Ķīļsiksnas transmisija: aprēķins, pielietojums. Ķīļsiksnas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Mūsdienu rūpniecība, mašīnbūves un citas nozares savā darbā izmanto dažādus mehānismus. Tie nodrošina agregātu, transportlīdzekļu, motoru uc darbību. Viena no populārām, biežāk lietotajām ierīcēm ir ķīļsiksnas piedziņa.

Iesniegtais mehānisms ietver vairākas struktūru kategorijas. Tie atšķiras pēc ģeometriskajiem parametriem, mērķa, pieejas mehānismam noteikto uzdevumu īstenošanai. Kādas ir piedāvātās ierīces, tiks apspriests tālāk.

Vispārīgās īpašības

Ķīļsiksnas transmisijas ierīce ietver īpašas metodes izmantošanu visa mehānisma iedarbināšanai. Šajā gadījumā tiek izmantota griezes momenta procesā saražotā enerģija. To nodrošina siksnas piedziņa. Tas izmanto mehānisko enerģiju, ko pēc tam pārnes uz citu mehānismu.

Šis dizains sastāv no siksnas un vismaz diviem skriemeļiem. Pirmais no šiem konstrukcijas elementiem visbiežāk ir izgatavots no gumijas. Ķīļsiksnas piedziņas siksna ir izgatavota nomateriāls, kas ir īpaši apstrādāts. Tas ļauj piedāvātajam elementam būt izturīgam pret vidēju un mazu mehānisku spriegumu, paaugstinātu temperatūru.

Siksnu piedziņas vidū ķīļsiksna ir vispopulārākā. Šo dizainu mūsdienās bieži izmanto automašīnu, kā arī cita veida transportlīdzekļu ražošanā.

Dizaina funkcijas

Prezentētās mehāniskās spēka transmisijas dažādības dizains ietver ķīļsiksnas skriemeļus un siksnu. Pēdējam no šiem elementiem ir ķīļveida forma. Skriemeļi ir izgatavoti metāla disku veidā. Viņiem ir zari, kas vienmērīgi sadalīti pa apkārtmēru. Tie notur siksnu pozīcijā uz skriemeļu virsmas.

Lente var būt divu veidu. Tam var būt zobi vai pilnīgi gluda virsma. Izvēle ir atkarīga no mehānisma mērķa. Iepriekš piedāvātais dizains tika izmantots daudzās dažādu kategoriju transportlīdzekļu sistēmās.

Šodien prezentētais mehāniskās enerģijas pārvades veids tiek izmantots ūdens sūkņos un mašīnu ģeneratoros. Smagajā automobiļu aprīkojumā līdzīga sistēma ir uzstādīta, lai vadītu stūres pastiprinātāju. Šai sistēmai ir hidrauliskais sūknis. Tieši tajā tiek izmantots līdzīgs dizains. Ķīļsiksnas piedziņas tiek uzstādītas arī gaisa tipa kompresoros. Tie ir paredzēti transportlīdzekļu bremžu pastiprinātājiem.

Prasības elementiemdizaini

Ķīļsiksnām ir salīdzinoši mazs biezums. Tas ļauj ievērojami samazināt sistēmas aizņemtos izmērus. Tomēr šim faktam ir nepieciešama īpaša pieeja skriemeļa ģeometrijas organizēšanai. Lai lente nenolektu, disku ārējā virsmā ir speciālas rievas. Tie notur jostu vietā.

Paša skriemeļa izmērs tiek izvēlēts saskaņā ar pārnesuma attiecību. Ja ir nepieciešams izveidot reduktora pārnesumu, piedziņas skriemelis būs lielāks par vadošo konstrukcijas elementu. Pastāv arī apgriezta sakarība.

Siksnas lentes ražošanā tiek izmantoti īpaši mīksti materiāli, kas nedrīkst zaudēt savu veiktspēju jebkuros laika apstākļos. Salnā un karstumā josta paliek elastīga. Šī iemesla dēļ nav atļauts speciālas lentes vietā uzstādīt citu materiālu. Tas sabojās ierīci.

Šķirnes

Ķīļsiksnas transmisiju var izgatavot vairākās konfigurācijās. Ir vairāki populāri prezentēto mehānismu veidi. Viena no vienkāršākajām ir atvērtā sistēma. Skriemeļi griežas vienā virzienā, asis kustas paralēli.

Ja diski pārvietojas pretējos virzienos, vienlaikus saglabājot sloksņu paralēlismu, parādās sistēmas krustveida tips. Ja asis krustojas, tā būs daļēji krusteniska šķirne.

