Pasy transmisyjne jest przelewem elastyczne połączenie(ryc. 5.2), składający się z wiodącego 1 i niewolnik 2 koła pasowe i założony na nie pasek 3 . Transmisja może również obejmować napinacze i ogrodzenia. Możliwe jest zastosowanie kilku napędzanych kół pasowych i kilku pasów. Koła pasowe są sztywno zamocowane na wale napędowym i napędzanym.
Główny cel- przenoszenie energii mechanicznej ze spadkiem prędkości obrotowej.
Zgodnie z zasadą działania wyróżnia się transmisje tarcie(większość biegów) i zaręczyny(pasek zębaty). W zależności od kształtu przekroju pasa rozróżnia się napędy pasowe: płaski, klin, poliklinika, okrągła, kwadratowa. Pasy płaskie z żebrami klinowymi, wieloklinowymi, zębatymi i szybkobieżnymi są nieskończenie zamknięte. Taśmy płaskie produkowane są głównie jako końcowe - w postaci długich wstęg.
Zalety tarcie napędu pasowego: nie system smarowania, prostota i niska cena konstrukcja, zabezpieczenie przed nagłymi wahaniami obciążenia i wstrząsami, możliwość przenoszenia ruchu na duże odległości, zabezpieczenie przed przeciążeniem w wyniku ślizgania się pasa po kole pasowym, płynna i cicha praca.
Wady: niska trwałość pasów w przekładniach szybkoobrotowych; znaczące wymiary; niestałość przełożenia (z powodu poślizgu paska na kołach pasowych); potrzeba ochrony paska przed olejem; znaczne siły działające na wały i podpory.
Do wyznaczenia przełożenia napędu pasowego przyjmuje się, że pas nie rozciąga się i nie ślizga po kołach pasowych. Takie założenie nie wprowadza istotnego błędu w obliczeniach, gdyż prędkość liniowa [m/s] dowolnego punktu leżącego na powierzchni wirującego ciała (w naszym przypadku koła napędowego) jest zdefiniowana jako
Gdzie - prędkość kątowa, rad/s; - średnica koła pasowego, m; - liczba obrotów na minutę, rpm.
Ponieważ każdy punkt pasa, który pokrywa się z rozważanym punktem koła napędowego, porusza się z tą samą prędkością liniową (a zatem te punkty pasa, które stykają się z napędzanym kołem pasowym, oraz punkty napędzanego koła pasowego, które się z nimi pokrywają, mają ta sama prędkość liniowa).
W związku z tym określa się również prędkość liniową dowolnego punktu obręczy napędzanego koła pasowego: W tym przypadku stosunek prędkości liniowych zarówno napędzanego, jak i napędzającego koła pasowego wynosi , lub a zatem lub .
Przełożenie przekładni wyraża się stosunkiem średnic napędzanego i napędzającego koła pasowego:
Nazywa się kąty i (patrz ryc. 5.2) odpowiadające łukom, wzdłuż których styka się pasek i koło pasowe kąty owijania.
Ponieważ napęd pasowy przenosi obrót dzięki siłom tarcia między paskiem a kołem pasowym, jego działanie zależy w dużym stopniu od kątów opasania, z których jednym decydującym jest kąt opasania na mniejszym kole pasowym. Jego wartość zależy przede wszystkim od odległości między środkami kół pasowych (rozstaw osi) oraz przełożenia skrzyni biegów. Praktyka pokazała, że płaski napęd pasowy działa dobrze, jeśli kąt opasania wynosi co najmniej 120 stopni. Wymóg ten jest spełniony, jeżeli spełnione są następujące warunki: odległość między środkami nie jest mniejsza niż dwukrotna suma średnic kół pasowych.
Możliwe jest zapewnienie działania przekładni z płaskim paskiem nawet przy dużych przełożeniach za pomocą rolki napinającej 4 (patrz rys. 5.3), co zwiększy kąt opasania mniejszego koła pasowego.
Graniczna prędkość obwodowa przekładni pasowej płaskiej w zależności od materiału pasa mieści się w przedziale 20...40 m/s.
Bardziej doskonałym rodzajem przenoszenia ruchu przez połączenie elastyczne jest pas klinowy, w którym na obrzeżu kół pasowych, w które wchodzi pas, wykonane są rowki, mające w przekroju kształt trapezu. W tych audycjach ładunek jest przenoszony w wyniku sił tarcia między bocznymi powierzchniami paska a rowkami kół pasowych. Trapezowy przekrój paska dzięki zaklinowaniu zwiększa jego przyczepność do koła pasowego oraz zwiększa zdolność trakcyjną przekładni. Umożliwia to realizację wyższych przełożeń (do 7, a nawet do 10), możliwość stosowania przy niewielkich odległościach między środkami.
Jeśli dla napędu z paskiem płaskim, odległość od środka
następnie do przekładni z paskiem klinowym, która pozwala jednemu biegowi obracać kilka napędzanych wałów bez użycia rolek napinających.
Na schematach kinematycznych napędy pasowe mają odpowiednie konwencje(na ryc. 5.4, A płaski, a na rys. 5.4, B - z paskami klinowymi).
Ostatnio powszechnie stosowane są napędy z paskiem zębatym. NA powierzchnia robocza pasek ma występy - zęby, które zazębiają się z podobnymi zębami na kołach pasowych. Takie przekładnie pracują bez poślizgu, co zapewnia stałość przełożenia.
