Podstawy Konstrukcji Maszyn



Podobne dokumenty
Wykład nr. 14 Inne wybrane rodzaje transmisji mocy

PRZEKŁADNIE CIERNE PRZEKŁADNIE MECHANICZNE ZĘBATE CIĘGNOWE CIERNE ŁAŃCUCHOWE. a) o przełożeniu stałym. b) o przełożeniu zmiennym

Koła pasowe mogą być mocowane bezpośrednio na wałach silników lub maszyn, lub z zastosowaniem specjalnych podpór

Badanie przekładni cięgnowej z pasami klinowymi

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Przekładnie łańcuchowe

PRZEKŁADNIE ŁAŃCUCHOWE

1. Zasady konstruowania elementów maszyn

Spis treści. Przedmowa 11

Podstawy Konstrukcji Maszyn. Wykład nr. 13 Przekładnie zębate

PL B1. ŻBIKOWSKI JERZY, Zielona Góra, PL BUP 03/06. JERZY ŻBIKOWSKI, Zielona Góra, PL WUP 09/11 RZECZPOSPOLITA POLSKA

PL B1. HIKISZ BARTOSZ, Łódź, PL BUP 05/07. BARTOSZ HIKISZ, Łódź, PL WUP 01/16. rzecz. pat.

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Przekładniami cięgnowymi nazywa się przekładnie mechaniczne, składające się z dwóch rozsuniętych kół i opasującego je podatnego cięgna.

Koła stożkowe o zębach skośnych i krzywoliniowych oraz odpowiadające im zastępcze koła walcowe wytrzymałościowo równoważne

Zespół Szkół Nr 1 im. Jana Kilińskiego w Pabianicach Przedmiot: Proces projektowania części maszyn

Badania pasowego układu cięgnowego dźwigu

Przekładnie zębate. Klasyfikacja przekładni zębatych. 1. Ze względu na miejsce zazębienia. 2. Ze względu na ruchomość osi

ności od kinematyki zazębie

HYDROENERGETYKA PRĄDNICE ELEKTRYCZNE. Ryszard Myhan WYKŁAD 5

Podstawy Konstrukcji Maszyn

W budowie maszyn poprzez sprzęgło rozumie się urządzenie (mechanizm) służące do łączenia ze sobą dwóch wałów celem przeniesienia momentu skręcającego

I. Wstępne obliczenia

Badanie wpływu obciążenia na sprawność przekładni falowej

PL B1. LISICKI JANUSZ ZAKŁAD PRODUKCYJNO HANDLOWO USŁUGOWY EXPORT IMPORT, Pukinin, PL BUP 17/16. JANUSZ LISICKI, Pukinin, PL

(13) B1 F16H 1/16 F16H 57/12

12 > OPIS OCHRONNY PL WZORU UŻYTKOWEGO

PASY KLINOWE KLASYCZNE (NORMALNOPROFILOWE)

Przekładnie cięgnowe. Rozdział. Główne właściwości przekładni cięgnowych

OBLICZANIE KÓŁK ZĘBATYCH

Projektowanie Systemów Elektromechanicznych. Wykład 3 Przekładnie

Łożyska ślizgowe - podstawowe rodzaje

cierność Sprzęż ężenie cierne wigów Liny

3. Wstępny dobór parametrów przekładni stałej

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY POLSKA

Podstawy Konstrukcji Urządzeń Precyzyjnych

Reduktor 2-stopniowy, walcowy.

Komputerowe projektowanie konstrukcji mechanicznych

Wpływ doboru przekroju pasa klinowego na aspekty techniczno-ekonomiczne przekładni pasowej

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 14/14. BARTOSZ WIECZOREK, Poznań, PL MAREK ZABŁOCKI, Poznań, PL

PORÓWNANIE POSTACI KONSTRUKCYJNYCH KOŁA ZABIERAKOWEGO POJAZDÓW KOPARKI WIELONACZYNIOWEJ. 1. Wprowadzenie obiekt badań

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

Instytut Konstrukcji Maszyn, Instytut Pojazdów Szynowych 1

ŁĄCZENIA KSZTAŁTOWE POŁĄ TOWE. Klasyfikacja połączeń maszynowych POŁĄCZENIA. rozłączne. nierozłączne. siły przyczepności siły tarcia.