Ja asis krustojas, ir leņķiskā transmisija. Viņa piesakāspakāpju skriemeļi. Šis dizains ļauj ietekmēt ātrumu piedziņas vārpstas leņķī. Piedziņas skriemeļa ātrums paliek nemainīgs.

Tukšgaitas skriemeļa zobrats ļauj piedziņas skriemeli pārtraukt kustēties, kamēr piedziņas vārpsta turpina griezties. Tukšgaitas skriemeļa zobrats veicina siksnas pašspriegošanos.

Josta

Ķīļsiksnas pieder pie vilces konstrukcijas elementu kategorijas. Tam ir jānodrošina vajadzīgās enerģijas atgriešana bez slīdēšanas. Lentai jābūt ar paaugstinātu izturību, nodilumizturību. Asmenim vajadzētu labi pielipt pie disku ārējās virsmas.

Siksnu platums var ievērojami atšķirties. Gumijotas kokvilnas, vilnas materiālu, ādas ražošanā. Izvēle ir atkarīga no iekārtas darbības apstākļiem.

Lenti var izgatavot no auklas auduma vai auklas. Šīs ir visuzticamākās, elastīgākās un ātrākās šķirnes.

Mūsdienu inženierzinātnēs bieži tiek izmantotas zobsiksnas. Tos sauc arī par poliamīdu. Uz to virsmas ir 4 izvirzījumi. Tie savienojas ar atbilstošajiem elementiem uz skriemeļiem. Tie labi darbojas ātrgaitas pārnesumos, lietojumos ar nelielu skriemeļu atstarpi.

Paredzamais skriemeļa diametrs

Ķīļsiksnas transmisijas aprēķins sākas ar skriemeļa diametra noteikšanu. Lai to izdarītu, jums ir jāņem divi cilindriski rullīši. To diametrs ir D. Šī vērtība ir iestatīta katram rievas sekcijas izmēram. Šajā gadījumā veltņu kontaktsiet diametra līmenī.

Rievā jāievieto divi parādītā tipa veltņi. Virsmām jāsaskaras. Starp pieskares plaknēm, kas veido veltņus, ir nepieciešams izmērīt attālumu. Tiem vajadzētu darboties paralēli skriemeli.

Diska diametra aprēķināšanai tiek izmantota īpaša formula. Viņa izskatās šādi:

D=RK - 2X, kur RK ir attālums starp veltņiem, mm; X ir attālums no diska diametra līdz pieskarei, kas pieguļ veltnim (iet paralēli diska asij).

Pārskaitījuma aprēķins

Ķīļsiksnas transmisija tiek aprēķināta pēc noteiktās metodes. Šajā gadījumā tiek noteikts mehānisma pārraidītās jaudas indikators. To aprēķina, izmantojot šādu formulu:

M=Mnom. K, kur Mnom. – piedziņas ekspluatācijas laikā patērētā nominālā jauda, kW; K ir dinamiskās slodzes koeficients.

Veicot aprēķinus, tiek ņemts vērā rādītājs, kura izplatīšanās varbūtība stacionārajā režīmā nav lielāka par 80%. Slodzes koeficients un režīms ir norādīti īpašās tabulās. Tādā veidā var noteikt jostas ātrumu. Tas būs:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, kur D1, D2 ir mazāko un lielāko skriemeļu diametri (attiecīgi); CV1, CV2 - mazāka un lielāka diska rotācijas ātrums. Mazākā skriemeļa diametrs nedrīkst pārsniegt siksnas nominālā ātruma ierobežojumu. Viņai ir 30m/s.

Aprēķinu piemērs

Lai saprastu aprēķinu metodiku, ir jāapsver šī procesa tehnoloģija konkrētā piemērā. Pieņemsim, ka ir jānosaka ķīļsiksnas piedziņas pārnesuma attiecība. Tajā pašā laikā ir zināms, ka piedziņas diska jauda ir 4 kW, un tā ātrums (leņķiskais) ir 97 rad/s. Tajā pašā laikā piedziņas skriemeli šis indikators ir 47,5 rad / s līmenī. Mazākā skriemeļa diametrs ir 20 mm, bet lielākā – 25 mm.

Lai noteiktu pārnesumu attiecību, jāņem vērā siksnas ar parastu sekciju, izgatavotas no auklas auduma (A izmērs). Aprēķins izskatās šādi:

IF=97/47, 5=2, 04

Nosakot skriemeļu diametru pēc tabulas, tika konstatēts, ka mazākajai vārpstai ieteicamais izmērs ir 125 mm. Lielāka vārpsta, kad josta slīd 0,02, būs:

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

Rezultāts pilnībā atbilst GOST prasībām.