W niektórych przypadkach stosuje się bardziej złożony napęd pasowy - wielostopniowy (ryc. 5.5), składający się z kilku etapów (par kół pasowych).
Przełożenia poszczególnych stopni ( , , ) wyraża się stosunkiem średnic napędzanego () i napędzającego () koła pasowego. Dla całej przekładni - średnica koła napędzającego, oraz - średnica koła napędzanego, jednak ich przełożenie nie będzie pożądane przełożenie całej przekładni, ponieważ te koła pasowe nie są połączone pojedynczym paskiem.
Wymagane przełożenie ustalamy biorąc pod uwagę, że wał napędowy (nie koło pasowe!) każdego kolejnego stopnia jest jednocześnie wałem napędzanym poprzedniego.
Przełożenie pierwszej pary kół pasowych
Przełożenie drugiej pary kół pasowych
Ponieważ koła pasowe o średnicy i są zamocowane na tym samym wale, .
Przełożenie trzeciej pary kół pasowych
i konsekwentnie, .
Przełożenie całej przekładni
Zatem, przełożenie wielostopniowego napędu pasowego jest równe iloczynowi przełożeń poszczególnych jego stopni.
Mechanika samochodowa obejmuje dość dużą liczbę mechanizmów, które przenoszą różne obroty lub ruchy translacyjne do innych urządzeń. Jednym z takich urządzeń jest napęd paskowy. W tym artykule postaramy się jak najbardziej szczegółowo opowiedzieć, co to jest, do czego służy i jak działa?
Co to jest przekładnia pasowa i jak działa?
Przekładnia pasowa to sposób przenoszenia obracającej się energii mechanicznej ze źródła do innego mechanizmu. W ta sprawa taką energią jest moment obrotowy. Każdy napęd pasowy składa się z jednego paska i co najmniej dwóch kół pasowych.
Pasek z reguły wykonany jest z gumy, która została poddana specjalnej obróbce, dzięki czemu wytrzyma niezbyt mocne wpływy mechaniczne rozciąganie i niektóre odkształcenia termiczne. Istnieje wiele odmian napędów pasowych, ale skupimy się na najczęstszej opcji - pasku klinowym, który stał się dość powszechny w przemyśle motoryzacyjnym.
Przekładnia pasowa wykonana jest w postaci paska klinowego i odpowiednich kół pasowych. Koło pasowe to metalowa tarcza ze specjalnymi odgałęzieniami na obwodzie przeznaczonymi do samego paska. Pasek z kolei występuje w dwóch wersjach: zębatej lub gładkiej.
Początkowo taki pasek był napędzany duża liczba różne mechanizmy pojazdu. Głównymi do dziś pozostają generator i pompa wodna. Na ciężarówkach i wielu innych nowoczesne samochody za pomocą takiego paska specjalnego i Sprężarki powietrza dla wzmacniaczy układ hamulcowy samochód.
Główną cechą koła pasowego powinien być specjalny rowek na pasek. Bez niej, ten pas wystarczy zeskoczyć z mechanizmu, gdyż ma on stosunkowo niewielką grubość. Takie podejście pozwala na zmniejszenie przestrzeni zajmowanej przez napęd pasowy poprzez zmniejszenie jego wymiarów.
Wymiary kół pasowych zależą od przełożenia. Jeśli bieg jest redukowany, koło pasowe musi być mniejsze niż koło napędzane i odwrotnie.
Pas musi mieć pewną miękkość w różnych warunki pogodowe. Ponieważ pojazd jest przeznaczony do eksploatacji zimą i okres letni, co oznacza, że pas w żadnym wypadku nie powinien tracić swoich właściwości elastycznych. Stosowanie jakiegokolwiek innego paska w przekładni pasowej jest niedopuszczalne.
Wideo - Napęd pasowy - koła pasowe i pasy
Zalety i wady napędu pasowego
Jak każdy mechanizm, również przekładnia pasowa ma swoje wady i zalety, których niestety nie da się rozwiązać, co sprawia, że mechanizm ten można wykorzystać tylko w określonych czynnościach.
Zalety:
- Zwiększona płynność pracy. Ponieważ guma ma wystarczającą elastyczność, pozwala to zmniejszyć obciążenia udarowe i zmniejszyć występujące wibracje.
- Możliwość niedokładnego montażu kół pasowych. Elastyczny pasek pozwala na niewielkie przesunięcie, które nie wpłynie wspólna praca mechanizm. Dlatego ta przekładnia ma możliwość zmiany przełożenia w biegu i jest tak szeroko stosowana w skrzyniach CVT.
- Żadnego hałasu. Zawsze i wszędzie napęd paskowy słynął z braku hałasu. To zmusiło twórców VAZ 2105 do wydania go z napędem paska rozrządu.
- Całkowity brak przeciążenia. Faktem jest, że pasek może się ślizgać podczas pracy, co zmniejsza obciążenie mechanizmu i chroni drogie metalowe części urządzenia przed zużyciem. Na przykład, jeśli obrót jest zbyt szybki wał korbowy, nie otrzymuje tego samego momentu obrotowego, ale obraca się z początkowo uzyskaną prędkością, ponieważ zwiększając przyczepność, pasek zaczyna się ślizgać względem drugiego koła pasowego. Ponadto w ciągnikach jednoosiowych napęd pasowy jest używany jako napęd sprzęgła, ponieważ działa znacznie bardziej miękko i płynniej.
