Los trabajos en la mampara del motor eléctrico están a punto de finalizar. Llegando al cálculo de poleas cinturón de conducir máquina. Un poco de terminología de transmisión por correa.

Tendremos tres datos principales de entrada. El primer valor es la velocidad de rotación del rotor (eje) del motor eléctrico 2790 revoluciones por segundo. La segunda y tercera son las velocidades que deben obtenerse en el eje secundario. Estamos interesados ​​en dos denominaciones de 1800 y 3500 rpm. Por lo tanto, haremos una polea de dos etapas.

¡La nota! Para arrancar un motor eléctrico trifásico, utilizaremos un convertidor de frecuencia, por lo que las velocidades de rotación calculadas serán fiables. Si el motor arranca con condensadores, los valores de la velocidad del rotor diferirán de la nominal en una dirección más pequeña. Y en esta etapa, es posible minimizar el error haciendo ajustes. Pero para ello hay que arrancar el motor, usar el cuentarrevoluciones y medir la velocidad actual de giro del eje.

Nuestros objetivos están definidos, procedemos a la elección del tipo de cinturón y al cálculo principal. Para cada una de las correas producidas, independientemente del tipo (correa trapezoidal, policorrea trapezoidal u otra), existe un número características clave. Los cuales determinan la racionalidad de la aplicación en un diseño particular. La opción ideal para la mayoría de los proyectos sería utilizar una correa trapezoidal acanalada. El policuña obtuvo su nombre debido a su configuración, es un tipo de surcos largos y cerrados ubicados a lo largo de toda la longitud. El nombre del cinturón proviene de la palabra griega "poly", que significa muchos. Estos surcos también se denominan de manera diferente: costillas o arroyos. Su número puede ser de tres a veinte.

Una correa poli-V tiene muchas ventajas sobre una correa trapezoidal, tales como:

• debido a la buena flexibilidad, es posible trabajar en poleas pequeñas. Dependiendo de la correa, el diámetro mínimo puede ir desde los diez hasta los doce milímetros;
• alta capacidad de tracción de la correa, por lo tanto velocidad de trabajo puede alcanzar hasta 60 metros por segundo, contra 20, un máximo de 35 metros por segundo para una correa trapezoidal;
• La fuerza de agarre de una correa acanalada en V con una polea plana con un ángulo de envoltura superior a 133° es aproximadamente igual a la fuerza de agarre con una polea ranurada y, a medida que aumenta el ángulo de envoltura, el agarre aumenta. Por lo tanto, para transmisiones con una relación de transmisión superior a tres y un ángulo de giro de polea pequeño de 120° a 150°, se puede usar una polea plana (sin ranuras) más grande;
• Debido al peso ligero de la correa, los niveles de vibración son mucho más bajos.

Teniendo en cuenta todas las ventajas de las correas poli-V, utilizaremos este tipo en nuestros diseños. A continuación se muestra una tabla de las cinco secciones principales de las correas trapezoidales acanaladas más comunes (PH, PJ, PK, PL, PM).

Designacion	PH	P.J.	PAQUETE	ES	PM
Paso de costilla, S, mm	1.6	2.34	3.56	4.7	9.4
Altura de la correa, H, mm	2.7	4.0	5.4	9.0	14.2
Capa neutra, h0, mm	0.8	1.2	1.5	3.0	4.0
Distancia a la capa neutra, h, mm	1.0	1.1	1.5	1.5	2.0
	13	20	45	75	180
Velocidad máxima, Vmáx, m/s	60	60	50	40	35
Rango de longitud, L, mm	1140…2404	356…2489	527…2550	991…2235	2286…16764

Dibujo de una designación esquemática de los elementos de una correa poli-V en una sección.

Tanto para la correa como para la contrapolea, existe una tabla correspondiente con las características para la fabricación de poleas.

sección transversal	PH	P.J.	PAQUETE	ES	PM
Distancia entre ranuras, e, mm	1,60±0,03	2,34±0,03	3,56±0,05	4,70±0,05	9,40±0,08
Error de dimensión total e, mm	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3
Distancia desde el borde de la polea fmin, mm	1.3	1.8	2.5	3.3	6.4
Ángulo de cuña α, °	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°
Radio ra, mm	0.15	0.2	0.25	0.4	0.75
Radio ri, mm	0.3	0.4	0.5	0.4	0.75
Diámetro mínimo de polea, db, mm	13	12	45	75	180

El radio mínimo de la polea se establece por una razón, este parámetro regula la vida útil de la correa. Sería mejor si se desvía ligeramente del diámetro mínimo al lado más grande. Para una tarea específica, hemos elegido la correa tipo "RK" más común. Radio mínimo para de este tipo cinturones es de 45 milímetros. Dado esto, también partiremos de los diámetros de los espacios en blanco disponibles. En nuestro caso, hay espacios en blanco con un diámetro de 100 y 80 milímetros. Debajo de ellos, ajustaremos los diámetros de las poleas.

Iniciamos el cálculo. Revisemos nuestros datos iniciales y establezcamos objetivos. La velocidad de rotación del eje del motor es de 2790 rpm. Correa poli-V tipo "RK". El diámetro mínimo de la polea, que está regulada para ello, es de 45 milímetros, la altura de la capa neutra es de 1,5 milímetros. Necesitamos determinar los diámetros de polea óptimos, teniendo en cuenta las velocidades requeridas. Primera velocidad eje de salida 1800 rpm, segunda velocidad 3500 rpm. Por lo tanto, obtenemos dos pares de poleas: el primero es 2790 a 1800 rpm y el segundo es 2790 a 3500. En primer lugar, encontraremos la relación de transmisión de cada uno de los pares.