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN KLASA IV TECHNIKUM ZAWODOWE ZAWÓD TECHNIK MECHANIK

WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA PODSTAWY TECHNIKI I TECHNOLOGII

Dobór sprzęgieł hydrokinetycznych 179 Bibliografia 183

Interaktywna rama pomocnicza. Opis PGRT

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1. (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/PL94/00013

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 14/14. BARTOSZ WIECZOREK, Poznań, PL MAREK ZABŁOCKI, Poznań, PL

ogólna charakterystyka

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

1. Obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn przy obciążeniu zmiennym PRZEDMOWA 11

PL B1. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL BUP 12/14. ANTONI SZUMANOWSKI, Warszawa, PL PAWEŁ KRAWCZYK, Ciechanów, PL

Sterowanie napędów maszyn i robotów

FUNDAMENTY ZASADY KSZTAŁTOWANIA I ZBROJENIA FUNDAMENTY

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 F16H 3/62

Przenośnik zgrzebłowy - obliczenia

Podstawy konstruowania węzłów i części maszyn : podręcznik konstruowania / Leonid W. Kurmaz, Oleg L. Kurmaz. Kielce, 2011.

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 03/08. BOGDAN BRANOWSKI, Poznań, PL JAROSŁAW FEDORCZUK, Poznań, PL

Operacja technologiczna to wszystkie czynności wykonywane na jednym lub kilku przedmiotach.

Sterowanie napędów maszyn i robotów

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Poliamid (Ertalon, Tarnamid)

(11) B1 PL B1 B21D 11/12

Wpływ wybranych czynników na trwałość pasów zębatych napędu rozrządu silnika spalinowego

Ćwiczenie 6 IZOLACJA DRGAŃ MASZYNY. 1. Cel ćwiczenia

PL B1. POLITECHNIKA RZESZOWSKA IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL BUP 11/16

Zadanie 1: śruba rozciągana i skręcana

Sposób kształtowania plastycznego uzębień wewnętrznych kół zębatych metodą walcowania poprzecznego

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY KATEDRA KONSTRUKCJI I EKSPLOATACJI MASZYN

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. KOPEX MACHINERY SPÓŁKA AKCYJNA, Zabrze, PL BUP 25/12

NAPĘDY MASZYN TECHNOLOGICZNYCH

Projektowanie elementów maszyn z tworzyw sztucznych

SPRZĘGŁA MIMOŚRODOWE INKOMA TYP KWK Inkocross

Dla nowoczesnych zespołów napędowych TOOLFLEX. Sprzęgło mieszkowe TOOLFLEX RADEX-NC ROTEX GS

OSIE ELEKTRYCZNE SERII SHAK GANTRY

Rozróżnia proste przypadki obciążeń elementów konstrukcyjnych

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

ężyste) Połą łączenia podatne (spręż Charakterystyka elementów podatnych Charakterystyka sprężyn Klasyfikacja sprężyn Elementy gumowe

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL

Młody inżynier robotyki

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 2. Analiza kinematyczna napędu z przekładniami

INSTRUKCJA BEZPIECZNEGO STOSOWANIA PASÓW KLINOWYCH PRZEZNACZONYCH DO STOSOWANIA W STREFACH ZAGROŻONYCH WYBUCHEM

Zestaw zadań na I etap konkursu fizycznego. Zad. 1 Kamień spadał swobodnie z wysokości h=20m. Średnia prędkość kamienia wynosiła :

Modyfikacja zarysu zębaz

Wyznaczenie równowagi w mechanizmie. Przykład 6

PL B1. SZYMICZEK KRZYSZTOF, Czerwionka-Leszczyny, PL ŻYREK LESZEK, Węgierska Górka, PL BUP 13/10

PL B1. Urządzenie do walcowania poprzecznego, trójwalcowego odkuwek z regulowanym rozstawem osi. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL

Projekt wału pośredniego reduktora

SZKOŁA POLICEALNA dla dorosłych

WYTRZYMAŁOŚĆ RÓWNOWAŻNA FIBROBETONU NA ZGINANIE

RED POWER II BEZOBSŁUGOWE S=C PL

PL B1. ANIOŁ KAZIMIERZ PRZEDSIĘBIORSTWO PRODUKCYJNO-USŁUGOWO-HANDLOWE AKPIL, Pilzno, PL BUP 25/

PL B1. Zespół wolnego koła dla urządzenia rozruchowego i urządzenie rozruchowe dla silnika spalinowego z zespołem wolnego koła

PL B1. Sposób kształtowania plastycznego uzębień wewnętrznych kół zębatych metodą walcowania poprzecznego. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL

Transkrypt:

Podstawy Konstrukcji Maszyn PRZEKŁADNIE PASOWE 1

Przekładnie pasowe Przekładnie pasowe służą do przenoszenia mocy za pośrednictwem cięgien w postaci pasów. Przekładnia pasowa cierna składa się z dwóch lub więcej kół o gładkich powierzchniach, opasanych sprężystym cięgnem w postaci jednego lub szeregu równoległych pasów. Pomiędzy napiętym pasem a kołami pasowymi istnieje docisk, pozwalający na przeniesienie przez tarcie siły obwodowej. Najbardziej rozpowszechnione są przekładnie z pasami klinowymi. Przekładnie z pasem o przekroju okrągłym są stosowane do przenoszenia bardzo małych mocy. 2

Przekładnie pasowe mają wiele zalet. Do najważniejszych z nich zalicza się: płynność ruchu, cichobieżność, zdolność do łagodzenia zmian obciążenia, tłumienie drgań, prostą i tanią konstrukcję, pracę bez smarowania, możliwość przenoszenia ruchu, gdy wały nie są równoległe, małą wrażliwość na błędy rozstawienia osi wałów, możliwość uzyskania zmiennych przełożeń przez zastosowanie kół schodkowych stosunkowo duże wymiary, duża siła na łożyskach wałów, Wady przekładni pasowych niestałość przełożenia z powodu poślizgów, mała odporność na podwyższoną temperaturę i na chemiczne oddziaływanie ośrodka, a zwłaszcza słabą odporność na działanie smarów i zanieczyszczeń, mniejsza sprawność w porównaniu z przekładniami łańcuchowymi i zębatymi. 3

Przenoszenie mocy przy pomocy przekładni pasowej. Najczęściej przekładnia pasowa składa się z koła czynnego i biernego połączonych cięgnem w postaci pasa, którego odcinki swobodne nazywa się cięgnem czynnym i cięgnem biernym. Jeżeli napięcia w nich istniejące oznaczymy odpowiednio symbolami Sb i Sc w N oraz ich prędkość liniową u w m/s, to moc N przenoszona z czynnego koła na bierne, po pominięciu nieuniknionych strat, wynosi. m N = ( Sc Sb )v [ N ] = [ W ] s Siła w pasie Napędy pasowe odznaczają się znaczną podatnością ze względu na wydłużanie się pasa i możliwość ślizgania na kole (pasy płaskie). Wydłużalność sprężysta cięgien ciernych w napędach powoduje, że cięgno czynne (robocze) jest bardziej wydłużone niż cięgno bierne. Bardziej rozciągnięte czynne cięgno o napięciu Sc przesuwa się z większą prędkością niż cięgno bierne o napięciu Sb. Wynika to z zasady zachowania masy, polegającej na tym, że przez dowolnie wybrane nieruchome przekroje przesuwają się w jednostce czasu jednakowe masy pasa, oraz z tego, że masa odniesiona do jednostki długości pasa rozciągniętego jest mniejsza od masy odniesionej do jednostki długości pasa nierozciągniętego. 4

2.1. Przekładnie z pasami płaskimi Obecnie przekładnie z pasami płaskimi stosuje się bardzo rzadko. Spotyka się je w maszynach rolniczych, gdy odległości pomiędzy osiami kół są znaczne. Gdy osie kół pasowych są rozstawione w znacznych odległościach, zaleca się, aby cięgno robocze znajdowało się na dole. Wtedy po wyciągnięciu się pasa kąt opasania kół zwiększa się na skutek grawitacyjnego zwisania nieroboczej (nienapiętej) górnej części pasa. Przekładnie z pionowo biegnącym pasem są wrażliwe na wyciąganie się pasa i wymagają ciągłej regulacji jego napięcia. Płaszczyzna przechodząca przez osie kół może być nachylona w stosunku do poziomu o kąt nie większy niż 60. W napędach pasowych stosuje się rolki w postaci kół nie przenoszących mocy. Rozróżnia się rolki napinające (naprężające) oraz rolki kierujące. Rolki napinające służą do ciągłej lub okresowej regulacji napięcia pasa. Rolki kierujące służą do skierowania pasa w określonym kierunku, np. w celu ominięcia przeszkody. Do ciągłej regulacji napięcia pasa najczęściej służą rolki osadzone na dźwigni i dociskane do cięgna siłą sprężyny lub siłą ciężkości umieszczonej tam masy. Zabytkowy warsztat z obrabiarkami napędzanymi pasami płaskimi z wału transmisyjnego 5

