Calcul des diamètres des poulies pour une courroie striée. Calculatrice en ligne

". Les dimensions restantes de la poulie sont déterminées comme suit.

Pour les poulies à courroie plate (voir fig. 1) diamètre ré, largeur de jante À et renflement de la flèche y accepter selon GOST 17383-73 en fonction de la largeur b ceinture. Épaisseur s les jantes au bord des poulies acceptent :
pour poulies fonte

Pour poulies spiralées en acier

Riz. 1

Pour les poulies à courroie trapézoïdale, dimensions du profil de rainure (fig. 2) c, e, t, s, b et φ sont réglementés par GOST 20898-80 en fonction du profil de la section de la courroie. Les limites des diamètres de conception et le nombre de rainures des poulies à courroie trapézoïdale sont normalisés par GOST 20889-80 .... 20897-80, en fonction du profil de la section de la courroie et de la conception de la poulie. Largeur de la jante de la poulie à courroie trapézoïdale (Fig. 2)

où z- nombre de rainures. L'épaisseur de la jante est prise en fonction de la conception.

Riz. 2

Diamètre extérieur ré' et longueur du moyeu lc(voir fig. 1):

titre="l_c=B/3+d_b>=1,5d_b">!}
où ré- diamètre de l'arbre.

Nombre de rayons

où ré- diamètre de la poulie, mm. Si kc ≤3, alors la poulie est faite avec un disque si k c >3, alors la poulie est faite avec des rayons, et il est recommandé de prendre leur nombre pair.

Les rayons comptent sur la flexion due à l'action de la force circonférentielle F t on les considère classiquement sous la forme de poutres en porte-à-faux de longueur j/2 encastré dans le moyeu le long de sa section diamétrale. Compte tenu de la répartition inégale de la charge entre les rayons et de la conditionnalité de ce calcul des rayons, on peut supposer que la force circonférentielle F t perçu ⅓ tous les rayons. Ainsi, le moment de résistance requis du conditionnel la Coupe transversale rayons passant par l'axe de la poulie,

ou alors

La contrainte de flexion admissible est prise :

• pour fonte [σi]=30...45 MPa
• pour l'acier [σi]=60...100 MPa.

Riz. 3

Dans les poulies en fonte, l'épaisseur des rayons est prise dans la section calculée (voir Fig. 3)
où h- la largeur du rayon dans la section calculée. Puisque pour une ellipse

alors il résulte des formules que

où

Les dimensions des différentes poulies composites fabriquées à partir de raccords sont prises en fonction de la conception et des paramètres technologiques.

L'entraînement par courroie transmet le couple de l'arbre d'entraînement à celui entraîné. En fonction de cela, il peut augmenter ou diminuer la vitesse. Le rapport de démultiplication dépend du rapport des diamètres des poulies - roues motrices reliées par une courroie. Lors du calcul des paramètres de l'entraînement, vous devez également prendre en compte la puissance sur l'arbre d'entraînement, sa vitesse de rotation et les dimensions globales de l'appareil.

Dispositif d'entraînement par courroie, ses caractéristiques

Un entraînement par courroie est une paire de poulies reliées par une courroie en boucle sans fin. Ces roues motrices sont généralement situées dans le même plan et les essieux sont rendus parallèles, tandis que les roues motrices tournent dans le même sens. Les courroies plates (ou rondes) vous permettent de changer le sens de rotation en raison du croisement et la position relative des axes - grâce à l'utilisation de rouleaux passifs supplémentaires. Dans ce cas, une partie de la puissance est perdue.

Les entraînements par courroie trapézoïdale dus à la section transversale en forme de coin de la courroie vous permettent d'augmenter la zone de son engagement avec la poulie à courroie. Une rainure en forme de coin est faite dessus.

Les entraînements par courroie crantée ont des dents de pas et de profil égaux sur à l'intérieur ceinture et sur la surface de la jante. Ils ne glissent pas, vous permettant de transférer plus de puissance.

Les paramètres de base suivants sont importants pour le calcul du variateur :

• le nombre de tours de l'arbre d'entraînement ;
• puissance transmise par le variateur ;
• le nombre de tours requis de l'arbre entraîné;
• profil de la ceinture, son épaisseur et sa longueur;
• règlement, externe, diamètre intérieur roues;
• profil de rainure (pour courroie trapézoïdale);
• pas de transmission (pour courroie crantée)
• Distance du centre;

Les calculs sont généralement effectués en plusieurs étapes.

Diamètres de base

Pour calculer les paramètres des poulies, ainsi que l'entraînement dans son ensemble, différents diamètres sont utilisés. Ainsi, pour la poulie d'entraînement à courroie trapézoïdale, les éléments suivants sont utilisés :

• calculé D calc ;
• sortie D extérieure ;
• interne ou palier D vn.