Jostu garuma aprēķināšanas piemērs

Ķīļsiksnas garumu var noteikt arī, izmantojot parādīto aprēķinu. Vispirms jāaprēķina attālums starp disku asīm. Lai to izdarītu, izmantojiet formulu:

R=SD2

С=1, 2

Šeit jūs varat uzzināt attālumu starp vārpstām:

P=1, 2250=300 mm

Tālāk varat noteikt jostas garumu:

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

Siksnas iekšējais garums A izmēram pēc GOST ir 118 cm. Šajā gadījumā paredzamajam lentes garumam jābūt 121,3 cm.

Sistēmas darbības aprēķins

Nosakot ķīļsiksnas transmisijas izmērus, nepieciešams aprēķināt tās darbības galvenos rādītājus. Vispirms jums ir jāiestata ātrums, ar kādu lente griezīsies. Šim nolūkam tiek piemērots noteikts aprēķins. Dati par to tika sniegti iepriekš.

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

Šajā gadījumā skriemeļi griezīsies ar dažādu ātrumu. Mazākā vārpsta apgriezīsies ar šo indikatoru:

CBm=3097/3, 14=916 min ^-¹

Pamatojoties uz aprēķiniem, kas sniegti attiecīgajās atsauces grāmatās, tiek noteikta maksimālā jauda, ko var pārraidīt, izmantojot uzrādīto jostu. Šis skaitlis ir vienāds ar 1,5 kW.

Lai pārbaudītu materiāla izturību, jums ir jāveic vienkāršs aprēķins:

E=6, 1.06., 213=5.

Iegūtais rādītājs ir pieņemams GOST, saskaņā ar kuru tiek izgatavota uzrādītā josta. Tā darbība būs diezgan ilga.

Dizaina trūkumi

Ķīļsiksnas piedziņa tiek izmantota daudzos mehānismos un mezglos. Šim dizainam ir daudz priekšrocību. Tomēr tam ir arī vesels nepilnību saraksts. Tās ir liela izmēra. Tāpēc piedāvātā sistēma nav piemērota visām vienībām.

Tajā pašā laikā siksnas piedziņa ir marķēta ar zemu nestspēju. Tas ietekmē visas sistēmas veiktspēju. Izmantojot pat vismodernākos materiālus, jostas kalpošanas laiks atstāj daudz vēlamo. Tas ir izdzēsts, saplēsts.

Pārnesumskaitlis ir mainīga vērtība. Tas ir saistīts ar plakanas formas jostas slīdēšanu. Izmantojot piedāvāto konstrukciju, vārpstas tiek pakļautas lielai mehāniskai ietekmei. Arī slodze iedarbojas uz to balstiem. Tas ir saistīts ar nepieciešamību iepriekš nospriegot siksnu. Šajā gadījumā tiek izmantoti papildu elementi dizainā. Tie slāpē līnijas vibrācijas, turot sloksni pie skriemeļu virsmas.

Pozitīvie

Ķīļsiksnas transmisijai ir ļoti daudz priekšrocību, tāpēc mūsdienās tā tiek izmantota dažādos agregātos diezgan bieži. Šis dizains nodrošina augstu darbības vienmērīgumu. Sistēma darbojas gandrīz klusi.

Neprecizitātes gadījumā skriemeļu uzstādīšanā šī novirze tiek kompensēta. Tas ir īpaši pamanāms šķērsošanas leņķī, kas tiek noteikts starp diskiem. Slodze tiek kompensēta jostas slīdēšanas procesā. Tas ļauj nedaudz pagarināt sistēmas kalpošanas laiku.

Siksnas tipa transmisija kompensē pulsācijas, kas rodas dzinēja darbības laikā. Tāpēc jūs varat iztikt bez elastīgās sakabes uzstādīšanas. Jo vienkāršāks dizains, jo labāk.

Uzrādītais mehānisms nav jāieeļļo. Ietaupījumi izpaužas, ja nav nepieciešams iegādāties palīgmateriālus. Skriemeļus un siksnu var viegli nomainīt. Uzrādīto priekšmetu izmaksas joprojām ir pieņemamas. Sistēmas uzstādīšana ir vienkārša.

Izmantojot šo sistēmu, izrādās, ka tā rada regulējamu pārnesumu attiecību. Mehānismam ir iespēja strādāt ar lielu ātrumu. Pat ja lente saplīstciti sistēmas elementi paliek neskarti. Šajā gadījumā vārpstas var atrasties ievērojamā attālumā viena no otras.

Apsverot, kas ir ķīļsiksnas piedziņa, mēs varam atzīmēt tās augsto veiktspēju. Pateicoties tam, piedāvātā sistēma mūsdienās tiek izmantota daudzās vienībās.