- Celowość ekonomiczna. Faktem jest, że koła pasowe i paski są dość tanie i nie trzeba ich tak często wymieniać. Być może napęd pasowy jest najbardziej ekonomiczny ze wszystkich.
- Napęd pasowy nie wymaga smarowania. Ponadto smarowanie wpłynie negatywnie na pracę paska, ponieważ zacznie on częściej się ślizgać i nie będzie w stanie przenieść wymaganego momentu obrotowego.
- W przypadku uszkodzenia paska po prostu odlatuje z mechanizmu bez konsekwencji, w przeciwieństwie do łańcucha, który łamie wszystko, co „dostanie”.
- na wystarczająco dużą odległość. Mało tego, niektóre pasy mają zdolność rozciągania się, co z czasem czyni je jeszcze bardziej miękkimi.
Wady:
- Koła pasowe mają wiele większy rozmiar niż koła pasowe jakichkolwiek innych kół zębatych. To sprawia, że ta konstrukcja jest zbyt duża, chociaż obciążenie obu rodzajów kół zębatych jest dokładnie takie samo.
- Niska wytrzymałość paska i przyspieszone zużycie. Podczas napinania pasek stale się nagrzewa i pęka, co powoduje zatrzymanie mechanizmu.
- Naruszenie przełożenia z powodu poślizgu paska względem innych kół pasowych. Ten problem prawie całkowicie nieobecny w wersji z paskiem zębatym.
- Potrzeba dodatkowe urządzenia: urządzenie napinające pasek, urządzenie tłumiące wibracje i utrzymujące pasek w rowkach.
- Zbyt mała nośność.
To wszystko, co jest przekładnią z paskiem klinowym. W współczesna inżynieria mechaniczna ona odgrywa ważną rolę, więc nie lekceważ jej.
Napęd pasowy to mechanizm przenoszenia energii za pomocą Pas napędowy, wykorzystując siły tarcia lub sprzęgania. Wielkość przenoszonego obciążenia zależy od naprężenia, kąta opasania i współczynnika tarcia. Pasy poruszają się wokół kół pasowych, z których jedno jest prowadzące, a drugie napędzane.
Zalety i wady
Napęd pasowy ma następujące pozytywne właściwości:
- bezgłośność i płynność pracy;
- nie jest wymagana wysoka precyzja wykonania;
- poślizg przy przeciążeniach i wygładzanie drgań;
- brak konieczności smarowania;
- niska cena;
- możliwość wymiana ręczna transfery;
- łatwość instalacji;
- brak uszkodzeń napędu w przypadku zerwania paska.
Wady:
- duże rozmiary kół pasowych;
- naruszenie przełożenia, gdy pasek się ślizga;
- mała moc.
W zależności od rodzaju pas jest płaski, klinowy, okrągły i zębaty. Ten element napędu pasowego może łączyć zalety kilku rodzajów, na przykład paska wielorowkowego.
Obszary użytkowania
- Napęd z paskiem płaskim znajduje zastosowanie w obrabiarkach, tartakach, generatorach, wentylatorach i wszędzie tam, gdzie wymagana jest większa elastyczność i tolerowany jest poślizg. Używany do dużych prędkości materiały syntetyczne, dla mniejszych - z tkaniny kordowej lub gumowanej.
- Napęd pasowy z pasami klinowymi stosowany jest w maszynach rolniczych i samochodach (wentylatory), w napędach mocno obciążonych i szybkoobrotowych (przekrój wąski i normalny).
- CVT są potrzebne tam, gdzie prędkość obrotowa maszyny przemysłowe bezstopniowa regulacja.
- Jeździ z paski zębate dostarczać najlepsza wydajność przekładnia w przemyśle i sprzęt AGD gdzie wymagana jest trwałość i niezawodność.
- Pasy okrągłe są używane do małych mocy.
materiały
Materiały dobierane są do warunków pracy, w których obciążenie i rodzaj mają pierwszorzędne znaczenie. Są one następujące:
- płaska - skórzana, gumowana z przeszyciami, wełna całokształtowa, bawełniana lub syntetyczna;
- klin - warstwa wzmacniająca w środku z gumowym rdzeniem i tkaną taśmą na zewnątrz;
- zębaty - warstwa nośna metalowego kabla, kordu poliamidowego lub włókna szklanego w gumowej lub plastikowej podstawie.
Powierzchnie pasów pokryte są impregnowanymi tkaninami w celu zwiększenia odporności na zużycie.
Pasy napędowe z paskiem płaskim
Rodzaje transmisji są następujące:
- Otwarty - z równoległymi osiami i obrotami kół pasowych w tym samym kierunku.
- Koła pasowe ze stopniami - możesz zmieniać prędkość wału napędzanego, podczas gdy wał napędowy ma stałą prędkość.
- Krzyż, gdy osie są równoległe, a obrót odbywa się w różnych kierunkach.
- Półkrzyż - osie wałów są skrzyżowane.
- Z rolka napinająca, zwiększając kąt opasania koła pasowego o mniejszej średnicy.
Pasy transmisyjne Typ otwarty pracował z wysoka prędkość i z dużą odległością od środka. Wysoka wydajność, nośność i trwałość pozwalają na zastosowanie go w przemyśle, w szczególności do maszyn rolniczych.