Fórmula para determinar relación de transmisión:

, donde n1 y n2 son las velocidades de rotación del eje, D1 y D2 son los diámetros de las poleas.

Primer par 2790 / 1800 = 1,55
Segundo par 2790 / 3500 = 0,797

, donde h0 es la capa neutra de la correa, parámetro de la tabla anterior.

D2 = 45x1,55 + 2x1,5x(1,55 - 1) = 71,4 mm

Para facilitar los cálculos y la selección de los diámetros de polea óptimos, puede utilizar la calculadora en línea.

Instrucción cómo usar la calculadora. Primero, definamos las unidades de medida. Todos los parámetros excepto la velocidad se indican en milímetros, la velocidad se indica en revoluciones por minuto. En el campo "Capa de cinturón neutral", ingrese el parámetro de la tabla anterior, la columna "PK". Introducimos el valor h0 igual a 1,5 milímetros. En el siguiente campo, establezca la velocidad de rotación del eje del motor en 2790 rpm. En el campo diámetro de la polea del motor eléctrico, introduzca el valor mínimo regulado para un determinado tipo de correa, en nuestro caso es de 45 milímetros. A continuación, introducimos el parámetro de velocidad con el que queremos que gire el eje conducido. En nuestro caso, este valor es de 1800 rpm. Ahora queda hacer clic en el botón "Calcular". El diámetro correspondiente de la polea contraria lo obtendremos en el campo, y es de 71,4 milímetros.

Nota: Si es necesario realizar un cálculo estimado para una correa plana o una correa trapezoidal, el valor de la capa neutra de la correa puede despreciarse configurando el valor "0" en el campo "ho".

Ahora podemos (si es necesario o requerido) aumentar los diámetros de las poleas. Por ejemplo, esto puede ser necesario para aumentar la vida útil de la correa de transmisión o aumentar el coeficiente de adherencia del par correa-polea. Además, las poleas grandes a veces se fabrican intencionalmente para realizar la función de un volante. Pero ahora queremos encajar en los espacios en blanco tanto como sea posible (tenemos espacios en blanco con un diámetro de 100 y 80 milímetros) y, en consecuencia, seleccionaremos por nosotros mismos dimensiones óptimas poleas Después de varias iteraciones de valores, nos decidimos por los siguientes diámetros D1 - 60 milímetros y D2 - 94,5 milímetros para el primer par.

Una transmisión por correa para máquinas CNC es un mecanismo que convierte el movimiento de rotación de un eje en movimiento a lo largo de un eje de traslación. La herramienta principal para tal transmisión es una correa dentada. Debido a su presencia, se garantiza el procesamiento de la pieza de trabajo a lo largo de un eje dado, para obtener un mayor indicador de precisión y productividad. La transmisión por correa es una de las más comunes, debido a su finalidad.

objetivo

El diseño de transmisión más simple de este tipo está representado por poleas con una correa estirada sobre ellas. Se ajusta solo a una parte de la polea, formando un ángulo envolvente. Depende de su indicador qué tan bueno será el embrague. Cuanto mayor sea el índice, mayor será la calidad del embrague.

Con la ayuda de una polea-rodillo, se puede aumentar el ángulo de envoltura. Si es demasiado pequeño, la máquina podrá cumplir su propósito solo parcialmente.

Gracias a la transmisión por correa, los movimientos de rotación se pueden convertir en movimientos de traslación. El dispositivo puede realizar una conversión similar a la inversa. La unidad proporciona transmisión por fricción. El diseño del equipo implica la presencia de tres enlaces:

• líder;
• esclavo;
• intermedio.

El último elemento está representado por un cinturón rígido, que permite formar una conexión flexible. Entre los enlaces, se forma una fuerza de fricción, que forma y transmite potencia.

El engranaje para el CNC es el responsable de la velocidad de trabajo y la productividad que tendrá la máquina.

Este tipo de transmisión se utiliza en unidades cuya configuración requiere la ubicación de los ejes a gran distancia. Para conectarlos, se utiliza una correa dentada. Para un correcto funcionamiento de la transmisión, ésta debe estar bien tensada.

La tensión de alta calidad se puede obtener de varias maneras:

• moviendo la polea del dispositivo;
• utilizando rodillos tensores;
• complementando la placa oscilante con un motor de trabajo.

La fijación se realiza mediante placas especiales. Este tipo de transmisión se utiliza cuando la parte móvil es la misma gran masa. Los rodillos tensores son responsables de la circunferencia de la polea.

Tipos

Hay muchos tipos de transmisiones por correa. Se diferencian en varios aspectos. La clasificación se hace de acuerdo a las características. Las principales características que dividen la transmisión en diferentes tipos, son:

• cualidades externas de la sección transversal de la correa;
• número y tipos de poleas;
• la ubicación de los ejes y la correa entre sí;
• la presencia de videos adicionales;
• el número de ejes que cubre la correa.

La apariencia de la sección transversal puede ser: correa plana, correa en V, correa poli-V, correa redonda, correa dentada. Los productos tipo cuña y policuña son los más comunes. Se utiliza con unidades de baja potencia.

