Transmisi V-belt: perhitungan, aplikasi. V-belt

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Industri modern, teknik dan industri lainnya menggunakan berbagai mekanisme dalam pekerjaan mereka. Mereka memastikan pengoperasian unit, kendaraan, motor, dll. Salah satu perangkat yang populer dan sering digunakan adalah penggerak V-belt.

Mekanisme yang disajikan mencakup beberapa kategori struktur. Mereka berbeda dalam parameter geometris, tujuan, pendekatan untuk pelaksanaan tugas yang diberikan pada mekanisme. Apa saja perangkat yang dihadirkan akan dibahas lebih lanjut.

Karakteristik umum

Perangkat transmisi V-belt melibatkan penggunaan metode khusus untuk menggerakkan seluruh mekanisme. Dalam hal ini, energi yang dihasilkan dalam proses torsi digunakan. Ini disediakan oleh penggerak sabuk. Ia menggunakan energi mekanik, yang kemudian ditransfer ke mekanisme lain.

Desain ini terdiri dari sabuk dan minimal dua puli. Yang pertama dari elemen struktural ini paling sering terbuat dari karet. Sabuk penggerak V-belt terbuat dari:bahan yang telah mengalami pengolahan khusus. Hal ini memungkinkan elemen yang disajikan tahan terhadap tekanan mekanis sedang dan kecil, suhu tinggi.

Di antara penggerak sabuk, V-belt adalah yang paling populer. Desain ini sering digunakan saat ini dalam pembuatan mobil, serta jenis kendaraan lainnya.

Fitur Desain

Desain variasi transmisi tenaga mekanik yang disajikan meliputi puli V-belt dan sabuk. Yang terakhir dari elemen ini memiliki bentuk berbentuk baji. Katrol dibuat dalam bentuk cakram logam. Mereka memiliki cabang yang tersebar merata di sekelilingnya. Mereka memegang sabuk pada posisinya di permukaan katrol.

Kaset dapat terdiri dari dua jenis. Itu bisa memiliki gigi atau memiliki permukaan yang benar-benar halus. Pilihannya tergantung pada tujuan mekanisme. Sebelumnya, desain yang disajikan digunakan di banyak sistem dari berbagai kategori kendaraan.

Saat ini, jenis transmisi energi mekanik yang disajikan digunakan dalam pompa air dan generator mesin. Pada alat berat otomotif, sistem serupa dipasang untuk menggerakkan power steering. Sistem ini memiliki pompa hidrolik. Di dalamnya digunakan desain yang serupa. Drive V-belt juga dipasang di kompresor tipe udara. Mereka dirancang untuk penguat rem kendaraan.

Persyaratan untuk elemendesain

V-belt memiliki ketebalan yang relatif kecil. Ini memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi dimensi yang ditempati oleh sistem. Namun, fakta ini memerlukan pendekatan khusus untuk organisasi geometri katrol. Untuk mencegah selotip melompat, permukaan luar cakram memiliki alur khusus. Mereka memegang sabuk di tempatnya.

Ukuran katrol itu sendiri dipilih sesuai dengan rasio roda gigi. Jika perlu untuk membuat roda gigi reduksi, katrol yang digerakkan akan lebih besar dari elemen struktural utama. Ada juga hubungan terbalik.

Dalam pembuatan pita sabuk, bahan lunak khusus digunakan yang tidak boleh kehilangan kinerjanya dalam segala kondisi cuaca. Dalam cuaca beku dan panas, sabuk tetap fleksibel. Karena alasan inilah tidak diperbolehkan memasang bahan lain selain pita khusus. Ini akan merusak unit.

Varietas

V-belt transmisi dapat dibuat dalam beberapa konfigurasi. Ada beberapa tipe populer dari mekanisme yang disajikan. Salah satu yang paling sederhana adalah sistem terbuka. Katrol berputar dalam arah yang sama, sumbu bergerak paralel.

Jika cakram bergerak ke arah yang berlawanan dengan tetap mempertahankan paralelisme pita, sistem tipe silang akan muncul. Jika sumbu bersilangan, itu akan menjadi varietas semi-silang.

Jika sumbu berpotongan, ada transmisi sudut. Dia melamarkatrol melangkah. Desain ini memungkinkan Anda untuk mempengaruhi kecepatan pada sudut poros yang digerakkan. Kecepatan katrol penggerak tetap konstan.

