การส่งสายพานวี: การคำนวณ การใช้งาน สายพานร่องวี

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

อุตสาหกรรมสมัยใหม่ วิศวกรรม และอุตสาหกรรมอื่นๆ ใช้กลไกในการทำงานที่หลากหลาย ซึ่งช่วยให้มั่นใจในการทำงานของหน่วย ยานพาหนะ มอเตอร์ ฯลฯ หนึ่งในอุปกรณ์ยอดนิยมและใช้บ่อยคือไดรฟ์สายพานวี

กลไกที่นำเสนอประกอบด้วยโครงสร้างหลายประเภท พวกเขาแตกต่างกันในพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต, วัตถุประสงค์, วิธีการดำเนินการตามภารกิจที่กำหนดให้กับกลไก อุปกรณ์ที่นำเสนอจะมีการอภิปรายเพิ่มเติม

ลักษณะทั่วไป

อุปกรณ์ส่งกำลังสายพานวีเกี่ยวข้องกับการใช้วิธีการพิเศษในการกระตุ้นกลไกทั้งหมด ในกรณีนี้ พลังงานที่ผลิตในกระบวนการทอร์กจะถูกใช้ นี้จัดทำโดยไดรฟ์เข็มขัด มันใช้พลังงานกลซึ่งจะถ่ายโอนไปยังกลไกอื่น

การออกแบบนี้ประกอบด้วยสายพานและรอกอย่างน้อยสองตัว องค์ประกอบโครงสร้างแรกเหล่านี้มักทำจากยาง สายพานร่องวีทำมาจากวัสดุที่ผ่านกรรมวิธีพิเศษ ซึ่งช่วยให้องค์ประกอบที่นำเสนอสามารถทนต่อความเครียดเชิงกลปานกลางและขนาดเล็ก อุณหภูมิสูงได้

สายพาน V เป็นที่นิยมมากที่สุด การออกแบบนี้มักใช้ในปัจจุบันในการผลิตรถยนต์เช่นเดียวกับยานพาหนะประเภทอื่นๆ

คุณสมบัติการออกแบบ

การออกแบบการนำเสนอที่หลากหลายของระบบส่งกำลังทางกล ได้แก่ สายพานร่องวีและสายพาน องค์ประกอบสุดท้ายเหล่านี้มีรูปร่างเป็นลิ่ม รอกทำในรูปของแผ่นโลหะ มีกิ่งก้านกระจายอยู่รอบ ๆ เส้นรอบวงอย่างสม่ำเสมอ พวกเขายึดสายพานไว้บนพื้นผิวรอก

เทปมีสองแบบ มันสามารถมีฟันหรือมีพื้นผิวเรียบอย่างสมบูรณ์ ทางเลือกขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของกลไก ก่อนหน้านี้ การออกแบบที่นำเสนอถูกใช้ในหลายระบบของยานพาหนะประเภทต่างๆ

วันนี้ ประเภทของการส่งพลังงานกลที่นำเสนอถูกใช้ในปั๊มน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในอุปกรณ์ยานยนต์ขนาดใหญ่ จะมีการติดตั้งระบบที่คล้ายกันเพื่อขับเคลื่อนพวงมาลัยเพาเวอร์ ระบบนี้มีปั๊มไฮดรอลิก มันอยู่ในนั้นที่ใช้การออกแบบที่คล้ายกัน สายพานร่องวียังติดตั้งอยู่ในคอมเพรสเซอร์แบบลม ออกแบบมาสำหรับหม้อลมเบรกรถยนต์

ข้อกำหนดสำหรับองค์ประกอบแบบ

V-belt มีความหนาค่อนข้างเล็ก สิ่งนี้ช่วยลดขนาดที่ระบบครอบครองได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงนี้ต้องใช้วิธีการพิเศษในการจัดระเบียบเรขาคณิตของรอก เพื่อป้องกันไม่ให้เทปหลุดออกมา พื้นผิวด้านนอกของแผ่นดิสก์จึงมีร่องพิเศษ พวกเขายึดเข็มขัดให้เข้าที่

ขนาดของรอกเองถูกเลือกตามอัตราทดเกียร์ หากจำเป็นต้องสร้างเฟืองทด รอกขับเคลื่อนจะมีขนาดใหญ่กว่าองค์ประกอบโครงสร้างชั้นนำ นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์แบบผกผัน