La disposición de los ejes entre sí puede ser paralela y en intersección. Paralelo extiende las poleas en una dirección o en direcciones opuestas. Con una disposición de intersección, el ángulo es diferente.

El número y tipos de poleas sugieren la presencia de ejes: tipo polea simple, tipo polea doble, tipo polea escalonada. El número de ejes que cubre la correa es de dos o más. Rodillos auxiliares se dividen en: tensión, guías, o pueden estar ausentes.

Para la fabricación de correas planas, se utilizan cuero, hilo de algodón, tela recubierta de goma. La conexión se realiza de varias maneras: cosiendo con pequeñas correas, con pegamento o clips de metal. Si la correa está flojamente tensada, es posible que se deslice intermitentemente. La calidad del producto se ve afectada no solo por el ángulo de cobertura, sino también por sus dimensiones.

Para la fabricación de opciones en forma de cuña, se utiliza un tejido de goma. El perfil de este tipo de correa tiene forma trapezoidal. En una fila, se estiran varios productos. Cuando se usa, la tasa de deslizamiento es mínima. su diferencia es funcionamiento suave. Junto con las opciones en forma de cuña, las máquinas de corte de metales equipadas con control numérico son las más utilizadas.

Un análogo puede ser un par de husillos de bolas capaces de proporcionar una transmisión de tornillo.

Ventajas y desventajas

haber proporcionado tensión óptima, ángulo de envoltura y coeficiente de fricción, puede crear una carga suficiente para que la máquina CNC funcione bien. El uso de una transmisión por correa tiene ambas lados positivos, así como negativos.

ventajas:

• funcionamiento silencioso y suave;
• sin necesidad de procesamiento de alta precisión;
• resistencia a sobrecargas y vibraciones;
• sin necesidad de lubricación;
• costo asequible del mecanismo;
• disponibilidad de condiciones para uso manual;
• facilidad de instalación en la máquina;
• en caso de rotura de la correa, la transmisión no se rompe;
• la energía se transmite a larga distancia;
• existe la posibilidad de interacción con una frecuencia de gran rotación;
• la presencia de sistemas de protección que reducen la probabilidad de averías en caso de mal funcionamiento.

Defectos:

• las poleas son elementos de gran tamaño;
• el deslizamiento implica una disminución de la carga transmitida;
• pequeño indicador de potencia;
• es necesario el reemplazo periódico de la correa;
• riesgo de mal funcionamiento si las piezas están contaminadas o se utilizan en un entorno con alta tasa humedad.

El número de ventajas supera el nivel de desventajas. Es posible reducir la influencia de los aspectos negativos del equipo observando las reglas para su funcionamiento. Con el mantenimiento periódico, se reduce la probabilidad de falla del dispositivo.

Uso

Las unidades CNC equipadas con transmisión de correa plana se utilizan como máquinas herramienta, aserraderos, generadores, ventiladores, así como en otras áreas donde es necesario trabajar dispositivos con aumento de nivel flexibilidad y deslizamiento. Si el equipo se utiliza a altas velocidades, se utilizan materiales sintéticos. Para más bajas velocidades Se utilizan telas de cordón y cinturones de goma.

Los análogos de tipo cuña se utilizan en la industria agrícola. La transmisión de varias secciones es capaz de soportar cargas altas y gran velocidad. Las máquinas de grado industrial implican el uso de CVT. Mejor presentación tener correas dentadas. Se utilizan tanto en áreas industriales como domésticas. La transmisión de correa redonda se utiliza para dispositivos de baja potencia.

La principal desventaja de una transmisión por correa CNC es la calidad de la correa. Incluso los productos de la más alta calidad tienden a estirarse. Las vistas largas se extienden más rápido. La herramienta en correas estiradas no puede proporcionar una alta precisión de mecanizado. El efecto de estiramiento se puede reducir colocando dos correas una encima de la otra. Solo se estira una cierta longitud, por lo que este inconveniente no es tan peligroso.

La transmisión de este tipo proporciona movimientos suaves, en ausencia de resonancia. El polvo y las virutas no pueden afectar negativamente su funcionamiento. Es posible apretar el cinturón.

Al usar una máquina CNC, hay varios factores a recordar:

• las correas dentadas aseguran el movimiento de las partes móviles de la unidad;
• los cinturones se dividen en cerrados y abiertos;
• las correas de poliuretano son más resistentes al desgaste;
• en máquinas CNC, se permite el uso de correas reforzadas.

Este tipo de transmisión en máquinas CNC a altas velocidades puede reducir los niveles de potencia y precisión. Esta deficiencia solucionado mediante la instalación de equipos especiales. Después de instalarlos, es posible que deba configurar los controladores. Esta acción necesaria para facilitar el funcionamiento de la unidad. Se hace en la configuración del programa. El valor de las poleas que proporcionan el movimiento correcto depende del modelo de máquina o husillo de bolas que se seleccione.

Las unidades CNC que utilizan una transmisión por correa no requieren medios de software especiales. El programa se compila y desarrolla según el tipo de trabajo para el que se necesita. Para que el dispositivo funcione correctamente sin conexión, debe verificar periódicamente su estado. El programa no puede resolver el problema del hardware defectuoso.

La transferencia de energía mecánica que realiza una conexión flexible por fricción entre la correa y la polea se denomina cinturón. Consta de dos poleas 1 y 2 y una correa 3 (Fig. 15).