Pour calculer le rapport d'engrenage, le diamètre estimé est utilisé et le diamètre extérieur est utilisé pour calculer les dimensions de l'entraînement lors de la configuration du mécanisme.

Pour une transmission par courroie dentée, D calc diffère de D nar par la hauteur de la dent.
Le rapport de démultiplication est également calculé en fonction de la valeur de D calc.

Pour calculer un entraînement par courroie plate, en particulier avec une taille de jante importante par rapport à l'épaisseur du profil, Dcalc est souvent pris égal à l'extérieur.

Calcul du diamètre de la poulie

Vous devez d'abord déterminer le rapport de démultiplication, en fonction de la vitesse de rotation propre de l'arbre d'entraînement n1 et de la vitesse de rotation requise de l'arbre entraîné n2 / Il sera égal à :

Si un moteur fini avec une roue motrice est déjà disponible, le calcul du diamètre de la poulie à l'aide de i est effectué selon la formule :

Si le mécanisme est conçu à partir de zéro, alors théoriquement toute paire de roues motrices qui satisfait à la condition :

En pratique, le calcul de la roue motrice s'effectue à partir de :

• Dimensions et conception de l'arbre d'entraînement. La pièce doit être solidement fixée à l'arbre, lui correspondre en termes de taille du trou intérieur, de méthode d'ajustement, de fixation. Le diamètre de poulie minimal maximal est généralement tiré du rapport D calc ≥ 2,5 D ext
• Dimensions de transmission admissibles. Lors de la conception des mécanismes, il est nécessaire de respecter dimensions. Cela tient également compte de l'entraxe. plus elle est petite, plus la courroie se plie lorsqu'elle s'écoule autour de la jante et plus elle s'use. Trop longue distance conduit à l'excitation vibrations longitudinales. La distance est également spécifiée en fonction de la longueur de la courroie. Si la production n'est pas prévue détail unique, alors la longueur est choisie parmi la série standard.
• puissance transmise. Le matériau de la pièce doit supporter les charges angulaires. Ceci est vrai pour les puissances et les couples élevés.

Le calcul final du diamètre est finalement précisé en fonction du résultat des estimations globales et de puissance.

Les travaux sur la cloison du moteur électrique sont en voie d'achèvement. Se rendre au calcul des poulies ceinture de sécurité machine. Un peu de terminologie de la transmission par courroie.

Nous aurons trois données d'entrée principales. La première valeur est la vitesse de rotation du rotor (arbre) du moteur électrique 2790 tours par seconde. Les deuxième et troisième sont les vitesses qu'il faut obtenir sur l'arbre secondaire. Nous nous intéressons aux deux dénominations de 1800 et 3500 tr/min. Par conséquent, nous allons fabriquer une poulie à deux étages.

La note! Pour démarrer un moteur électrique triphasé, on va utiliser Convertisseur de fréquence par conséquent, les vitesses de rotation calculées seront fiables. Si le moteur est démarré à l'aide de condensateurs, les valeurs de la vitesse du rotor différeront de la valeur nominale dans une direction plus petite. Et à ce stade, il est possible de minimiser l'erreur en faisant des ajustements. Mais pour cela, vous devez démarrer le moteur, utiliser le tachymètre et mesurer la vitesse de rotation actuelle de l'arbre.

Nos objectifs sont définis, nous procédons au choix du type de courroie et au calcul principal. Pour chacune des courroies produites, quel que soit le type (courroie trapézoïdale, poly-courroie trapézoïdale ou autre), il existe un nombre principales caractéristiques. Qui déterminent la rationalité de l'application dans une conception particulière. L'option idéale la plupart des projets utiliseront une courroie striée. Le polywedge tire son nom de sa configuration, c'est un type de longs sillons fermés situés sur toute la longueur. Le nom de la ceinture vient du mot grec "poly", qui signifie plusieurs. Ces sillons sont également appelés différemment - côtes ou ruisseaux. Leur nombre peut aller de trois à vingt.

Une courroie poly-V présente de nombreux avantages par rapport à une courroie trapézoïdale, tels que :

• grâce à une bonne flexibilité, il est possible de travailler sur de petites poulies. Selon la courroie, le diamètre minimum peut aller de dix à douze millimètres ;
• capacité de traction élevée de la courroie, par conséquent, la vitesse de fonctionnement peut atteindre jusqu'à 60 mètres par seconde, contre 20, un maximum de 35 mètres par seconde pour la courroie trapézoïdale ;
• La force de préhension d'une courroie striée en V avec une poulie plate à un angle d'enroulement supérieur à 133° est approximativement égale à la force de préhension avec une poulie à gorge, et à mesure que l'angle d'enroulement augmente, la préhension devient plus élevée. Par conséquent, pour les entraînements avec un rapport de démultiplication supérieur à trois et un petit angle d'enroulement de poulie de 120° à 150°, une poulie plate (sans rainures) plus grande peut être utilisée ;
• grâce à poids léger les niveaux de vibration de la courroie sont bien moindres.