ในการผลิตเทปพันเข็มขัดนั้นใช้วัสดุที่อ่อนนุ่มพิเศษซึ่งจะไม่สูญเสียประสิทธิภาพในทุกสภาพอากาศ ในสภาพที่เย็นจัดและร้อนจัด สายพานยังคงยืดหยุ่นได้ ด้วยเหตุนี้จึงไม่ได้รับอนุญาตให้ติดตั้งวัสดุอื่นแทนเทปพิเศษ สิ่งนี้จะทำให้ยูนิตเสียหาย

พันธุ์

สายพานร่องวีสามารถทำได้หลายรูปแบบ มีกลไกการนำเสนอที่ได้รับความนิยมหลายประเภท หนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดคือระบบเปิด รอกหมุนไปในทิศทางเดียวกัน แกนเคลื่อนที่ขนานกัน

หากแผ่นดิสก์เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามโดยที่ยังคงความขนานกันของแถบ ระบบแบบกากบาทจะปรากฏขึ้น ถ้าขวานไขว้ มันจะเป็นพันธุ์กึ่งกากบาท

ถ้าแกนตัดกัน แสดงว่ามีการส่งสัญญาณเชิงมุม เธอสมัครรอกขั้นบันได การออกแบบนี้ช่วยให้คุณกำหนดความเร็วที่มุมของเพลาขับได้ ความเร็วของรอกไดรฟ์ยังคงที่

เฟืองลูกรอกรอบเดินเบาช่วยให้รอกที่ขับเคลื่อนหยุดเคลื่อนที่ในขณะที่เพลาขับยังคงหมุนต่อไป เฟืองลูกรอกคนเดินเตาะแตะช่วยให้สายพานตึงเอง

เข็มขัด

สายพานร่องวีอยู่ในหมวดหมู่ขององค์ประกอบโครงสร้างการลาก ต้องรับประกันการกลับมาของพลังงานที่ต้องการโดยไม่ลื่นไถล เทปต้องมีความแข็งแรง ทนทานต่อการสึกหรอเพิ่มขึ้น ใบมีดควรยึดติดกับพื้นผิวด้านนอกของแผ่นดิสก์อย่างดี

ความกว้างของสายรัดอาจแตกต่างกันมาก ในการผลิตผ้าฝ้ายยาง วัสดุทำด้วยผ้าขนสัตว์ หนัง ทางเลือกขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานของอุปกรณ์

เทปจะทำจากผ้ามัดย้อมหรือเชือกมัดก็ได้ เหล่านี้เป็นพันธุ์ที่น่าเชื่อถือ ยืดหยุ่น และรวดเร็วที่สุด

วิศวกรรมสมัยใหม่ทุกวันนี้มักใช้เข็มขัดนิรภัย พวกเขาจะเรียกว่าโพลีเอไมด์ มี 4 ส่วนที่ยื่นออกมาบนพื้นผิวของพวกเขา พวกเขาประสานกับองค์ประกอบที่สอดคล้องกันบนรอก พวกมันทำงานได้ดีในเกียร์ความเร็วสูง การใช้งานที่มีระยะห่างระหว่างรอกน้อย

เส้นผ่านศูนย์กลางรอกโดยประมาณ

การคำนวณการส่งสายพานวีเริ่มต้นด้วยการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอก ในการทำเช่นนี้ คุณต้องใช้ลูกกลิ้งทรงกระบอกสองตัว เส้นผ่านศูนย์กลางคือ D ค่านี้กำหนดไว้สำหรับแต่ละขนาดของส่วนร่อง ในกรณีนี้หน้าสัมผัสของลูกกลิ้งผ่านระดับเส้นผ่านศูนย์กลาง

สองลูกกลิ้งประเภทที่แสดงจะต้องอยู่ในร่อง พื้นผิวต้องสัมผัส ระหว่างระนาบสัมผัสที่สร้างลูกกลิ้ง จำเป็นต้องวัดระยะทาง ควรวิ่งขนานกับรอก

ใช้สูตรพิเศษในการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ เธอมีลักษณะดังนี้:

D=RK - 2X โดยที่ RK คือระยะห่างที่วัดระหว่างลูกกลิ้ง mm; X คือระยะห่างจากเส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์ถึงแทนเจนต์ที่พอดีกับลูกกลิ้ง (วิ่งขนานกับแกนของดิสก์)

คำนวณการโอน

สายพานวีคำนวณตามวิธีการที่กำหนด ในกรณีนี้ตัวบ่งชี้กำลังส่งของกลไกจะถูกกำหนด คำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

M=ม. K โดยที่ Mnom – กำลังไฟที่ใช้โดยไดรฟ์ระหว่างการทำงาน, กิโลวัตต์; K คือปัจจัยโหลดแบบไดนามิก

เมื่อทำการคำนวณ ตัวบ่งชี้จะถูกนำมาพิจารณา ความน่าจะเป็นของการกระจายซึ่งในโหมดนิ่งไม่เกิน 80% ตัวประกอบการโหลดและโหมดจะแสดงในตารางพิเศษ ด้วยวิธีนี้สามารถกำหนดความเร็วของสายพานได้ มันจะเป็น:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000 โดยที่ D1, D2 คือเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกที่เล็กกว่าและใหญ่กว่า (ตามลำดับ); CV1, CV2 - ความเร็วในการหมุนของดิสก์ที่เล็กกว่าและใหญ่กว่า เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกที่เล็กกว่าต้องไม่เกินขีดจำกัดความเร็วที่กำหนดของสายพาน เธออายุ 30 ปีม./วินาที

ตัวอย่างการคำนวณ

เพื่อให้เข้าใจวิธีการคำนวณ จำเป็นต้องพิจารณาเทคโนโลยีของกระบวนการนี้ในตัวอย่างเฉพาะ สมมติว่าจำเป็นต้องกำหนดอัตราทดเกียร์ของตัวขับสายพานวี ในเวลาเดียวกัน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากำลังของดิสก์ไดรฟ์คือ 4 kW และความเร็ว (เชิงมุม) อยู่ที่ 97 rad/s ในเวลาเดียวกันรอกที่ขับเคลื่อนด้วยมีตัวบ่งชี้นี้ที่ระดับ 47.5 rad / s เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกที่เล็กกว่าคือ 20 มม. และรอกที่ใหญ่กว่าคือ 25 มม.

ในการกำหนดอัตราทดเกียร์ จำเป็นต้องคำนึงถึงสายพานที่มีส่วนปกติซึ่งทำจากผ้าสายไฟ (ขนาด A) การคำนวณมีลักษณะดังนี้:

IF=97/47, 5=2, 04

เมื่อวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกจากโต๊ะ พบว่าเพลาเล็กกว่า มีขนาดแนะนำ 125 มม. เพลาที่ใหญ่กว่าเมื่อสายพานหลุด 0.02 จะเป็น:

D2=2.041.25(1-0.02)=250mm

ผลลัพธ์เป็นไปตามข้อกำหนดของ GOST

ตัวอย่างการคำนวณความยาวของสายพาน

ความยาวสายพานวีสามารถกำหนดได้โดยใช้การคำนวณที่นำเสนอ ก่อนอื่นคุณต้องคำนวณระยะห่างระหว่างแกนของดิสก์ เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้ใช้สูตร:

R=SD2

С=1, 2

จากที่นี่คุณสามารถค้นหาระยะห่างระหว่างเพลา:

P=1, 2250=300mm

ถัดไป คุณสามารถกำหนดความยาวของเข็มขัด:

D=(2300 + (250-125)²+1.57(250+125))/4300=120.5 cm

ความยาวด้านในของสายพานขนาด A ตาม GOST คือ 118 ซม. ในกรณีนี้ ความยาวเทปโดยประมาณควรเป็น 121.3 ซม.