Zabytkowe maszyny napędzane pasami płaskimi 6

2.2. Przekładnie z pasami klinowymi Powszechnie stosowanym typem przekładni pasowej pasem klinowym. jest przekładnia z Bezpośrednie łączenie maszyn z silnikiem elektrycznym nie zawsze jest celowe lub możliwe. Zwykle przekładnię pasową stosuje się na początku układu kinematycznego maszyny. Pas pozwala nie tylko na uzyskanie wymaganego przełożenia między silnikiem a wałem napędzanym, ale dobrze spełnia funkcję sprzęgła sprężystego. Przekładnie z pasem klinowym stosuje się, gdy odległość między osiami kół jest niewielka. Odległość a między osiami kół powinna zawierać się w następujących granicach : a a min max d1 + d = 2 = 2 + 50[ mm] ( d + d )[ mm] 1 2 2 Gdzie d1 i d2 to średnice kół pasowych Zaletą przekładni z pasami klinowymi jest możliwość uzyskania znacznych przełożeń, nawet do 1:15. Zalecana prędkości pasa waha się w zakresie od 4 do 25 m/s. W celu zwiększenia mocy przenoszonej przez przekładnię, najczęściej stosuje się kilka pasów równoległych. 7

8

Pasy są osadzone w trapezowych rowkach (rysunek). Nie mogą wystawać na zewnątrz koła ze względu na strzępienie. Siły tarcia występują na powierzchniach bocznych pasów. Dlatego pasy nie mogą dotykać do dna rowków koła! Pas klinowy w porównaniu z płaskim ma kilkakrotnie większe sprzężenie z kołem, ponieważ powierzchnie robocze są zbieżne, co powoduje, że pozorny współczynnik tarcia wynosi: µ µ ' = 2sin [ α] α - kąt rozwarcia rowka 9

Pasy klinowe mają warstwę nośną utworzoną z włókien o dużej wytrzymałości na rozciąganie i znacznie grubszą wewnętrzną warstwę z kauczuku. Całość jest owinięta zawulkanizowaną tkaniną płócienną. Tak zbudowane pasy mają małą rozciągliwość, dużą przyczepność, giętkość i wytrzymałość zmęczeniową. W celu polepszenia tych cech używa się na elementy nośne pasów linek poliamidowych, a nawet linek stalowych. Kąt zarysu przekroju pasa w stanie wolnym wynosiα== 40. Po zgięciu na kole kąt rozwarciaαzmniejsza się. Jest tym mniejszy, im mniejsza jestśrednica koła. Przy zginaniu część pasa poniżej warstwy obojętnej pęcznieje, a powyżej tej warstwy zmniejsza swoją szerokość. W zależności od średnicy koła i wysokości przekroju pasa wykonuje się rowki z różnymi kątami rozwarciaα=34, 36 lub 38. Wyjątkowo stosuje się rowki o kącie α = 32, gdy mały jest stosunek d/h. Stosuje się to wtedy, gdy konstruktorowi szczególnie zależy na zwartości przekładni. Wówczas należy się liczyć ze zmniejszoną trwałością pasa. Obliczeniowa średnica koła, zwana również średnicą nominalne lub skuteczną, odpowiada warstwie obojętnej pasa. Warstwa ta nie zmienia swojej długości przy zginaniu pasa nawijanego na koła pasowe. Średnice nominalne kół pasowych, a także wymiary kół rowkowych do pasów klinowych można znaleźć w normach, katalogach producentów itp.. Szerokość B wieńca koła rowkowego wynosi: B = ( j 1 ) e + 2 f gdzie: j liczba rowków, e podziałka, f wymiar z katalogu Naprężenie skuteczne pasa: S u σ u = k A j A pole pow. Poprzecznej pasa, j liczba pasów, k dopuszczalne naprężenie pasa Orientacyjne dopuszczalne naprężenie rozciągające odniesione do całej powierzchni przekroju poprzecznego gumowych pasów klinowych, powszechnie stosowanych, wynosi około 9 MPa. W rzeczywistości naprężenia rozciągające przenoszą głównie włókna w warstwie nośnej pasa. W zależności od budowy warstwy nośnej przyjmuje się do obliczeń konstrukcyjnych przekładni podawaną przez producentów wartość charakteryzującą wytrzymałość pasa. Liczbę j pasów potrzebną do przenoszenia określonej mocy N, w kw, w danych warunkach pracy można wyznaczyć następująco: j = NC N C 1 T LC α gdzie: N - moc przenoszona przez przekładnię, N1 - moc przenoszona przez jeden pas klinowy (tabl.), Ct - współczynnik trwałości pasa (tabl.), Cl - współczynnik zależny od długości pasa Lp (tabl.), Ca - współczynnik zależny od kąta opasania 10