Compte tenu de tous les avantages des courroies trapézoïdales poly, nous utiliserons ce type dans nos conceptions. Vous trouverez ci-dessous un tableau des cinq sections principales des courroies striées en V les plus courantes (PH, PJ, PK, PL, PM).

Désignation	pH	P J	PAQUET	PL	PM
Pas de nervure, S, mm	1.6	2.34	3.56	4.7	9.4
Hauteur de bande, H, mm	2.7	4.0	5.4	9.0	14.2
Couche neutre, h0, mm	0.8	1.2	1.5	3.0	4.0
Distance à la couche neutre, h, mm	1.0	1.1	1.5	1.5	2.0
	13	20	45	75	180
Vitesse maximale, Vmax, m/s	60	60	50	40	35
Plage de longueur, L, mm	1140…2404	356…2489	527…2550	991…2235	2286…16764

Dessin d'une désignation schématique des éléments d'une courroie poly-V dans une section.

Pour la courroie et la contre-poulie, il existe un tableau correspondant avec les caractéristiques pour la fabrication des poulies.

la Coupe transversale	pH	P J	PAQUET	PL	PM
Distance entre rainures, e, mm	1.60±0.03	2,34±0,03	3,56±0,05	4.70±0.05	9.40±0.08
Erreur dimensionnelle totale e, mm	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3
Distance du bord de la poulie fmin, mm	1.3	1.8	2.5	3.3	6.4
Angle de coin α, °	40±0.5°	40±0.5°	40±0.5°	40±0.5°	40±0.5°
Rayon ra, mm	0.15	0.2	0.25	0.4	0.75
Rayon ri, mm	0.3	0.4	0.5	0.4	0.75
Diamètre minimum de poulie, db, mm	13	12	45	75	180

Le rayon minimum de la poulie est défini pour une raison, ce paramètre régule la durée de vie de la courroie. Il serait préférable que vous vous écartiez légèrement du diamètre minimum vers le côté le plus large. Pour une tâche précise, nous avons choisi la courroie de type "RK" la plus courante. Rayon minimal pour de ce genre ceintures est de 45 millimètres. Compte tenu de cela, nous partirons également des diamètres des ébauches disponibles. Dans notre cas, il existe des ébauches d'un diamètre de 100 et 80 millimètres. Sous eux, nous ajusterons les diamètres des poulies.

Nous commençons le calcul. Revoyons nos données initiales et fixons des objectifs. La vitesse de rotation de l'arbre moteur est de 2790 tr/min. Courroie poly-V type "RK". Le diamètre minimum de la poulie, qui est réglementé pour elle, est de 45 millimètres, la hauteur de la couche neutre est de 1,5 millimètres. Nous devons déterminer les diamètres de poulie optimaux en tenant compte des vitesses requises. La première vitesse de l'arbre secondaire est de 1800 tr/min, la deuxième vitesse est de 3500 tr/min. Par conséquent, nous obtenons deux paires de poulies : la première est de 2790 à 1800 tr/min, et la seconde est de 2790 à 3500. Tout d'abord, nous allons trouver le rapport de démultiplication de chacune des paires.

La formule pour déterminer le rapport de transmission:

, où n1 et n2 sont les vitesses de rotation de l'arbre, D1 et D2 sont les diamètres des poulies.

Première paire 2790 / 1800 = 1,55
Deuxième paire 2790 / 3500 = 0,797

, où h0 est la couche neutre de la ceinture, paramètre du tableau ci-dessus.

D2 = 45x1.55 + 2x1.5x(1.55 - 1) = 71.4mm

Pour faciliter les calculs et sélectionner les diamètres de poulie optimaux, vous pouvez utiliser le calculateur en ligne.

Instruction comment utiliser la calculatrice. Définissons d'abord les unités de mesure. Tous les paramètres sauf la vitesse sont indiqués en millimètres, la vitesse est indiquée en tours par minute. Dans le champ "Couche de ceinture neutre", entrez le paramètre du tableau ci-dessus, la colonne "PK". Nous entrons la valeur h0 égale à 1,5 millimètres. Dans le champ suivant, réglez la vitesse de rotation de l'arbre du moteur sur 2790 tr/min. Dans le champ Diamètre de la poulie du moteur électrique, entrez la valeur minimale réglementée pour un type de courroie particulier, dans notre cas, il s'agit de 45 millimètres. Ensuite, nous entrons le paramètre de vitesse avec lequel nous voulons que l'arbre entraîné tourne. Dans notre cas, cette valeur est de 1800 rpm. Il ne reste plus qu'à cliquer sur le bouton "Calculer". Nous obtiendrons le diamètre correspondant de la contre-poulie sur le terrain, et il est de 71,4 millimètres.