Przekładnia pasowa
Przekładnia charakteryzuje się trapezowym przekrojem pasa i stykającymi się z nim powierzchniami kół pasowych. Przekazywane wysiłki w tym przypadku mogą być znaczne, ale jego skuteczność jest niewielka. Przekładnia pasowa charakteryzuje się niewielkim rozstawem osi i wysokim przełożeniem.
Paski rozrządu
Przekładnia służy do dużych prędkości przy niewielkiej odległości między osiami. Ma zarówno zalety paska, jak i napędy łańcuchowe: praca przy dużych obciążeniach i przy stałym przełożeniu. Moc 100 kW może być zapewniona głównie przez napęd z paskiem zębatym. W tym przypadku obroty są bardzo duże - prędkość taśmy dochodzi do 50 m/s.
Koła pasowe
Koło pasowe może być odlewane, spawane lub prefabrykowane. Materiał dobierany jest w zależności od prędkości. Jeśli jest wykonany z tekstolitu lub tworzywa sztucznego, prędkość nie przekracza 25 m/s. Jeśli przekracza 5 m / s, wymagane jest wyważenie statyczne, a dla szybkich biegów - dynamiczne.
Podczas pracy koła pasowe z pasami płaskimi zużywają się na skutek poślizgu, pęknięć, pęknięć i pęknięć szprych. W Napędy pasowe rowki na powierzchniach roboczych zużywają się, ramiona pękają i pojawia się brak równowagi.
Jeśli powstaje otwór w piaście, jest on wytaczany, a następnie wciskana jest tuleja. Dla większej niezawodności jest wykonywany jednocześnie z wewnętrznymi i zewnętrznymi rowkami wpustowymi. Tuleja cienkościenna jest montowana na klej i przykręcana przez kołnierz.
Pęknięcia i załamania są spawane, dla których koło pasowe jest najpierw podgrzewane w celu wyeliminowania naprężeń szczątkowych.
Podczas obracania obręczy paska klinowego dopuszczalne jest, aby prędkość obrotowa zmieniała się do 5% wartości nominalnej.
Obliczanie biegów
Wszystkie obliczenia dla dowolnego rodzaju pasów oparte są na definicji parametry geometryczne, przyczepność i trwałość.
1. Wyznaczanie charakterystyk geometrycznych i obciążeń. Wygodnie jest rozważyć obliczenie napędu pasowego konkretny przykład. Niech konieczne będzie wyznaczenie parametrów napędu pasowego z silnika elektrycznego o mocy 3 kW do tokarki. Prędkości wału wynoszą odpowiednio n1 = 1410 min-1 i n2 = 700 min-1.
Zwykle wąski pasek klinowy jest wybierany jako najczęściej używany. Nominalny moment obrotowy na kole napędowym wynosi:
T1 = 9550P 1: n 1 = 9550 x 3 x 1000: 1410 = 20,3 Nm.
Z tabel referencyjnych wybiera się średnicę koła napędowego d 1 = 63 mm z profilem SPZ.
Prędkość taśmy definiowana jest w następujący sposób:
V \u003d 3,14d 1 n 1: (60 x 1000) \u003d 3,14 x 63 x 1410: (60 x 1000) \u003d 4,55 m / s.
Nie przekracza dopuszczalnej, która dla wybranego typu wynosi 40 m/s. Średnica dużego koła pasowego będzie wynosić:
d2 \u003d re 1 u x (1 - e y) \u003d 63 x 1410 x (1-0,01): 700 \u003d 125,6 mm.
Wynik jest redukowany do najbliższej wartości z szeregu wzorcowego: d 2 = 125 mm.
Odległość między osiami i długość pasa oblicza się z następujących wzorów:
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 zaokrągleniu do najbliższej wartości ze standardowego zakresu otrzymujemy wynik końcowy: L= 630 mm.
Odległość od środka zmieni się i można ją ponownie obliczyć, używając dokładniejszego wzoru:
a \u003d (L - 3,14d cp): 4 + 1: 4 x ((L - 3,14d cp) 2 - 8∆ 2) 1/2 \u003d 164,4 mm.
Dla typowych warunków moc przenoszona przez jeden pas jest określana za pomocą nomogramów i wynosi 1 kW. W przypadku rzeczywistej sytuacji należy ją udoskonalić za pomocą wzoru:
[P] = P 0 K. za K p K L K u .
Po ustaleniu współczynników zgodnie z tabelami okazuje się, że:
[P] = 1 x 0,946 x 1 x 0,856 x 1,13 = 0,92 kW.
Wymaganą liczbę pasów określa się, dzieląc moc silnika elektrycznego przez moc, jaką może przenieść jeden pas, ale jednocześnie wprowadza się również współczynnik C z \u003d 0,9:
z \u003d P 1: ([P] do z) \u003d 3: (0,92 x 0,9) \u003d 3,62 ≈ 4.
Siła naciągu paska wynosi: F 0 \u003d σ 0 A \u003d 3 x 56 \u003d 168 H, gdzie pole przekroju poprzecznego A jest zgodne z tabelą odniesienia.
Ostatecznie obciążenie wałów ze wszystkich czterech pasów będzie wynosić: F sum = 2F 0 z cos(2∆/a) = 1650 H.