3. Przekładnie z pasami zębatymi 11

Przekładnie z pasem zębatym odznaczają się zdolnością do pracy przy dużych prędkościach (do 80 m/s i n = 10000 obr/min) oraz wysoką sprawnością. Stosuje się duże przełożenia. Pas zębaty ma niskie i grube zęby zazębiające się z odpowiednio uzębionymi kołami. Uzyskane połączenie kształtowe zapewnia stałość przełożenia, gdy oba koła są uzębione. W tym przypadku pas nie wymaga napięcia wstępnego i dlatego mniej obciąża wały i łożyska w porównaniu z pasem płaskim czy też klinowym. Przy większych przełożeniach (u > 3,5) duże koło może być gładkie. Stosuje się również pasy uzębione po obu stronach, co pozwala na współpracę z wieloma kołami zębatymi w układach wymagających dwustronnego zazębienia. Szczegółowe wymiary pasów zębatych ogólnie stosowanych w przekładniach pasowych zębatych w budowie maszyn i urządzeń mechanicznych podaje PN-83/M- 85210, która Jest zgodna z międzynarodową normą ISO 5296:1978. Norma ta nie dotyczy pasów zębatych stosowanych w samochodach oraz w drukarkach do maszyn matematycznych. Wymiary pasów zębatych stosowanych w samochodach, zwłaszcza do napędu rozrządu silników, podaje norma branżowa BN-84/1372-06 ustanowiona przez Przemysłowy Instytut Motoryzacji. 12

13

Pasy zębate są wykonywane z gumy syntetycznej odpornej na działanie substancji chemicznych. Elementami nośnymi pasa są linki stalowe lub też poliamidowe wtopione w gumę. Pasy zębate odznaczają się małą rozciągliwością, dużą elastycznością, dużą wytrzymałością zmęczeniową oraz dużą odpornością na zużycie. 14

Uwagi ogólne Gumowe pasy zębate stosowane w przekładniach ogólnego przeznaczenia nie mają końców. Współpracujące z nimi koła pasowe zębate mają obrzeża zapobiegające zsuwaniu się pasa w trakcie pracy. W przekładni składającej się z dwóch kół Jeżeli rozstawienie ich osi nie jest zbyt duże, wystarczy, jeżeli jedno koło ma obrzeża prowadzące pas. Szczegółowe wymiary wieńców kół pasowych zębatych stosowanych w przekładniach ogólnego przeznaczenia podano w PN-84/M-85211. Wymiary wieńców kół pasowych zęba-tych stosowanych w samochodach podano w normie branżowej BN-84/1372-07 ustanowionej przez Przemysłowy Instytut Motoryzacji. Najmniejsza zalecana liczba zębów na kole pasowym zębatym powinna wynosić z1 = 12-16, gdy podziałki są małe, oraz z1 == 18-20, gdy podziałki są duże. W przekładniach pasowych zębatych stosuje się koła pasowe z zębami ewolwentowymi lub z zębami prostoliniowymi. Zalecane jest stosowanie zębów ewolwentowych. Podstawowe obliczenia Dla poniższego warunku można napisać wzór: z i = z 2 1 > 1 pb( z2 z1) a = α 2π cos 2 15

Moc przenoszoną przez pas można określić na podstawie normy PN-84/M-85212. Podstawową moc Nq w kw, przenoszoną przez pas o podstawowej szerokości b0 z podziałką pb, oblicza się według wzoru: N 2 ( T mv ) a 1000 v k gdzie: Ta - dopuszczalne robocze napięcie pasa o szerokości b0 w N (podane przez producenta), m - masa jednego metra pasa o szerokości b0 w kg/m, v - prędkość pasa w m/s 0 = z Dopuszczalną siłę obwodową Pdop, ze względu na naciski pomiędzy współpracującymi powierzchniami zębów pasa i koła, można obliczyć ze wzoru: P dop = bh z t m gdzie: b - szerokość pasa, ht - wysokość zębów pasa, zm - liczba zazębionych zębów małego koła, którą również można określić ze wzoru, z1 - liczba zębów małego koła, a - kąt opasania na małym kole, k - dopuszczalny nacisk na powierzchnię styku zębów (przyjmuje się k = l MPa), C - współczynniki warunków pracy podane w tabeli (następny slajd). kc 16

2011-05-17 17

2011-05-17 18

19

20