Remarque : S'il est nécessaire d'effectuer un calcul estimé pour une courroie plate ou une courroie trapézoïdale, la valeur de la couche neutre de la courroie peut être négligée en définissant la valeur « 0 » dans le champ « ho ».

Maintenant, nous pouvons (si nécessaire ou requis) augmenter les diamètres des poulies. Par exemple, cela peut être nécessaire pour augmenter la durée de vie de la courroie d'entraînement ou augmenter le coefficient d'adhérence de la paire courroie-poulie. De plus, de grandes poulies sont parfois fabriquées intentionnellement pour remplir la fonction d'un volant d'inertie. Mais maintenant, nous voulons nous intégrer autant que possible dans les flans (nous avons des flans d'un diamètre de 100 et 80 millimètres) et, en conséquence, nous sélectionnerons nous-mêmes dimensions optimales poulies. Après plusieurs itérations de valeurs, nous nous sommes arrêtés sur les diamètres suivants D1 - 60 millimètres et D2 - 94,5 millimètres pour la première paire.

Dans les lecteurs machines diverses et mécanismes, les entraînements par courroie sont très application large en raison de sa simplicité et de son faible coût de conception, de fabrication et de fonctionnement. La transmission n'a pas besoin de carter, contrairement à une vis sans fin ou train d'engrenage, pas besoin...

Graisse. La transmission par courroie est silencieuse et rapide. Les inconvénients d'une transmission par courroie sont : un encombrement important (par rapport au même engrenage ou vis sans fin) et un couple transmis limité.

Les transmissions les plus répandues sont : la courroie trapézoïdale, avec une courroie crantée, la courroie large CVT, la courroie plate et la courroie ronde. Dans l'article porté à votre attention, nous considérerons le calcul de conception de la transmission par courroie trapézoïdale, comme le plus courant. Le résultat des travaux sera un programme qui met en œuvre algorithme étape par étape calcul dans MS Excel.

Pour les abonnés du blog en bas de l'article, comme d'habitude, un lien pour télécharger le fichier de travail.

L'algorithme proposé est implémenté sur des matériaux GOST 1284.1-89,GOST 1284.3-96 et GOST 20889-80. Ces GOST sont disponibles gratuitement sur le Web, ils doivent être téléchargés. Lors de l'exécution des calculs, nous utiliserons les tableaux et les matériaux des GOST énumérés ci-dessus, de sorte qu'ils devrait être à portée de main.

Qu'est-ce qui est proposé exactement ? Une approche systématique pour résoudre le problème du calcul de conception de la transmission par courroie trapézoïdale est proposée. Vous n'avez pas besoin d'étudier en détail les GOST ci-dessus, il vous suffit de suivre strictement les instructions ci-dessous étape par étape - l'algorithme de calcul. Si vous ne concevez pas constamment de nouvelles transmissions par courroie, la procédure est oubliée avec le temps et, en restaurant l'algorithme en mémoire, vous devez à chaque fois passer beaucoup de temps. En utilisant le programme ci-dessous, vous pourrez effectuer des calculs plus rapidement et plus efficacement.

Calcul de conception dans Excel pour transmission par courroie trapézoïdale.

Si vous n'avez pas installé MS Excel sur votre ordinateur, les calculs peuvent être effectués dans le programme OOo Calc du package Open Office, qui peut toujours être téléchargé et installé librement.

Le calcul sera effectué pour une transmission à deux poulies - motrice et entraînée, sans galets tendeurs. Régime général La transmission par courroie trapézoïdale est illustrée dans la figure sous ce texte. Nous lançons Excel, créons un nouveau fichier et commençons à travailler.

Dans les cellules avec un remplissage turquoise clair, nous écrivons les données initiales et les données sélectionnées par l'utilisateur selon les tables GOST ou les données calculées raffinées (acceptées). Dans les cellules avec un remplissage jaune clair, nous lisons les résultats des calculs. Les cellules avec un remplissage vert pâle contiennent des données initiales qui ne sont pas sujettes à modification.

Dans les commentaires de toutes les cellules d'une colonnerédes explications sont données sur comment et d'où toutes les valeurs sont sélectionnées ou par quelles formules sont calculées !!!

Nous commençons à "marcher" le long de l'algorithme - nous remplissons les cellules avec les données initiales :

1. Coefficient action utile transmission efficacité ( c'est le rendement de la transmission par courroie et le rendement de deux paires de roulements) nous écrivons

à la cellule D2 : 0,921

2. valeur provisoire rapport de transmission tu’ écrire

à la cellule D3 : 1,48

3. vitesse de l'arbre de la petite poulie n1 en rpm on écrit

à la cellule D4 : 1480

4. Puissance nominale d'entraînement (Puissance de l'arbre de la petite poulie) P1 nous entrons en kW

à la cellule D5 : 25,000

De plus, dans le mode de dialogue de l'utilisateur et du programme, nous effectuons le calcul de la transmission par courroie :