Arroz. quince.

Clasificación

1. Según la forma de la sección transversal de la correa, se distinguen los siguientes tipos de transmisiones por correa (Fig. 15):

Correa plana (con un perfil de sección transversal de correa rectangular);

correa trapezoidal (con un perfil de sección transversal de correa trapezoidal);

Correas Poly-V (con correas planas sin fin que tienen rebordes-nervaduras longitudinales en forma de cuña en superficie interior correas incluidas en las ranuras cuneiformes anulares de las poleas);

cinturón redondo;

Serrado.

Arroz. dieciséis.

2. Según la disposición mutua de los ejes de los árboles:

Con ejes paralelos (Fig. 17, a, b);

Con ejes que se cruzan (Fig. 17, GRAMO);

Con cruce (Fig. 17, en).

Arroz. 17

3. En el sentido de giro de las poleas:

Con el mismo (Fig. 17, a, en);

Con lo contrario (Fig. 17, b).

4. Según el método de creación de tensión de la correa:

Simple (Fig. 15);

DE rodillo tensor(figura 18);

Con dispositivo de tensión.

Arroz. Dieciocho.

Ventajas de las transmisiones por correa:

Capacidad de transferir energía a distancias considerables: hasta 12 ... 15 m - correas planas, hasta 6 m - correas trapezoidales;

Simplicidad y bajo costo de construcción;

Funcionamiento suave y silencioso, la capacidad de suavizar los golpes debido a la elasticidad de la correa y proteger el mecanismo de roturas durante el deslizamiento causado por sobrecarga;

Capacidad de transferir energía desde fracciones de kilovatio hasta cientos de kilovatios (más a menudo hasta 50 kW, menos a menudo hasta 300 kW) a velocidades periféricas de hasta 30 m/s;

Facilidad de mantenimiento y cuidado;

Relativamente alta eficiencia: h = 0,91…0,98;

relación de transmisión i? 7 (generalmente i?4... 5).

Defectos:

Inconstancia de la relación de transmisión por deslizamiento elástico, que varía según la carga;

Dimensiones de transmisión relativamente grandes y baja durabilidad de la correa (especialmente en transmisiones de alta velocidad);

Tirar de la correa durante el funcionamiento de la transmisión conduce a la necesidad de instalar dispositivos adicionales(rodillo de tensión);

Grandes cargas sobre los ejes y sus soportes (cojinetes).

A pesar de estas deficiencias, las transmisiones por correa para uso en la industria y economía nacional ocupa el segundo lugar después engranajes. En cualquier rama de la ingeniería mecánica e instrumentación se puede encontrar una transmisión por correas planas o trapezoidales: accionamientos para bombas, ventiladores, cintas transportadoras, transportadores, mesas de rodillos, etc.

Accionamientos por correa en V y correa en V poli se utilizan para relaciones de transmisión relativamente grandes, disposición vertical e inclinada de ejes paralelos de los ejes, el requisito de una transmisión de tamaño pequeño y cargas más bajas en los soportes del eje, y transferencia de energía a varios ejes.

Accionamientos de correa redonda están destinados principalmente a la transmisión de potencias bajas y por lo tanto son menos comunes ( máquinas de coser, electrodomésticos, máquinas de sobremesa, etc.).

Accionamientos por correa dentada

Las correas dentadas (poliamida) combinan en su diseño todas las ventajas de las correas planas y los engranajes dentados. En la superficie de trabajo de las correas 4 hay protuberancias que se enganchan en las protuberancias de las poleas 1,2 y Z. Las correas de poliamida son adecuadas para alta velocidad transmisiones, así como para transmisiones con distancia central pequeña. Permiten sobrecargas importantes, son muy fiables y duraderos.

Relación de transmisión de transmisiones por correa:

yo= w1 / w2= norte 1 /norte 2 =D 2 /D 1 (1- mi )

donde w1 y w2 - velocidades angulares en los ejes motrices y conducidos;

n 1 y n 2 - velocidad del eje;

D 2 y D 1 - diámetros de las poleas motriz y conducida;

e--=?0.01…0.02 - coeficiente de deslizamiento elástico.

puntadas Se utiliza para todo tipo de cinturones. Se produce por medio de cuerdas de tendón o correas de cuero crudo.III. La costura a tope con hilos de vena con punciones inclinadas IV se considera más perfecta y confiable.

Criterios para el rendimiento de las transmisiones por correa

Los principales criterios para el rendimiento de las transmisiones por correa son la capacidad de tracción de la correa y su durabilidad. El cálculo principal es el cálculo de tracción, que se reduce a determinar el área de la sección transversal de la correa, lo que garantiza la transferencia de la fuerza necesaria. La durabilidad de una correa, que está determinada principalmente por su resistencia a la fatiga, depende no solo de la magnitud de las tensiones, sino también de la naturaleza y frecuencia del ciclo de cambios en estas tensiones (o el número de recorridos de la correa).

n--=--u/---- yo--Ј--,

donde u--- velocidad circunferencial, m/s;

yo- longitud del cinturón, m;

[n] - número permitido de recorridos de la correa:

Para correas planas Ј?5; - para cuña -10 .

La práctica muestra que si se observan las recomendaciones necesarias, la durabilidad de los cinturones es de 2000 ... 3000 horas.

Diseños de los elementos principales de las transmisiones por correa.