Gigi katrol idle memungkinkan katrol yang digerakkan berhenti bergerak sementara poros penggerak terus berputar. Roda gigi katrol pemalas meningkatkan pengencangan sendiri pada sabuk.

Sabuk

V-belt termasuk dalam kategori elemen struktur traksi. Itu harus memastikan kembalinya energi yang dibutuhkan tanpa tergelincir. Rekaman itu harus memiliki kekuatan yang meningkat, ketahanan aus. Bilah harus menempel dengan baik ke permukaan luar cakram.

Lebar tali dapat sangat bervariasi. Dalam pembuatan kapas karet, bahan wol, kulit. Pilihannya tergantung pada kondisi pengoperasian peralatan.

Pita dapat dibuat dari kain kabel atau kabel kabel. Ini adalah varietas yang paling andal, fleksibel, dan cepat.

Teknik modern saat ini sering menggunakan sabuk bergigi. Mereka juga disebut poliamida. Ada 4 tonjolan di permukaannya. Mereka menyatu dengan elemen yang sesuai pada katrol. Mereka bekerja dengan baik di roda gigi kecepatan tinggi, aplikasi dengan jarak katrol kecil.

Perkiraan diameter puli

Perhitungan transmisi V-belt dimulai dengan menentukan diameter pulley. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengambil dua rol silinder. Diameternya adalah D. Nilai ini ditetapkan untuk setiap ukuran bagian alur. Dalam hal ini, kontak rolmelewati pada tingkat diameter.

Dua rol dari jenis yang ditunjukkan harus ditempatkan di alur. Permukaan harus menyentuh. Antara bidang singgung yang membentuk rol, perlu untuk mengukur jarak. Mereka harus berjalan sejajar dengan katrol.

Sebuah rumus khusus digunakan untuk menghitung diameter cakram. Dia terlihat seperti ini:

D=RK - 2X, di mana RK adalah jarak yang diukur antara roller, mm; X adalah jarak dari diameter piringan ke garis singgung yang sesuai dengan roller (berjalan sejajar dengan sumbu piringan).

Perhitungan transfer

Transmisi V-belt dihitung menurut metode yang ditetapkan. Dalam hal ini, indikator daya yang ditransmisikan dari mekanisme ditentukan. Itu dihitung menggunakan rumus berikut:

M=Mnm. K, dimana Mnom. – daya pengenal yang dikonsumsi oleh penggerak selama operasi, kW; K adalah faktor beban dinamis.

Saat membuat perhitungan, sebuah indikator diperhitungkan, kemungkinan distribusinya dalam mode stasioner tidak lebih dari 80%. Faktor beban dan mode disajikan dalam tabel khusus. Dengan cara ini, kecepatan sabuk dapat ditentukan. Ini akan menjadi:

SR=D1ChV1/6000=D2ChV2/6000, di mana D1, D2 adalah diameter puli yang lebih kecil dan lebih besar (masing-masing); CV1, CV2 - kecepatan rotasi disk yang lebih kecil dan lebih besar. Diameter puli yang lebih kecil tidak boleh melebihi batas kecepatan pengenal sabuk. Dia berusia 30 tahunm/s.

Contoh perhitungan

Untuk memahami metodologi perhitungan, perlu untuk mempertimbangkan teknologi proses ini pada contoh spesifik. Misalkan perlu untuk menentukan rasio roda gigi dari penggerak V-belt. Pada saat yang sama, diketahui bahwa kekuatan disk drive adalah 4 kW, dan kecepatannya (sudut) adalah 97 rad/s. Pada saat yang sama, katrol yang digerakkan memiliki indikator ini pada level 47,5 rad / s. Diameter katrol yang lebih kecil adalah 20mm dan katrol yang lebih besar adalah 25mm.

Untuk menentukan rasio roda gigi, perlu memperhitungkan sabuk dengan bagian normal, terbuat dari kain kabel (ukuran A). Perhitungannya seperti ini:

JIKA=97/47, 5=2, 04

Menentukan diameter puli dari meja, ditemukan bahwa poros yang lebih kecil memiliki ukuran yang disarankan 125 mm. Poros yang lebih besar ketika sabuk tergelincir 0,02 adalah:

D2=2.041.25(1-0.02)=250mm

Hasilnya sepenuhnya memenuhi persyaratan GOST.