5. Nous calculons le couple sur l'arbre d'une petite poulie J1 en n*m

dans la cellule D6 : =30*D5/(PI()*D4)*1000 =164,643

J1 =30* P 1 /(3,14* n 1 )

6. Nous ouvrons GOST1284.3-96, attribuons conformément à la clause 3.2 (tableau 1 et tableau 2) le coefficient de charge dynamique et le mode de fonctionnement CP et écris

à la cellule D7 : 1,0

7. Puissance d'entraînement estimée R en kW, selon laquelle on choisira la section de la courroie, on considère

dans la cellule D8 : =D5*D7 =25,000

P = P1 *Cp

8. Dans GOST1284.3-96, conformément à la clause 3.1 (Fig. 1), nous sélectionnons la taille standard de la section de ceinture et entrons

dans la cellule fusionnée C9D9E9 : C(B)

9. Nous ouvrons GOST20889-80, attribuons le diamètre calculé de la petite poulie conformément aux clauses 2.2 et 2.3 ré1 en mm et notez

à la cellule D10 : 250

Il est conseillé de ne pas prescrire le diamètre calculé de la petite poulie est égal à la valeur minimale possible. Plus le diamètre des poulies est grand, plus la courroie durera longtemps, mais plus la transmission sera grande. Un compromis raisonnable est ici nécessaire.

10. Vitesse de la ligne ceinture v en m/s, calculé

dans la cellule D11 : =PI()*D10*D4/60000 =19,0

v = 3.14* ré1 *n1 /60000

La vitesse linéaire de la bande ne doit pas dépasser 30 m/s !

11. Diamètre estimé de la grande poulie (préliminaire) ré2’ en mm calculé

dans la cellule D12 : =D10*D3 =370

ré2’ = ré 1 * tu’

12. Selon GOST20889-80, conformément à la clause 2.2, nous attribuons le diamètre calculé de la grande poulie ré2 en mm et écrivez

à la cellule D13 : 375

13. Spécification du rapport de transmission tu

dans la cellule D14 : =D13/D10 =1,500

u=d2/d1

14. Nous calculons l'écart du rapport de démultiplication de la finale par rapport à la préliminaire delta en % et comparer avec la valeur admissible indiquée dans la note

dans la cellule D15 : =(D14-D3)/D3*100 =1,35

delta =(tu-tu’) / tu '

L'écart de rapport de transmission ne doit de préférence pas dépasser 3 % modulo !

15. Grande vitesse d'arbre de poulie n2 en rpm on compte

dans la cellule D16 : =D4/D14 =967

n2 =n1 /u

16. Grande puissance de l'arbre de la poulie P2 en kW nous déterminons

dans la cellule D17 : =D5*D2 =23,032

P2 =P1 *Efficacité

17. Nous calculons le couple sur l'arbre d'une grande poulie J2 en n*m

dans la cellule D18 : =30*D17/(PI()*D16)*1000 =227,527

J2 =30* P 2 /(3,14* n 2 )

dans la cellule D19 : =0,7*(D10+D13) =438

unmin =0,7*(ré 1 + ré 2 )

19. Calculer la distance de transmission maximale de centre à centre unmaximum en mm

dans la cellule D20 : =2*(D10+D13) =1250

unmaximum =2*(ré 1 + ré 2 )

20. A partir de la gamme résultante et basée sur caractéristiques de conception projet, nous attribuons une distance de transmission préliminaire de centre à centre un’ en mm

dans la cellule D21 : 700

21. Vous pouvez maintenant déterminer la longueur estimée préliminaire de la courroie LP’ en mm

dans la cellule D22 : =2*D21+(PI()/2)*(D10+D13)+(D13-D10)^2/(4*D21)=2387

Lp" =2*a" +(3,14/2)*(d1 +d2 )+((d2 -d1 )^2)/(4*a" )

22. Nous ouvrons GOST1284.1-89 et sélectionnons, conformément à la clause 1.1 (tableau 2), la longueur estimée de la ceinture LP en mm

dans la cellule D23 : 2500

23. Nous recalculons la distance de transmission centre à centre un en mm

dans la cellule D24 : =0.25*(D23- (PI()/2)*(D10+D13)+((D23- (PI()/2)*(D10+D13))^2-8*((D13-D10 )/ 2)^2)^0.5)=757

un \u003d 0,25 * (Lp - (3,14 /2)*(d1 +d2 )+((Lp - (3,14 /2)*(d1 +d2 ))^2-8*((d2 ​​​​-d1 ) /2)^2)^0.5)

dans la cellule D25 : =2*ACOS ((D13-D10)/(2*D24))/PI()*180=171

A =2*arccos ((d2 -d1 )/(2*a ))

25. Nous déterminons selon GOST 1284.3-96 p.3.5.1 (tableaux 5-17) la puissance nominale transmise par une courroie P0 en kW et notez