Cinturón es un cuerpo de tracción, cuya calidad determina la durabilidad y el funcionamiento normal de la transmisión. Se le imponen los siguientes requisitos: suficiente resistencia, confiabilidad y durabilidad, bajo costo y no escasez de material de la correa; alta tracción y elasticidad; un coeficiente de fricción suficientemente alto entre la correa y la polea.

plano correas de transmisión son un extremo flexible o, con menos frecuencia, una cinta sin fin hecha de tela de algodón o cuero engomado.

Cinturones de cuero Poseen alta capacidad de tracción de elasticidad y elasticidad. Debido a la escasez y Alto costo se recomiendan para usar solo en transmisiones críticas con cargas que cambian con frecuencia y altas velocidades hasta 40 m/s.

cinturones de goma bajo cargas tranquilas, tienen buena tracción y elasticidad, son escasas y, por lo tanto, están ampliamente distribuidas. ellos trabajan en amplia gama potencia (hasta 50 kW) con velocidades importantes (hasta 30 m/s).

se fabrican sin fin (sin costura) en moldes especiales. Consisten en un cordón de algodón o sintético engomado retorcido (cordón) ubicado en el área de la capa neutra del cinturón, una capa de caucho-tejido o caucho ubicada sobre el cordón y que trabaja en tensión cuando el cinturón está doblado, un caucho capa ubicada debajo del cordón y trabajando en compresión al doblarse y una envoltura hecha de tela cauchutada. Las correas trapezoidales se dividen en cordón-tela (Fig. 19, a) y cordón-cordón (Fig. 19, b).

Arroz. 19

El uso de una correa trapezoidal permitió aumentar la capacidad de tracción de la transmisión al aumentar la fricción y la adherencia de la correa a la polea en comparación con una transmisión de correa plana.

En correas poli-V(no hay estándar) la capa portadora está hecha en forma de cordón hecho de fibras químicas (viscosa, lavsan, fibra de vidrio).

Estas correas combinan las ventajas de las correas planas - solidez y flexibilidad, y cuña - mayor agarre a la polea.

correas dentadas son capaces de transmitir energía a una relación de transmisión constante a altas velocidades circunferenciales y una potencia de hasta cientos de kilovatios. Estos cinturones están hechos de neopreno reforzado con un cable de metal, el plástico (poliuretano) se usa con mucha menos frecuencia.

Poleas las transmisiones por correa están hechas de acero, aleaciones de aluminio o textolita a u-->?30 m/s. El material más común para la fabricación de poleas en u--Ј? 30 m / s es el hierro fundido gris SCh 15 y SCh 21, en u--Ј? 25 m / s - SCH 12

Figura 20

La forma de la ranura de la polea (Fig. 20) en la transmisión por correa en V se realiza de modo que haya un espacio garantizado entre la correa y su base, mientras que los bordes laterales de la correa son los trabajadores. Al mismo tiempo, la correa no debe sobresalir más allá del diámetro exterior de la polea, de lo contrario, la ranura destruirá rápidamente la correa con sus bordes afilados.

La transmisión por correa es la transmisión de energía mecánica mediante un elemento flexible (correa) debido a fuerzas de fricción o fuerzas de enganche (correas dentadas). Consta de poleas motrices y conducidas y una correa (una o más). La transmisión por correa se refiere a transmisiones por fricción con una conexión flexible.

Clasificación de transmisión por correa

Según la forma de la sección transversal de la correa, las transmisiones por correa se dividen en:
cinturón plano (a);
correa trapezoidal (con perfil trapezoidal) (b);
cinturón redondo (con perfil redondo) (c);
correa poli-V (g);
engranajes con correas dentadas.
En la ingeniería moderna mayor aplicación tienen correas acanaladas y poli-V. Los engranajes con correa redonda tienen un uso limitado (máquinas de coser, máquinas de escritorio, electrodomésticos).

Según el propósito de la transmisión y la posición relativa de los ejes:
abierto con ejes paralelos de los ejes y rotación de la polea en una dirección;
cruz con ejes paralelos de ejes y rotación de poleas en direcciones opuestas;
semicruz con ejes cruzados;
angular con ejes de eje cruzados e intersectados.

Ventajas y desventajas de las transmisiones por correa.

Ventajas de las transmisiones por correa:
Simplicidad de diseño y bajo costo.
Capacidad de transmitir potencia a largas distancias (hasta 15 metros).
Funcionamiento suave y silencioso.
Mitigación de vibraciones y choques debido al estiramiento elástico de la correa.
Desventajas de las transmisiones por correa:
Largo dimensiones, especialmente cuando se transfiere potencia significativa.
Baja durabilidad de la correa en engranajes de alta velocidad.
Grandes cargas en ejes y cojinetes debido a la tensión de la correa.
voluble relación de transmisión debido al inevitable deslizamiento elástico de la correa.
Inaplicabilidad en áreas peligrosas debido a la electrificación del cinturón.
Desventajas de las transmisiones por correa (en comparación con transmisión por cadena):
grandes dimensiones;
baja capacidad de carga;
deslizamiento (no se aplica a correas dentadas);
baja durabilidad.
Ventajas de las transmisiones por correa (en comparación con una transmisión por cadena):
suavidad de trabajo;
silencio;
compensación de sobrecarga;
sin necesidad de lubricación;
bajo costo;
Fácil instalación;
la capacidad de trabajar a altas velocidades circunferenciales;
cuando está fuera de servicio, no hay daño.