การคำนวณการทำงานของระบบ

การกำหนดขนาดของการส่งสายพาน V จำเป็นต้องคำนวณตัวชี้วัดหลักของการทำงาน ก่อนอื่นคุณต้องตั้งค่าความเร็วที่จะหมุนเทป สำหรับสิ่งนี้จะใช้การคำนวณบางอย่าง ข้อมูลสำหรับมันได้รับข้างต้น

S=970.125 / 2=6.06 ม./วินาที

ในกรณีนี้ ลูกรอกจะหมุนด้วยความเร็วต่างกัน ก้านที่เล็กกว่าจะหมุนด้วยตัวบ่งชี้นี้:

CBm=3097 / 3, 14=916 นาที ^-¹

จากการคำนวณที่แสดงในหนังสืออ้างอิงที่เกี่ยวข้อง กำลังสูงสุดที่สามารถส่งโดยใช้เข็มขัดที่นำเสนอจะถูกกำหนด ตัวเลขนี้เท่ากับ 1.5 กิโลวัตต์

เพื่อทดสอบความทนทานของวัสดุ คุณต้องคำนวณง่ายๆ:

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

ตัวบ่งชี้ผลลัพธ์เป็นที่ยอมรับโดย GOST ตามที่ทำเข็มขัดที่นำเสนอ การดำเนินการจะค่อนข้างยาว

ข้อบกพร่องในการออกแบบ

สายพานร่องวีถูกใช้ในหลายกลไกและหลายหน่วย การออกแบบนี้มีข้อดีหลายประการ อย่างไรก็ตาม ยังมีรายการข้อบกพร่องทั้งหมดอีกด้วย พวกมันมีขนาดใหญ่ ดังนั้นระบบที่นำเสนอจึงไม่เหมาะกับทุกหน่วย

ในขณะเดียวกัน สายพานขับจะมีความจุแบริ่งต่ำ สิ่งนี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพของทั้งระบบ เมื่อใช้วัสดุที่ทันสมัยที่สุด อายุการใช้งานของสายพานจะเป็นที่ต้องการอย่างมาก มันถูกลบ ขาด

อัตราทดเกียร์เป็นค่าตัวแปร เกิดจากการเลื่อนของเข็มขัดทรงแบน เมื่อใช้การออกแบบที่นำเสนอ ก้านจะรับแรงกระแทกทางกลสูง นอกจากนี้โหลดยังทำหน้าที่รองรับ นี่เป็นเพราะความจำเป็นในการดึงเข็มขัดล่วงหน้า ในกรณีนี้จะใช้องค์ประกอบเพิ่มเติมในการออกแบบ พวกเขาลดแรงสั่นสะเทือนของเส้นโดยจับแถบบนพื้นผิวของรอก

บวก

สายพานร่องวีมีข้อดีมากมาย ทุกวันนี้มีการใช้งานในหน่วยต่างๆ ค่อนข้างบ่อย การออกแบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ราบรื่นในระดับสูง ระบบทำงานเกือบเงียบ

ในกรณีที่ติดตั้งรอกไม่ถูกต้อง ค่าเบี่ยงเบนนี้จะได้รับการชดเชย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมุมของการข้ามซึ่งกำหนดไว้ระหว่างดิสก์ โหลดจะถูกชดเชยในกระบวนการเลื่อนหลุดของสายพาน นี้ช่วยให้คุณยืดอายุของระบบบ้าง

การส่งแบบสายพานจะชดเชยการกระเพื่อมที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ ดังนั้นคุณจึงสามารถทำได้โดยไม่ต้องติดตั้งคัปปลิ้งแบบยืดหยุ่น การออกแบบที่เรียบง่ายยิ่งดี

ไม่ต้องหล่อลื่นกลไกที่นำเสนอ การออมจะปรากฏเมื่อไม่จำเป็นต้องซื้อวัสดุสิ้นเปลือง สามารถเปลี่ยนรอกและสายพานได้อย่างง่ายดาย ค่าใช้จ่ายของรายการที่นำเสนอยังคงเป็นที่ยอมรับ การติดตั้งระบบทำได้ง่าย

เมื่อใช้ระบบนี้ ปรากฎว่าสร้างอัตราทดเกียร์แบบปรับได้ กลไกนี้มีความสามารถในการทำงานด้วยความเร็วสูง ถึงแม้เทปจะขาดองค์ประกอบอื่น ๆ ของระบบยังคงไม่บุบสลาย ในกรณีนี้ ก้านอาจอยู่ห่างจากกันพอสมควร

เมื่อพิจารณาแล้วว่าสายพาน V คืออะไร เราสามารถสังเกตได้ว่ามีประสิทธิภาพสูง ด้วยเหตุนี้ ระบบที่นำเสนอจึงมีการใช้งานในปัจจุบันในหลายหน่วย