povrchov kladiek, ktoré sú s ním v kontakte. Prenesené úsilie v tomto prípade môže byť značné, ale jeho účinnosť je malá. Prevodovka klinovým remeňom sa vyznačuje malou vzdialenosťou medzi nápravami a vysokým prevodovým pomerom.

rozvodové remene

Prevodovka sa používa pre vysokú rýchlosť s malou vzdialenosťou medzi nápravami. Má výhody remeňového a reťazového pohonu súčasne: práca pri vysokom zaťažení a s konštantným prevodovým pomerom. Výkon 100 kW dokáže zabezpečiť najmä pohon ozubeným remeňom. V tomto prípade sú otáčky veľmi vysoké - rýchlosť pásu dosahuje 50 m / s.

Kladky

Remenica pohonu remeňa môže byť odliata, zváraná alebo prefabrikovaná. Materiál sa vyberá v závislosti od rýchlosti. Ak je vyrobený z textolitu alebo plastu, rýchlosť nie je väčšia ako 25 m/s. Ak presiahne 5 m / s, je potrebné statické vyváženie a pre vysokorýchlostné prevody - dynamické.
Počas prevádzky kladky s plochými remeňmi zažívajú opotrebovanie ráfika v dôsledku skĺznutia, zlomenia, prasklín a zlomenia lúčov. Pri pohonoch s klinovým remeňom sa opotrebúvajú drážky na pracovných plochách, lámu sa ramená a vzniká nerovnováha.

Ak sa vytvorí otvor náboja, vyvŕta sa a potom sa vtlačí objímka. Pre väčšiu spoľahlivosť sa vyrába súčasne s vnútornými a vonkajšími drážkami. Tenkostenné puzdro je namontované na lepidlo a priskrutkované cez prírubu.

Trhliny a zlomy sa zvárajú, na čo sa remenica najskôr zahreje, aby sa eliminovali zvyškové napätia.

Pri otáčaní ráfika pre klinový remeň sa môže rýchlosť otáčania meniť až o 5% nominálnej hodnoty.

Výpočet prevodového stupňa

Všetky výpočty pre akýkoľvek typ pásov sú založené na stanovení geometrických parametrov, trakcie a životnosti.

1. Stanovenie geometrických charakteristík a zaťažení. Je vhodné zvážiť výpočet remeňového pohonu pomocou konkrétneho príkladu. Nech je potrebné určiť parametre remeňového pohonu od elektromotora s výkonom 3 kW až po sústruh. Rýchlosti hriadeľa sú n1 = 1410 min-1 a n2 = 700 min-1.

Ako najčastejšie používaný sa vyberá zvyčajne úzky klinový remeň. Menovitý krútiaci moment na hnacej kladke je:

T1 = 9550P 1: n1 = 9550 x 3 x 1000: 1410 = 20,3 Nm.

Z referenčných tabuliek je vybraný priemer hnacej remenice d 1 = 63 mm s profilom SPZ.
Rýchlosť pásu je definovaná nasledovne:

V \u003d 3,14d 1n 1: (60 x 1000) \u003d 3,14 x 63 x 1410: (60 x 1000) \u003d 4,55 m/s.

Neprekračuje povolenú rýchlosť, ktorá je 40 m / s pre vybraný typ. Priemer veľkej kladky bude:

d2 \u003d d 1 u x (1 - e y) \u003d 63 x 1410 x (1-0,01): 700 \u003d 125,6 mm.

Výsledok sa zníži na najbližšiu hodnotu zo štandardného rozsahu: d 2 = 125 mm.
Vzdialenosť medzi nápravami a dĺžka remeňa sa zistí z nasledujúcich vzorcov:

a \u003d 1,2d 2 \u003d 1,2 x 125 \u003d 150 mm;
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 mm.

Po zaokrúhlení na najbližšiu hodnotu zo štandardného rozsahu dostaneme konečný výsledok: L= 630 mm.

Stredová vzdialenosť sa zmení a možno ju znova prepočítať pomocou presnejšieho vzorca:

a \u003d (L - 3,14d cp): 4 + 1: 4 x ((L - 3,14d cp) 2 - 8∆ 2) 1/2 \u003d 164,4 mm.

Pre typické podmienky je výkon prenášaný jedným remeňom určený nomogrammi a je 1 kW. Pre reálnu situáciu sa musí spresniť podľa vzorca:

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

Po určení koeficientov podľa tabuliek sa ukáže:

[P] = 1 x 0,946 x 1 x 0,856 x 1,13 = 0,92 kW.

Požadovaný počet pásov sa určuje vydelením výkonu elektromotora výkonom, ktorý môže prenášať jeden pás, ale súčasne sa zavádza aj koeficient C z \u003d 0,9:

z \u003d P 1: ([P] C z) \u003d 3: (0,92 x 0,9) \u003d 3,62 ≈ 4.

Napínacia sila remeňa je: F 0 \u003d σ 0 A \u003d 3 x 56 \u003d 168 H, kde plocha prierezu A je podľa referenčnej tabuľky.

Nakoniec zaťaženie hriadeľov zo všetkých štyroch pásov bude: F súčet = 2F 0 z cos(2∆/a) = 1650 H.

2. Trvanlivosť. Výpočet remeňového pohonu zahŕňa aj určenie životnosti. Závisí od únavovej odolnosti, určenej veľkosťou napätí v páse a frekvenciou ich cyklov (počet ohybov za jednotku času). Z výsledných deformácií a trenia vo vnútri remeňa dochádza k únavovej deštrukcii – trhlinám a prasklinám.

Jeden zaťažovací cyklus sa prejaví v podobe štvornásobnej zmeny napätia v páse. Frekvencia jázd sa určí zo vzťahu: U = V: l< U d ,
kde V - rýchlosť, m/s; l - dĺžka, m; U d - povolená frekvencia (<= 10 - 20 для клиновых ремней).

3. Výpočet ozubených remeňov. Hlavným parametrom je modul: m = p: n, kde p je obvodový krok.

Hodnota modulu závisí od uhlovej rýchlosti a výkonu: m = 1,65 x 10-3 x (P 1: w 1) 1/3.

Keďže je štandardizovaný, vypočítaná hodnota sa zníži na najbližšiu hodnotu série. Pri vysokých rýchlostiach sa berú vyššie hodnoty.

Počet zubov hnanej remenice je určený prevodovým pomerom: z 2 = uz 1.

Stredová vzdialenosť závisí od priemerov kladiek: a \u003d (0,5 ... 2) x (d 1 + d 2).

Počet zubov na páse bude: z p = L: (3,14 m), kde L je približná vypočítaná dĺžka pásu.

Po výbere najbližšieho štandardného počtu zubov potom určte presnú dĺžku remeňa z posledného pomeru.

Ďalej je potrebné určiť šírku remeňa: b = F t: q, kde F t je obvodová sila, q je špecifické napnutie remeňa, zvolené modulom.

Zaťaženie hriadeľov bude: R = (1...1,2) x F t .

Záver

Výkon remeňových pohonov závisí od typu remeňov a ich prevádzkových podmienok. Správny výpočet vám umožní vybrať si spoľahlivý a odolný pohon.