Aplicación de transmisiones por correa

Las transmisiones por correa se utilizan en la mayoría de los casos para transmitir el movimiento de un motor eléctrico, cuando, por razones estructurales, la distancia entre centros a debe ser lo suficientemente grande y la relación de transmisión u no es estrictamente constante (en los accionamientos de máquinas herramienta, transportadores, carreteras). y maquinas de construccion etc.)
La potencia transmitida por una transmisión por correa suele ser de hasta 50 kW y en casos raros alcanza los 1500 kw. La velocidad de la correa oscila entre 5 y 50 m/s, y en transmisiones de alta velocidad puede alcanzar los 100 m/s.
Límite de potencia límite inferior La velocidad es causada por las grandes dimensiones de la transmisión.

poleas de correa

Las poleas están hechas de acero o hierro fundido. En engranajes de alta velocidad, se utilizan poleas hechas de aleaciones de aluminio o textolita. La forma de la superficie de trabajo del borde de la polea depende del tipo de correa. Para correas planas, las poleas tienen una superficie de rodadura suave. Para centrar la correa, la superficie de la polea conducida se hace convexa y la delantera es cilíndrica. Para correas trapezoidales el diseño de la polea y las dimensiones de la llanta dependen del número y tamaño de las ranuras de la correa.

correas de transmisión

El material de la correa de transmisión plana debe tener suficiente resistencia, resistencia al desgaste, elasticidad y durabilidad, buena adherencia a las poleas y bajo costo.

Para transmisiones de correa plana, se utilizan los siguientes tipos de correas:
Cinturones de cuero- tienen buena capacidad de tracción, toleran bien las fluctuaciones y las cargas, pero son caros y escasos.
correas de goma- constan de varias capas de tejido de algodón unidas por caucho vulcanizado. El caucho garantiza el funcionamiento de la correa en su conjunto, protege la tela contra daños y aumenta el coeficiente de fricción, pero se destruye con aceite, gasolina y álcalis.
Cinturones de algodón- están hechos como un solo tejido con varias capas de base, impregnadas con una composición especial (betún, ozakerib). Estas correas son ligeras y flexibles y se pueden utilizar en poleas de pequeño diámetro con altas velocidades, pero tienen menos durabilidad y tracción.
Cinturones de lana- tejido con base de lana multicapa y trama de algodón, impregnado con un compuesto especial (minier sobre aceite secante). Tienen una elasticidad significativa, son menos sensibles a la temperatura, la humedad y los ácidos, pero tienen poca capacidad de tracción.
cinturones de película– nuevo tipo cinturones fabricados con plásticos a base de resinas de poliamida, reforzados con hilo de nylon o lavsan. Tienen alta resistencia estática y resistencia a la fatiga. Se utiliza para la transmisión Alto Voltaje y velocidad
Para la transmisión por correa trapezoidal, se utilizan correas cauchutadas de dos diseños: con un elemento portador hecho de varias capas de tela o una capa de cuerda enrollada en espiral, vulcanizada en caucho, con o sin envoltura de tela.

Por lo general, una transmisión por correa en V es una transmisión abierta con una o más correas. Las superficies de trabajo de la correa son sus lados.

En comparación con las correas planas, las transmisiones de correa en V tienen una mayor tracción, tienen una distancia entre centros más pequeña, permiten un ángulo más pequeño de enrollamiento de una polea pequeña y relaciones de transmisión grandes. (y< 10). Однако стандартные клиновые ремни не до­пускают скорость более 30 м/с из-за возможности vibraciones torsionales del sistema accionado, asociado a la inevitable diferencia en el ancho de la correa a lo largo de su longitud y, como resultado, la variabilidad de la relación de transmisión para un recorrido de la correa. Las correas trapezoidales tienen altas pérdidas por fricción y esfuerzos de flexión, y el diseño de la polea es más complejo.

Las transmisiones por correa trapezoidal se utilizan ampliamente en transmisiones individuales de hasta 400 kW. Eficiencia de transmisión de correa trapezoidal η = 0,87 ... 0,97.

Las transmisiones por correas trapezoidales acanaladas no tienen la mayoría de las desventajas inherentes a las transmisiones por correas trapezoidales, pero conservan las ventajas de estas últimas. Las correas acanaladas tienen una flexibilidad comparable a las correas planas de tejido de caucho, por lo que funcionan con mayor suavidad, el diámetro mínimo de la polea de transmisión pequeña se puede reducir, las relaciones de transmisión se pueden aumentar a y< 15, а скорость ремня - до 50 м/с. Передача обладает большой демпфирующей способностью.

Correas trapezoidales y correas trapezoidales acanaladas. Las correas trapezoidales están hechas de una construcción de tela de caucho sin fin de sección trapezoidal con un ángulo de cuña φ 0 = 40°. Dependiendo de la relación de ancho b un la base mayor del trapezoide a su altura h Las correas en V vienen en secciones normales ( b 0 /h = 1.6, ver); angosto (b 0 /h=1,2); amplio (b 0 /h=2,5 y más; utilizado para variadores de correa trapezoidal).