Contoh menghitung panjang sabuk

Panjang V-belt juga dapat ditentukan dengan menggunakan perhitungan yang disajikan. Pertama, Anda perlu menghitung jarak antara sumbu disk. Untuk melakukan ini, terapkan rumus:

R=SD2

С=1, 2

Dari sini Anda dapat menemukan jarak antara poros:

P=1, 2250=300mm

Selanjutnya, Anda dapat menentukan panjang sabuk:

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

Panjang bagian dalam sabuk dalam ukuran A menurut GOST adalah 118 cm. Dalam hal ini, perkiraan panjang pita harus 121,3 cm.

Perhitungan operasi sistem

Menentukan dimensi transmisi V-belt, perlu untuk menghitung indikator utama operasinya. Pertama, Anda perlu mengatur kecepatan di mana rekaman itu akan berputar. Untuk ini, perhitungan tertentu diterapkan. Data untuk itu diberikan di atas.

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

Dalam hal ini, katrol akan berputar dengan kecepatan yang berbeda. Poros yang lebih kecil akan berputar dengan indikator ini:

CBm=3097 / 3, 14=916 mnt -¹

Berdasarkan perhitungan yang disajikan dalam buku referensi yang relevan, daya maksimum yang dapat ditransmisikan menggunakan sabuk yang disajikan ditentukan. Angka ini sama dengan 1,5 kW.

Untuk menguji ketahanan material, Anda perlu membuat perhitungan sederhana:

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

Indikator yang dihasilkan dapat diterima oleh GOST, yang dengannya sabuk yang disajikan dibuat. Operasinya akan cukup lama.

Kekurangan desain

Penggerak V-belt digunakan di banyak mekanisme dan unit. Desain ini memiliki banyak keunggulan. Namun, ia juga memiliki seluruh daftar kekurangan. Mereka berukuran besar. Oleh karena itu, sistem yang disajikan tidak cocok untuk semua unit.

Pada saat yang sama, penggerak sabuk ditandai dengan daya dukung yang rendah. Ini mempengaruhi kinerja seluruh sistem. Saat menggunakan bahan paling modern sekalipun, masa pakai sabuk menyisakan banyak hal yang diinginkan. Itu terhapus, robek.

Rasio roda gigi adalah nilai variabel. Hal ini disebabkan adanya slip pada belt yang berbentuk pipih. Saat menggunakan desain yang disajikan, poros mengalami dampak mekanis yang tinggi. Juga, beban bekerja pada penopangnya. Ini karena kebutuhan untuk mengencangkan sabuk terlebih dahulu. Dalam hal ini, elemen tambahan dalam desain digunakan. Mereka meredam getaran garis dengan menahan strip di permukaan katrol.

Positif

Transmisi V-belt memiliki banyak kelebihan, sehingga saat ini cukup sering digunakan di berbagai unit. Desain ini memastikan kelancaran operasi yang tinggi. Sistem beroperasi hampir tanpa suara.

Jika terjadi ketidakakuratan dalam pemasangan katrol, penyimpangan ini dikompensasi. Ini terutama terlihat pada sudut persilangan, yang ditentukan di antara disk. Beban dikompensasikan dalam proses selip sabuk. Ini memungkinkan Anda untuk memperpanjang umur sistem.

Transmisi tipe sabuk mengkompensasi getaran yang terjadi selama pengoperasian mesin. Karena itu, Anda dapat melakukannya tanpa memasang kopling elastis. Semakin sederhana desainnya, semakin baik.

Tidak perlu melumasi mekanisme yang disajikan. Penghematan diwujudkan dengan tidak adanya kebutuhan untuk membeli bahan habis pakai. Katrol dan sabuk dapat dengan mudah diganti. Biaya item yang disajikan tetap dapat diterima. Memasang sistem itu sederhana.

Saat menggunakan sistem ini, ternyata membuat rasio roda gigi yang dapat disesuaikan. Mekanismenya memiliki kemampuan untuk bekerja pada kecepatan tinggi. Bahkan jika kasetnya rusakelemen lain dari sistem tetap utuh. Dalam hal ini, poros dapat berada pada jarak yang cukup jauh satu sama lain.

Setelah mempertimbangkan apa itu penggerak V-belt, kami dapat mencatat kinerjanya yang tinggi. Berkat ini, sistem yang disajikan saat ini digunakan di banyak unit.