2. Trwałość. Obliczenie napędu pasowego obejmuje również określenie trwałości. Zależy ona od wytrzymałości zmęczeniowej, określonej wielkością naprężeń w pasie oraz częstotliwością ich cykli (liczbą zgięć w jednostce czasu). Z powstałych odkształceń i tarcia wewnątrz taśmy dochodzi do zniszczenia zmęczeniowego - rozdarć i pęknięć.
Jeden cykl obciążenia objawia się czterokrotną zmianą naprężenia w pasie. Częstotliwość przebiegów określa się z następującej zależności: U = V: l< U d ,
gdzie V - prędkość, m/s; l - długość, m; U d - dopuszczalna częstotliwość (<= 10 - 20 для клиновых ремней).
3. Obliczenia pasków zębatych. Głównym parametrem jest moduł: m = p: n, gdzie p jest stopniem obwodowym.
Wartość modułu zależy od prędkości kątowej i mocy: m = 1,65 x 10-3 x (P 1: w 1) 1/3.
Ponieważ jest standaryzowany, obliczona wartość jest zmniejszana do najbliższej wartości szeregu. W przypadku dużych prędkości przyjmuje się wyższe wartości.
Liczba zębów napędzanego koła pasowego zależy od przełożenia: z 2 = uz 1.
Odległość od środka zależy od średnic kół pasowych: a \u003d (0,5 ... 2) x (d 1 + d 2).
Liczba zębów paska będzie wynosić: z p = L: (3,14 m), gdzie L jest przybliżoną obliczoną długością paska.
Po wybraniu najbliższej standardowej liczby zębów, następnie z ostatniego przełożenia określ dokładną długość paska.
Konieczne jest również określenie szerokości pasa: b = F t: q, gdzie F t to siła obwodowa, q to właściwe naprężenie pasa, wybrane przez moduł.
Obciążenie wałów będzie wynosiło: R = (1...1,2) x F t .
Wniosek
Wydajność napędów pasowych zależy od rodzaju pasów i warunków ich pracy. Właściwe obliczenia pozwolą wybrać niezawodny i trwały dysk.
Ogólne informacje o napędach pasowych
Przekładnie pasowe to przekładnie cierne (cierne), w których moc przekazywana jest w wyniku sił tarcia powstających pomiędzy ogniwem napędowym, napędzanym i pośrednim - pasem elastycznym (połączenie elastyczne).
Ogniwa napędowe i napędzane są powszechnie określane jako koła pasowe. Ten typ przekładni jest zwykle używany do łączenia wałów znajdujących się w znacznej odległości od siebie.
Do normalnej pracy napędu pasowego konieczne jest wstępne naprężenie paska, co można wykonać przesuwając jedno z kół pasowych, rolkami napinającymi lub instalując silnik (mechanizm) na płycie wahliwej.
Klasyfikacja napędu pasowego
Napędy pasowe są klasyfikowane według różnych kryteriów - według kształtu przekroju poprzecznego paska, według względnego położenia wałów i pasa, według liczby i rodzaju kół pasowych, według liczby kół pasowych objętych pasa zgodnie ze sposobem regulacji naciągu pasa (rolką pomocniczą lub ruchomymi rolkami).
1. Zgodnie z kształtem przekroju pasa Istnieją następujące rodzaje napędów pasowych:
- płaski pas (przekrój pasa ma kształt płaskiego wydłużonego prostokąta, rys. 1a);
- Pasek klinowy (przekrój pasa w kształcie trapezu, ryc. 1b);
- pasek wielorowkowy (pas na zewnątrz ma płaską powierzchnię, a wewnętrzna, współpracująca z kołami pasowymi, powierzchnia pasa jest wyposażona w podłużne grzbiety, wykonane w przekroju poprzecznym w kształcie trapezu, ryc. 1d);
- okrągły pas (przekrój pasa ma kształt okrągły lub owalny, ryc. 1c);
- pasek zębaty (wewnętrzna powierzchnia paska płaskiego stykająca się z kołami pasowymi jest wyposażona w poprzeczne występy, które podczas pracy przekładni wchodzą do odpowiednich wnęk koła pasowego, zdjęcie poniżej).
Paski klinowe i żebrowe są najczęściej stosowane w inżynierii mechanicznej. Okrągły pasek gumowy skrzyni biegów (średnica 3…12mm) stosowane w napędach małej mocy (maszyny stacjonarne, sprzęt AGD, itp.).
Odmianą napędu pasowego jest napęd z paskiem zębatym, w którym moc przekazywana jest za pomocą paska zębatego poprzez zazębienie zębów paska z występami na kołach pasowych. Ten typ przekładni jest pośredni między przekładnią zębatą a przekładnią cierną. Napęd z paskiem zębatym nie wymaga znacznego wstępnego naprężenia paska i nie ma wady poślizgu paska, która jest nieodłączną cechą wszystkich innych napędów pasowych.
Przekładnia pasowa stosowana jest głównie jako przekładnia otwarta. Napędy z paskiem klinowym mają większą zdolność trakcyjną, wymagają mniejszego naprężenia, dzięki czemu mniej obciążają podpory wału, pozwalają na mniejsze kąty opasania, co pozwala na stosowanie ich przy dużych przełożeniach i małej odległości między kołami pasowymi.
Paski klinowe i wielorowkowe są bezkońcowe i gumowane. Obciążenie jest przenoszone przez linkę lub tkaninę złożoną z kilku warstw.
Paski klinowe produkowane są w trzech typach: o przekroju normalnym, wąskim i szerokim. W wariatorach stosowane są szerokie pasy.