En la actualidad, las correas trapezoidales de secciones normales están estandarizadas para accionamientos de máquinas herramienta, plantas industriales y máquinas agrícolas estacionarias. Las principales dimensiones y métodos de control de dichos cinturones están regulados por GOST 1284.1-89. Cinturones de sección E0 aplicar solo para operar maquinas y ajustes. Las correas estándar se fabrican en dos tipos: para climas templados y tropicales, que funcionan a temperaturas del aire de menos 30 a más 60 °C, y para climas fríos y muy fríos, que funcionan a temperaturas de menos 60 a más 40 °C. Para aumentar la flexibilidad, las correas de las secciones A, B y C se pueden fabricar con dientes (ranuras) en la superficie interna, obtenidas por corte o moldeo (Fig. 6.9, c).

Correas trapezoidales (Fig. 6.9, un, 6) consisten en una capa de estiramiento de caucho o tela de caucho 1, capa portadora 2 a base de materiales de fibra química (tejido de cordón o cordón de cordón), capa de goma de compresión 3 y capa envolvente de tejido cauchutado 4. Sección transversal de un cinturón de tela de cordón (a), Las estructuras de cordón-cordón (b) se muestran en la fig. 6.9. Las correas de cordón a cordón utilizadas en engranajes de alta velocidad son más flexibles y duraderas. Velocidad admisible para correas de sección normal v< 30 м/с.

Las especificaciones para correas trapezoidales de secciones normales están reguladas por GOST 1284.2-89 y la potencia transmitida por GOST 1284.3-89.

Además de las correas trapezoidales de transmisión mencionadas anteriormente, las siguientes están estandarizadas: correas trapezoidales de ventilador (para motores de automóviles, tractores y cosechadoras) y correas trapezoidales de transmisión (para máquinas agrícolas).

Si es necesario operar una correa con una curva en dos direcciones, se utilizan correas hexagonales (correas trapezoidales dobles).

Muy prometedoras son las correas trapezoidales estrechas, que transmiten 1,5-2 veces Alto Voltaje que las correas de secciones normales. Las correas estrechas permiten diámetros más pequeños de la polea pequeña y funcionan a velocidades de hasta 50 m/s; Los engranajes son más compactos. Cuatro secciones de estos cinturones U0 (SPZ), UA (SPA), UB (SPB), UV (SPC) reemplazan las siete secciones normales.

Las bandas estrechas tienen una mayor tracción debido a una mejor distribución de la carga a lo ancho de la capa portadora, que consiste en un cordón sintético de alta resistencia. El uso de correas estrechas reduce significativamente el consumo de material de las transmisiones por correa. Las correas estrechas aún no están estandarizadas y se fabrican de acuerdo con TU 38 605 205-95.

Cabe señalar que en las transmisiones de correas trapezoidales con varias correas, debido a las diferentes longitudes y propiedades elásticas desiguales, la carga entre las correas se distribuye de manera desigual. Por lo tanto, no se recomienda utilizar más de 8... 12 correas en la transmisión.

correas trapezoidales (ver fig. 6.1, GRAMO) son correas planas sin fin con nervaduras en la parte inferior, que se desplazan sobre poleas con ranuras en V. Un cordón sintético de alta resistencia está ubicado en todo el ancho del cinturón; el ancho de tal correa es 1.5-2 veces menor que el ancho de un juego de correas de secciones normales con la misma potencia de transmisión.

Las correas trapezoidales aún no están estandarizadas; sobre la base de lo normal, se fabrican tres tramos de correas acanaladas con cordón, designadas K, L y M, con un número de nervaduras de 2 a 50, una longitud de correa de 400 a 4000 mm y un ángulo de cuña φ 0 = 40°.

En comparación con las correas planas Las transmisiones de correa trapezoidal tienen una capacidad de tracción significativamente mayor debido a una mayor adherencia, debido al reducido coeficiente de fricción F entre correa y polea.

Como se sabe de la teoría de la fricción del deslizador de cuña considerada en la mecánica teórica,

F"= F pecado( a/2),

dónde F- coeficiente de fricción en el plano (para tejido engomado sobre hierro fundido F = 0,3); a- ángulo del perfil de la ranura de la polea.

haber aceptado a= φ 0 = 40°, obtenemos

F" = F sin20°=3 F.

Así, ceteris paribus, las correas trapezoidales son capaces de transmitir tres veces más fuerza circunferencial que las correas planas.

Cálculo de transmisión con correas trapezoidales. El cálculo se realiza a partir de las condiciones de aseguramiento de la capacidad de tracción y durabilidad de las correas; se basa en las mismas suposiciones que el cálculo de transmisiones por correa plana.

Las correas se calculan utilizando tablas que contienen la potencia nominal transmitida por una correa dependiendo de la sección de la correa, el diámetro calculado de la polea pequeña, su velocidad y relación de transmisión (el diámetro calculado de la polea de transmisión de la correa trapezoidal corresponde a la posición del neutro capa de la correa instalada en la ranura de la polea, ver Fig. diámetro doble penetración en la Fig. 6.14).

El cálculo del diseño de una transmisión de correa en V comienza con la selección de la sección de la correa para una potencia transmitida dada y la velocidad de una polea pequeña usando gráficos (Fig. 6.10). Para potencias hasta 2 kW se utiliza el tramo Z y el tramo OE- en capacidades superiores a 200 kW.

correa............... Z A B C D E YO UA UB SW

d min , milímetro......... 63 90 125 200 355 500 63 90 140 224

Cabe recordar que los valores anteriores de los diámetros calculados de la polea pequeña proporcionan las dimensiones mínimas de la transmisión, pero al aumentar este diámetro aumenta la capacidad de tracción y la eficiencia de la transmisión, así como la durabilidad de las correas. . En ausencia de requisitos estrictos para las dimensiones de la transmisión, el diámetro estimado d1 La polea pequeña debe tomarse más que el mínimo. valor permitido. Diámetro d2 polea grande está determinada por la fórmula

d2=ud1,

dónde y- relación de transmisión; el valor resultante se redondea al tamaño estándar más cercano.