à la cellule D26 : 9,990

26. Nous déterminons selon GOST 1284.3-96 p.3.5.1 (tableau 18) le coefficient d'angle d'enroulement Californie et entrez

à la cellule D27 : 0,982

27. Nous déterminons selon GOST 1284.3-96 p.3.5.1 (tableau 19) le coefficient de longueur de la courroie CL et écris

à la cellule D28 : 0,920

28. Nous supposons que le nombre de courroies sera de 4. Nous déterminons selon GOST 1284.3-96 p.3.5.1 (tableau 20) le coefficient du nombre de courroies dans la transmission CK et écris

à la cellule D29 : 0,760

29. Déterminer le nombre estimé de courroies requises dans l'entraînement K’

dans la cellule D30 : =D8/D26/D27/D28/D29 =3,645

K"=P /(P0 *CA *CL *CK )

30. Nous déterminons enfin le nombre de courroies dans l'entraînement K

dans la cellule D31 : \u003d OKRUP (D30, 1) =4

K = arrondi à l'entier supérieur (K ’ )

Nous avons effectué un calcul de conception dans Excel pour une transmission par courroie trapézoïdale à deux poulies, dont le but était de déterminer les caractéristiques principales et les paramètres globaux basés sur des paramètres de puissance et cinématiques partiellement spécifiés.

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Classement des engins. Selon la forme de la section transversale de la courroie de transmission, il existe: courroie plate, courroie trapézoïdale, courroie ronde, courroie poly-V (Fig. 69). Les transmissions à courroie plate par emplacement sont croisées et semi-croisées (angulaires), fig. 70. Dans l'ingénierie mécanique moderne, les courroies trapézoïdales et les courroies striées sont les plus largement utilisées. La transmission par courroie ronde a une application limitée ( machines à coudre, ordinateurs de bureau, appareils).

Le type d'entraînement par courroie est courroie crantée, qui transfère la charge en engageant la courroie avec des poulies.

Riz. 70. Types d'engrenages à courroie plate: a - croisé, B - semi-croisé (angulaire)

Rendez-vous. Les entraînements par courroie font référence aux transmissions à friction mécanique avec une connexion flexible et sont utilisés s'il est nécessaire de transférer la charge entre des arbres situés à des distances considérables et en l'absence d'exigences strictes pour le rapport de transmission. La transmission par courroie est constituée de poulies motrices et entraînées situées à une certaine distance les unes des autres et reliées par une courroie (des courroies) posée sur des poulies tendues. La rotation de la poulie menante est convertie en rotation de la poulie menée en raison du frottement développé entre la courroie et les poulies. Selon la forme de la section appartement , Coin , Polyclinique et Rond courroies d'entraînement. Il existe des transmissions à courroie plate - ouvrir , qui effectuent la transmission entre des arbres parallèles tournant dans un sens ; croix, qui assurent la transmission entre arbres parallèles lorsque les poulies tournent dans des sens opposés ; dans Coin (semi-croisé) Dans les entraînements par courroie plate, les poulies sont situées sur des arbres qui se croisent (généralement à angle droit). Pour assurer le frottement entre la poulie et la courroie, les courroies sont tendues par déformation élastique préalable, en déplaçant l'une des poulies de transmission ou à l'aide d'un galet tendeur (poulie).

Avantages. Grâce à l'élasticité des courroies, les transmissions fonctionnent en douceur, sans à-coups et en silence. Ils protègent les mécanismes d'une surcharge due à un éventuel glissement des courroies. Les transmissions à courroie plate sont utilisées à de grands entraxes et fonctionnent à des vitesses de courroie élevées (jusqu'à 100 Mme). Avec de petits entraxes, de grands rapports de démultiplication et une transmission de rotation d'une poulie motrice à plusieurs poulies entraînées, les entraînements par courroie trapézoïdale sont préférables. Faible coût de transport. Facilité d'installation et d'entretien.

Désavantages. Grands engrenages. Changement de rapport de vitesse dû au patinage de la courroie. Charges accrues sur les paliers d'arbre avec poulies. Le besoin de tendeurs de courroie. Mauvaise durabilité de la courroie.

Zone d'application. La transmission par courroie plate est plus simple, mais la transmission par courroie trapézoïdale a une traction accrue et s'adapte à des dimensions plus petites.

Courroies à nervures en V - courroies plates avec nervures longitudinales en coin sur surface de travail inclus dans les rainures de coin des poulies. Ces courroies combinent les avantages des courroies plates - souplesse et courroies trapézoïdales - adhérence accrue aux poulies.

Les entraînements par courroie ronde sont utilisés dans les petites machines, telles que les machines à coudre et Industrie alimentaire, ordinateurs de bureau, ainsi que divers appareils.