Paski wielorowkowe to pasy płaskie z kordem o wysokiej wytrzymałości i wewnętrznymi podłużnymi klinami zawartymi w rowkach na kołach pasowych. Są bardziej elastyczne niż kliny, zapewniają lepsze przełożenie.
Pasy płaskie mają dużą elastyczność, ale wymagają znacznego naprężenia wstępnego. Ponadto płaski pasek nie jest tak stabilny na kole pasowym jak pasek klinowy lub wielorowkowy.
2. Według wzajemnego ułożenia wałów i pasa :
- z równoległymi osiami geometrycznymi wałów i pasem zakrywającym koła pasowe w jednym kierunku - otwarta transmisja (koła pasowe obracają się w tym samym kierunku, rys. 2a);
- z równoległymi wałami i pasem zakrywającym koła pasowe w przeciwnych kierunkach - transmisja krzyżowa (koła pasowe obracają się w przeciwnych kierunkach, rys. 2b);
- osie wałów przecinają się pod pewnym kątem (najczęściej 90°, rys. 2c) – przekładnia półkrzyżowa;
- wały napędowe przecinają się, natomiast zmiana kierunku przepływu przekazywanej mocy odbywa się za pomocą pośredniego koła pasowego lub rolki - przekładnia kątowa(Rys. 2d).
3. Według liczby i rodzaju kół pasowych stosowane w przekładniach: z wałami jednokołowymi; z wałem z dwoma kołami pasowymi, z których jedno koło pasowe jest wolne; z wałami przenoszącymi stopniowane koła pasowe do zmiany przełożenia (do stopniowania prędkości napędzanego wału).
4. Według liczby wałów objętych jednym pasem : przekładnia dwuwałowa, trzy-, cztero- i wielowałowa.
5. Dzięki obecności rolek pomocniczych : bez rolek pomocniczych, z rolkami napinającymi (rys. 2d); z rolkami prowadzącymi (rys. 2d).
Zalety napędów pasowych
Zalety napędów pasowych obejmują następujące właściwości:
- Prostota konstrukcji, niski koszt produkcji i eksploatacji.
- Zdolność do przesyłania mocy na znaczną odległość.
- Możliwość pracy z dużymi prędkościami.
- Gładkość i cicha praca dzięki elastyczności paska.
- Łagodzenie wibracji i wstrząsów dzięki elastyczności paska.
- Ochrona mechanizmów przed przeciążeniami i wstrząsami dzięki ślizganiu się paska (ta właściwość nie dotyczy przekładni z paskiem zębatym).
- Zdolność elektroizolacyjna pasa wykorzystywana jest do ochrony napędzanej części maszyn napędzanych elektrycznie przed występowaniem niebezpiecznych napięć i prądów.
Wady napędów pasowych
Główne wady napędów pasowych:
- Duże gabaryty (zwłaszcza przy przekazywaniu znacznych mocy).
- Niska trwałość paska, szczególnie w przypadku szybkich biegów.
- Duże obciążenie wałów i łożysk wsporników z powodu naprężenia paska (ta wada jest mniej wyraźna w przypadku napędów z paskiem zębatym).
- Konieczność stosowania urządzeń napinających paski, które komplikują konstrukcję przekładni.
- Wrażliwość nośności na zanieczyszczenie ogniw i wilgotność powietrza.
- Niestałe przełożenie ze względu na nieuniknione elastyczne przesuwanie się paska.
Zakres napędów pasowych
Napędy pasowe stosowane są w większości przypadków do przenoszenia ruchu z silnika elektrycznego lub spalinowego, 
gdy ze względów konstrukcyjnych odległość od środka powinna być wystarczająco duża, a przełożenie może nie być ściśle stałe (przenośniki, napędy obrabiarek, maszyn drogowych i rolniczych itp.). Przekładnie z paskiem zębatym mogą być również stosowane w napędach wymagających stałego przełożenia.
Moc przenoszona przez napęd pasowy, zwykle do 50 kW, ale może dotrzeć 2000 kW i nawet więcej. Prędkość taśmy v = 5…50 m/s, aw szybkich transmisjach - do 100 m/s i wyżej.
Po przekładni zębatej, przekładnia pasowa jest najpowszechniejszą ze wszystkich przekładni mechanicznych. Jest często używany w połączeniu z innymi rodzajami transmisji.
Przełożenia geometryczne i kinematyczne przekładni pasowych
Odległość środka a napędu pasowego determinuje głównie konstrukcję napędu maszyny. Zalecana odległość od środka (patrz rys. 3):
Dla napędów z paskiem płaskim:
a ≥ 1,5 (re 1 + re 2) ;
Do napędów z paskiem klinowym i wielorowkowym:
a ≥ 0,55 (re 1 + re 2) + h;
Gdzie:
d 1, d 2 - średnice napędzających i napędzanych kół pasowych przekładni;
h to wysokość odcinka pasa.
Szacunkowa długość pasa L str równa sumie długości odcinków prostych i łuków obwodu kół pasowych:
L p = 2 + 0,5 π(re 2 + re 1) + 0,25 (re 2 - re 1) 2 / za.
Na podstawie znalezionej wartości z szeregu wzorcowego przyjmuje się najbliższą większą oszacowaną długość pasa Lp. Podczas łączenia końców długość paska zwiększa się o 30…200 mm.