Los diámetros calculados de las poleas de correa trapezoidal se seleccionan del rango estándar (mm):

63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500 etc

v= πd 1 norte 1 / 60 ,

dónde d 1, norte 1 - el diámetro y la velocidad estimados de la polea pequeña.

En el curso de un cálculo posterior, todos parámetros geométricos transmisión.

Distancia central a predeterminado por la condición

0,55(d1 + d2) + h 2(d1+ d2),

dónde h- la altura de la sección del cinturón. Debe recordarse que con un aumento en la distancia entre centros, aumenta la durabilidad de los cinturones.

Longitud estimada del cinturón LP calculado según la fórmula dada en el § 6.1 y redondeado a la longitud estándar más cercana de la serie (para la sección B) (mm): 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2120; 2240, etc. hasta 6300. Luego, utilizando la fórmula dada en el § 6.1, determine la distancia final entre centros a dependiendo de la longitud estimada estándar aceptada de la correa.

El ángulo de envoltura a, en una polea pequeña se calcula mediante la fórmula,

dado en el § 6.1.

La potencia P p transmitida por una correa se calcula a partir de

P p \u003d P o C a C L / C p,

donde R o es la potencia nominal transmitida por una correa (para correas de la sección B es de acuerdo con la Tabla 6.2; para otras secciones, de acuerdo con las tablas GOST).

C a - coeficiente de ángulo de envoltura:

a° 1 .............. 180 160 140 120 90

Sa................ 1,0 0,95 0,89 0,82 0,68

C L - coeficiente de longitud de la correa, según la relación entre la longitud L aceptada de la correa y la longitud original L P especificada en la norma:

L/L p .......... 0,3 0,5 0,8 1,0 1,6 2,4

CL .............. 0,79 0,86 0,95 1,0 1,1 1,2

(en el estándar se proporciona una tabla detallada de los valores C L); C p - coeficiente de dinamismo y modo de operación; tomado tentativamente como para transmisiones de correa plana, consulte § 6.2 (se proporciona una tabla detallada de valores de C p en el estándar).

El cálculo adicional de la transmisión por correa trapezoidal se reduce a determinar el número de correas z de acuerdo con la fórmula

donde P es la potencia transmitida en el eje de transmisión; C z - coeficiente que tiene en cuenta el número de correas en el conjunto, se ingresa en z > 2:

z.................. 2-3 4-6 >6

circonita .................... 0,95 0,90 0,85

Para evitar una distribución de carga significativamente desigual entre las correas, no se recomienda utilizar más de 8 correas de sección normal y 12 correas estrechas en una marcha; el número de correas de secciones pequeñas no debe ser superior a 6.

R = 2F0 z pecado( un 1/2), donde Fo- tensión de una rama de un cinturón; un 1- ángulo de enrollamiento de la polea pequeña.

El valor F 0 de la tensión de la rama de un cinturón se calcula mediante la fórmula

F 0 \u003d (0.85RS p C z) / zνC un +θν 2

dónde v- velocidad circunferencial de la correa; θ- coeficiente teniendo en cuenta la influencia fuerzas centrífugas:

Sección de la correa.... Z A B C D E E0

θ, N*s2/m2 0,06 0,1 0,18 0,3 0,6 0,9 1,5

Los engranajes con correas estrechas y acanaladas se calculan con un método similar. Las tablas de potencia transmitida por una sola correa estrecha y una correa poli-V con 10 nervaduras están disponibles en los manuales del curso para el diseño de piezas de máquinas.

Al calcular las correas poli-V, el número de nervaduras z se determina mediante la fórmula

z=10P/pp

dónde R- potencia transmitida en el eje de transmisión; R pag- potencia transmitida por una correa con 10 costillas.

GOST 1284.2-89 establece el cálculo de la durabilidad de las correas trapezoidales de secciones normales. El recurso promedio L h cf correas en operación para un modo de operación promedio se establece en horas 2000. Para modos de operación ligero, pesado y muy pesado, el recurso calculado se calcula mediante la fórmula

L hp \u003d L h cf K 1 K 2

dónde k 1- coeficiente de modo de funcionamiento igual a: para modo de luz- 2,5; para servicio pesado - 0.5; para trabajo muy pesado - 0.25; K 2- coeficiente teniendo en cuenta condiciones climáticas operación, igual a: para áreas con clima frío y muy frío - 0.75; para otras regiones - 1.0.

El modo de operación para máquinas específicas se establece de acuerdo con GOST. Entonces, por ejemplo, para máquinas con un proceso de corte continuo (torneado, taladrado, rectificado), se supone que el modo de operación es liviano; para fresadoras, talladoras de engranajes, se supone que el modo de funcionamiento es medio; las máquinas de cepillado, ranurado, moldeado de engranajes y carpintería funcionan en trabajos pesados; Se requieren trabajos muy pesados ​​para ascensores, excavadoras, martillos, trituradoras, aserraderos, etc.