En termes de puissance, les entraînements par courroie sont utilisés dans diverses machines et unités à 50 HF T, (dans certaines transmissions jusqu'à 5000 kW), à vitesse périphérique - 40 Mme, (dans certains programmes jusqu'à 100 Mme), selon les rapports de démultiplication 15, efficacité des engrenages: courroie plate 0,93 ... 0,98 et courroie trapézoïdale - 0,87 ... 0,96.

Riz. 71 Schéma d'entraînement par courroie.

Calcul de la force . Force circonférentielle sur la poulie motrice

. (12.1)

Le calcul des transmissions par courroie est effectué en fonction de la force circonférentielle calculée, en tenant compte du facteur de charge dynamique ET du mode de transmission :

Où est le facteur de charge dynamique, qui est pris = 1 à une charge calme, = 1,1 - fluctuations de charge modérées, = 1,25 - fluctuations de charge importantes, = 1,5 - charges de choc.

Tension initiale de la courroie F O (pré-tension) est prise pour que la courroie puisse maintenir suffisamment cette tension longue durée, sans être exposé à une grande hotte et sans perdre la durabilité requise. En conséquence, la tension initiale de la courroie pour plat ceintures standards sans tendeurs automatiques =1,8 MPa; avec tendeurs automatiques = 2 MPa; pour courroies standard à coins =1,2...1,5 MPa; pour courroies en polyamide = 3...4 MPa.

Tension initiale de la courroie

Où ET - La section transversale d'une courroie d'entraînement à courroie plate ou la section transversale de toutes les courroies d'entraînement à courroie trapézoïdale.

Forces de traction entraînantes et entraînées S 2 Les branches de courroie dans une transmission chargée peuvent être déterminées à partir de l'état d'équilibre de la poulie (Fig. 72).

Riz. 72. Schéma pour le calcul de la puissance de la transmission.

De l'état d'équilibre de la poulie motrice

(12.4)

Compte tenu de (12.2), l'effort circonférentiel sur la poulie motrice

Tension des brins de plomb

, (12.6)

Tension de branche entraînée

. (12.7)

Pression de l'arbre de transmission

. (12.8)

La relation entre les forces de tension des branches motrices et entraînées est approximativement déterminée par la formule d'Euler, selon laquelle les tensions des extrémités d'un fil flexible, en apesanteur et inextensible recouvrant le tambour sont liées par la dépendance

Où est le coefficient de frottement entre la courroie et la poulie, est l'angle de la poulie.

La valeur moyenne du coefficient de frottement pour les poulies en fonte et en acier peut être prise : pour les courroies en caoutchouc = 0,35, pour les courroies en cuir = 0,22 et pour les courroies en coton et laine = 0,3.

Lors de la détermination des forces de frottement dans une transmission par courroie trapézoïdale, dans les formules, au lieu du coefficient de frottement, il est nécessaire de remplacer le coefficient de frottement réduit pour les courroies trapézoïdales

, (12.10)

Où est l'angle du coin de la ceinture.

En considérant conjointement les rapports de force donnés pour la courroie, on obtient la force circonférentielle sur la poulie motrice

, (12.11)

Où est le coefficient de poussée, qui est déterminé par la dépendance

L'augmentation de la force circonférentielle sur la poulie motrice peut être obtenue en augmentant la prétension de la courroie ou en augmentant le coefficient de traction, qui augmente avec une augmentation de l'angle d'enroulement et du coefficient de frottement.

Dans les tableaux avec des données de référence sur les caractéristiques des courroies, leurs tailles sont indiquées, en tenant compte des coefficients de traction nécessaires.

calcul géométrique . La longueur estimée des courroies avec un entraxe et des diamètres de poulie connus (Fig. 71):

Où . Pour les courroies finales, la longueur est finalement convenue avec les longueurs standard selon GOST. Pour cela, un calcul géométrique est effectué selon le schéma illustré à la Fig. 73.

Fig.73. Schéma de calcul géométrique de la transmission par courroie

Selon la longueur finalement établie d'une transmission plate ou à courroie trapézoïdale ouverte, l'entraxe réel de la transmission, à condition que

Formules de calcul sans tenir compte de l'affaissement et de la déformation initiale de la courroie.

L'angle de la courroie autour de la poulie motrice en radians :

, (12.14)

En degrés .