Odległość środka w napędzie pasowym dla ostatecznie zainstalowanej długości pasa określa się ze wzoru:
za = [ 2 L p - π(re 2 + re 1)] / 8 + √{[ 2 L p - π(d 2 + re 1)] 2 - 8 π(d 2 - re 1) 2 )/ 8 .
Mały kąt opasania paska koła pasowego
α 1 = 180 ° - 2 γ .
Z trójkąta O 1 W 2(Rys. 3)
grzech γ \u003d IN 2 / O 1 O 2 \u003d (d 2 - re 1) /2 A.
W praktyce γ nie przekracza π/ 6 , więc w przybliżeniu weź sin γ = γ (rad), to:
γ \u003d (d 2 - re 1) / 2 a (rad) lub γ ° = 180 °(d2 –d1)/ 2 rocznie.
Stąd,
α 1 = 180 ° - 57 ° (re 2 - re 1) / za.
Przełożenie napędu pasowego:
u \u003d ja \u003d re 2 / re 1 ( 1 – ξ) ,
gdzie: ξ to współczynnik poślizgu przekładni, który podczas normalnej eksploatacji wynosi ξ = 0,01…0,02.
W przybliżeniu możesz wziąć u = d 2 /d 1; ξ \u003d (v 1 -v 2) / v 1.
Przenoszenie energii mechanicznej, przeprowadzane przez elastyczne połączenie w wyniku tarcia między pasem a kołem pasowym, nazywa się pasem. Napęd pasowy składa się z napędzającego i napędzanego koła pasowego umieszczonego w pewnej odległości od siebie i otoczonego paskiem napędowym (ryc. 182). Im większe napięcie, kąt nachylenia paska wokół koła pasowego i współczynnik tarcia, tym większe przenoszone obciążenie. W zależności od kształtu przekroju pasa transmisyjnego wyróżnia się: płaski (Rys. 183, I), klinowy (Rys. 183, II) oraz okrągły (Rys. 183, III). Najbardziej rozpowszechnione w inżynierii mechanicznej są pasy płaskie i klinowe. Pasy płaskie podlegają minimalnym naprężeniom zginającym na kołach pasowych, pasy klinowe, ze względu na efekt klina z kołami pasowymi, charakteryzują się zwiększoną przyczepnością. Pasy okrągłe znajdują zastosowanie w małych maszynach, takich jak maszyny szwalnicze, spożywcze, maszyny i urządzenia biurkowe.
Ryż. 182
Ryż. 183
DO cnoty napędy pasowe to: możliwość przenoszenia ruchu obrotowego na duże odległości (do 15 m): prostota konstrukcji i niski koszt; płynna i bezstresowa praca; łatwość pielęgnacji i konserwacji.
Jednak napędy pasowe są nieporęczne, krótkotrwałe w mechanizmach szybkobieżnych, nie pozwalają na uzyskanie stałego przełożenia z powodu poślizgu paska, powodują zwiększone obciążenia wałów i podpór (łożysk), ponieważ całkowite napięcie gałęzi paska jest znacznie większa niż obwodowa siła przenoszenia. Ponadto podczas pracy napędu pasowego nie jest wykluczona możliwość poślizgu i zerwania paska, dlatego też przekładnie te wymagają stałego nadzoru.
Rodzaje napędów z paskiem płaskim
W zależności od położenia osi kół pasowych i przeznaczenia wyróżnia się następujące rodzaje napędów pasowych:
- otwarty bieg - z równoległymi osiami i obrotem kół pasowych w jednym kierunku (ryc. 184, I);
- przekładnia poprzeczna - z równoległymi osiami i obrotem kół pasowych w przeciwnych kierunkach (ryc. 184, II);
- przekładnia półkrzyżowa - z przecinającymi się osiami (ryc. 184, III);
- przekładnia kątowa - z przecinającymi się osiami (ryc. 184, IV); przekładnia ze stopniowanymi kołami pasowymi (ryc. 184, V), która umożliwia zmianę prędkości kątowej wału napędzanego przy stałej prędkości napędu. Stopnie koła pasowego są rozmieszczone w taki sposób, że mniejszy stopień jednego koła pasowego jest przeciwny do większego stopnia drugiego koła pasowego itp. Aby zmienić prędkość napędzanego koła pasowego, pasek jest przerzucany z jednej pary stopni na drugą;
- przekładnia z wolnym kołem pasowym (ryc. 184, VI), która umożliwia zatrzymanie napędzanego wału, gdy napęd się obraca. Szerokie koło pasowe 1 jest zamontowane na wale napędowym, a dwa koła pasowe są zamontowane na wale napędzanym: robocze koło pasowe 2, które jest połączone z wałem za pomocą wpustu, oraz wolne koło pasowe 3, swobodnie obracające się na wale. Pas łączący koła pasowe można przesuwać w ruchu, łącząc koło pasowe 1 z kołami pasowymi 2 lub 3, odpowiednio włączając lub wyłączając wał napędzany;
- przekładnia z rolką napinającą, która zapewnia samoczynne napięcie paska i zwiększenie kąta nachylenia paska wokół mniejszego koła pasowego (Rys. 184, VII).
Ryż. 184
Przekładnia z płaskim pasem jest prosta w konstrukcji, stosowana przy dużych odległościach między osiami (do 15 m) i dużych prędkościach (do 100 m/s) przy zmniejszonej trwałości.