La procédure d'exécution des calculs de conception. Pour la transmission par courroie dans le calcul de conception selon paramètres donnés(puissance, couple, angle, vitesse et rapport de démultiplication) détermine les dimensions de la courroie et de la poulie motrice, qui fournissent la résistance à la fatigue nécessaire de la courroie et le coefficient de traction critique au maximum d'efficacité. Selon le diamètre choisi de la poulie motrice, les cotes restantes sont déterminées à partir du calcul géométrique :

Calcul de conception d'une transmission à courroie plate selon la capacité de traction, ils sont produits selon la tension utile admissible , Qui est déterminé par les courbes de glissement. À la suite du calcul, la largeur de la ceinture est déterminée par la formule:

, (12.15)

Où est la force circonférentielle dans la transmission ; - force circonférentielle spécifique admissible, qui correspond au coefficient de traction maximum, qui est déterminé à une vitesse de bande =10 m/s et un angle d'enroulement =1800 ; - coefficient d'emplacement de l'engrenage en fonction de l'angle d'inclinaison de la ligne des centres à ligne horizontale: =1.0, 0.9, 0.8 pour les angles d'inclinaison =0…600, 60…800, 80…900 ; - coefficient d'angle d'enroulement de la poulie ; - coefficient de vitesse : ; - coefficient du mode de fonctionnement accepté : =1,0 charge silencieuse ; =0,9 charge avec de petits changements, =0,8 - charge avec de grandes fluctuations, =0,7 - charges de choc.

Pour le calcul, le diamètre de la poulie motrice est préalablement déterminé par des formules empiriques

, (12.16)

Où est la puissance transmise en kW, est la vitesse de rotation.

Le diamètre de la poulie motrice est arrondi à la norme la plus proche.

Le type de courroie est accepté, selon lequel la force circonférentielle spécifique admissible est déterminée selon le tableau 12.1.

Tableau 12.1

Paramètres des courroies d'entraînement plates

La largeur de bande calculée est arrondie à la largeur standard la plus proche selon le tableau 12.2.

Tableau 12.2 Largeur standard courroies d'entraînement plates

	20, 25,32, 40, 50, 63, 71, 80, 90, 110, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280…
	30, 60, 70, 115, 300…

Tableau 12.3 Largeur de jante de poulie à courroie plate.

Calcul de conception de la transmission par courroie trapézoïdale selon la capacité de traction, ils sont produits en fonction de la puissance admissible transmise par une courroie de la section sélectionnée, qui est également déterminée à partir des courbes de glissement. À la suite du calcul, le nombre de courroies de la section sélectionnée est déterminé par la formule :

, (12.17)

Où - la puissance admissible transmise par une section transversale ; - coefficient d'angle d'enroulement poulie : ; - coefficient de longueur de courroie : ; - coefficient qui tient compte de la charge inégale entre les courroies .

Pour le calcul selon la formule (12.17), le type de section de courroie est préalablement déterminé par des dépendances empiriques (Fig. 74), et le diamètre de la poulie motrice en est préalablement prélevé en fonction de la puissance transmise et de la vitesse de rotation, selon au tableau 12.3.

Tableau 12.4

Pouvoir N 0, qui est transmis par une courroie trapézoïdale à α =180o, longueur de la courroie ℓ 0 chargement silencieux et rapport de démultiplication tu = 1

	ré 1 millimètre	Р0 (kW) à une vitesse de bande υ, m/s
je 0=1320mm
je 0=1700mm
je 0=2240mm
je 0=3750mm
je 0=6000mm

Traduction du système de désignation des sections de courroie trapézoïdale selon GOST 1284 dans les normes internationales : O - Z, A - A, B - B, C - C, D - D, D - E, E - E0

L'entraxe peut être spécifié dans les données initiales, ou pris dans la plage

,

Où est la hauteur de la section sélectionnée de la ceinture.

À la suite du calcul géométrique de la transmission, les valeurs des paramètres sont spécifiées, la longueur estimée de la courroie est déterminée, qui est arrondie au plus proche valeur standard, selon le tableau 12.5. Tableau 12.5

Longueur standard de la courroie trapézoïdale

Longueur, mm	Partie ceinture
400; 425; 450; 475; 500; 530	*
560; 600; 630; 670; 710; 750	*	*
800; 850; 900; 950; 1000; 1060	*	*	*
1120; 1180; 1250; 1320; 1400; 1500; 1600; 1700; 1800; 1900; 2000; 2120; 2240; 2360;2500	*	*	*	*
2650; 2800; 3000; 3150; 3350; 3550; 3750; 4000		*	*	*
4250; 4500; 4750; 5000; 5300; 5600; 6000			*	*
6300; 6700; 7100; 7500; 8000; 8500; 9000; 9500; 10000; 10600				*

Le nombre calculé de courroies trapézoïdales est arrondi au nombre entier supérieur.

Calcul du test de durabilité . La durabilité d'une courroie est déterminée par sa résistance à la fatigue sous une charge cyclique. La résistance à la fatigue est déterminée par le nombre de cycles de chargement, qui augmente avec l'augmentation de la vitesse de la bande et la diminution de la longueur de la bande. Pour garantir la durabilité de la courroie dans les 1000 ... 5000 heures de fonctionnement, le nombre de passages de la courroie par seconde est vérifié, ce qui correspond au nombre de charges par seconde

Tableau 12.7

Tableau 12.7

Dimensions et paramètres des courroies trapézoïdales

	Désignation	section, mm				F, mm2
section normale