Przekładnia pasowa
W przekładni z paskiem klinowym połączenie elastyczne realizowane jest za pomocą paska napędowego o przekroju trapezowym o skośnym profilu? równy 40° (w stanie nieodkształconym). W porównaniu z paskiem płaskim pasek klinowy przenosi większą przyczepność, ale przekładnia z takim paskiem ma mniejszą wydajność.
Przekładnie z paskiem klinowym są zalecane do stosowania przy dużych przełożeniach, małych odległościach osiowych i pionowych osiach wałów. Prędkość pasów transmisyjnych z paskiem klinowym nie powinna przekraczać 30 m/s. W przeciwnym razie paski klinowe będą wibrować.
Pasy klinowe do napędów ogólnego przeznaczenia są znormalizowane przez GOST 1284.1-89.
Podczas montażu napędu pasowego należy zwrócić szczególną uwagę na prawidłowy montaż paska klinowego III w rowku wieńca koła pasowego (Rys. 185).
Ryż. 185
Części napędu pasowego
Pasy napędowe. Każdy pas napędowy służy jako korpus trakcyjny. Musi mieć określoną zdolność trakcyjną (przenosić dane obciążenie bez poślizgu), mieć wystarczającą wytrzymałość, trwałość, odporność na zużycie, dobrą przyczepność na kole pasowym i niski koszt.
Paski płaskie wykonywane są w różnych szerokościach, wzorach iz różnych materiałów: bawełny, gumy, tkanin wełnianych oraz skóry. Wybór materiału na pasy zależy od warunków pracy (wpływy atmosferyczne, szkodliwe opary, zmiany temperatury, obciążenia udarowe itp.) oraz trakcji. Paski napędowe (gumowane) są znormalizowane.
Istnieją dwa rodzaje pasków klinowych: kord tekstylny i kord. W pasach z tkaniny kordowej (ryc. 186, I) kord jest wykonany w postaci kilku warstw tkaniny kordowej z podstawą w postaci skręconych sznurków o grubości 0,8-0,9 mm. W pasach kordowych (ryc. 186, II) kord składa się z pojedynczej warstwy kordu nawiniętej wzdłuż linii spiralnej i otoczonej cienką warstwą gumy w celu zmniejszenia tarcia. Pasy te są stosowane w przekładniach o dużej prędkości i są elastyczne, niezawodne i trwałe.
Ryż. 186
Notatka. Sznurek - mocna skręcona nić wykonana z bawełny lub sztucznego włókna.
W ostatnich latach pasy zębate (poliamidowe) są coraz częściej stosowane w inżynierii domowej. Pasy te łączą w swojej konstrukcji wszystkie zalety pasów płaskich i kół zębatych (ryc. 187). Na powierzchni roboczej pasów 4 znajdują się występy, które zazębiają się z występami na kołach pasowych 1,2 i Z. Pasy poliamidowe nadają się do przekładni o dużej prędkości, jak również do przekładni o małej odległości między środkami. Pozwalają na znaczne przeciążenia, są bardzo niezawodne i trwałe.
Ryż. 187
Końce pasów łączone są za pomocą klejenia, zszywania i metalowych łączników. klejenie jednorodne pasy (skóra) są wykonywane wzdłuż ukośnego cięcia na długości równej 20 ... 25-krotności grubości paska (ryc. 188, I), a pasy warstwowe - wzdłuż schodkowej powierzchni z co najmniej trzema stopniami ( Ryc. 188, II) . Połączenia pasów gumowanych są wulkanizowane po sklejeniu.
szycie stosowany do wszystkich rodzajów pasów. Wykonuje się go za pomocą sznurków ścięgien lub rzemieni z surowej skóry (ryc. 188, III). Szycie doczołowe sznurkami żył z nachylonymi nakłuciami jest uważane za bardziej doskonałe i niezawodne (ryc. 188, IV).
Ryż. 188
Łączniki mechaniczne stosuje się do wszystkich pasów, z wyjątkiem pasów szybkoobrotowych. Pozwalają na szybkie połączenie, ale zwiększają jego masę (ryc. 188, V). Szczególnie dobrą pracę zapewniają połączenia obrotowe ze spiralami drucianymi (ryc. 188, VI). Spirale są przewleczone przez szereg otworów, a po sprasowaniu ściskają pas. Zawias powstaje w wyniku połączenia spiral i przewleczenia przez nie osi.
Koła pasowe. W przypadku pasów płaskich najbardziej akceptowalną formą powierzchni koła pasowego jest gładka powierzchnia cylindryczna (ryc. 189, I).
Ryż. 189
Aby wyśrodkować pas, powierzchnia napędzanego koła pasowego jest wypukła, a czołowa jest cylindryczna (przy v<= 25 м/с оба шкива делают выпуклыми).
W przypadku pasków klinowych powierzchnią roboczą są boki rowków klinowych (Rys. 189, II) na obrzeżu kół pasowych. Liczba i wymiary tych rowków są określone przez profil pasa i liczbę pasów.
Koła pasowe odlewane są z żeliwa, stopów aluminium, tworzyw sztucznych oraz spawane ze stali. Koła pasowe żeliwne są solidne i dzielone, składają się z dwóch połówek, które są przykręcane do obręczy i tulei. Dzielone koła pasowe można łatwo zdjąć z wału bez podnoszenia wału z łożysk.
