Przekładnie pasowe i

Przekładnie pasowe i

łańcuchowe

łańcuchowe

prof. dr hab. inż. Aleksander

Lisowski

Charakterystyka przekładni pasowych

Charakterystyka przekładni pasowych

Zalety

Zalety

- łagodzenie gwałtownych zmian obciążenia i tłumienie drgań,

- łagodzenie gwałtownych zmian obciążenia i tłumienie drgań,

- zabezpieczenie innych zespołów napędowych przed

- zabezpieczenie innych zespołów napędowych przed

nadmiernym przeciążeniem,

nadmiernym przeciążeniem,

- prostota i niskie koszty wytwarzania,

- prostota i niskie koszty wytwarzania,

- mała wrażliwość na dokładność wzajemnego ustawienia osi.

- mała wrażliwość na dokładność wzajemnego ustawienia osi.

Wady

Wady

- mała sprawność,

- mała sprawność,

- duże siły obciążające wały i łożyska,

- duże siły obciążające wały i łożyska,

- niestałość przełożenia.

- niestałość przełożenia.

Rodzaje przekładni pasowych

Rodzaje przekładni pasowych

otwarta

otwarta

skrzyżowa

skrzyżowa

na

na

półskrzyżow

półskrzyżow

ana

ana

kątowa

kątowa

Sposoby naciągu wstępnego pasa

Sposoby naciągu wstępnego pasa

naprężeni

naprężeni

owy

owy

zwisowy

zwisowy

z obciążoną

z obciążoną

ruchomą osią

ruchomą osią

koła

koła

silnik

silnik

przesuwan

przesuwan

y śrubą

y śrubą

silnik

silnik

osadzony w

osadzony w

mimośrodzie

mimośrodzie

w przekładni

w przekładni

samonapręż

samonapręż

nej

nej

rolka

rolka

napinająca

napinająca

Przykłady zastosowań przekładni pasowych

Przykłady zastosowań przekładni pasowych

przekładnia

przekładnia

napędu

napędu

nagarniacza

nagarniacza

kombajnu

kombajnu

zbożowego

zbożowego

przekładnia

przekładnia

napędu kosiarki

napędu kosiarki

zawieszanej

zawieszanej

Obliczenia przekładni pasowych

Obliczenia przekładni pasowych

v

S

N

u



Moc przenoszona przez

Moc przenoszona przez

przekładnię

przekładnię

Siła użyteczna

Siła użyteczna

2

1

S

S

T

S

u







siła napięcia cięgła

siła napięcia cięgła

nabiegającego na koło

nabiegającego na koło

siła napięcia cięgła

siła napięcia cięgła

zbiegającego z koła

zbiegającego z koła



 e

S

S

2

1

v - prędkość pasa, m/s

v - prędkość pasa, m/s

T - siła tarcia pasa

T - siła tarcia pasa

o koło czynne, N

o koło czynne, N





- współczynnik tarcia

- współczynnik tarcia

pasa o koło

pasa o koło





- kąt opasania koła

- kąt opasania koła

czynnego przez pas

czynnego przez pas

Siła użyteczna - napięcie biernej

Siła użyteczna - napięcie biernej

części pasa

części pasa





1

2







e

S

S

u

Spoczynkowe napięcie biernej

Spoczynkowe napięcie biernej

części pasa

części pasa





1

2

1











e

e

S

S

u

o

Obliczenia przekładni pasowych

Obliczenia przekładni pasowych

Kąty opasania i rozwarcia

Kąty opasania i rozwarcia











2

1











2

2

a

D

D

arcsin

2

1

2







Długość pasa i odległość między

Długość pasa i odległość między

osiami

osiami



 



1

2

2

1

2

2

D

D

D

D

cos

a

L

p



















 



















cos

D

D

D

D

L

a

p

2

2

1

2

2

1

 

rad

 

 

180

o

rad











Obliczenia przekładni pasowych z pasem

Obliczenia przekładni pasowych z pasem

płaskim

płaskim

Określenie wymiarów pasa na podstawie

Określenie wymiarów pasa na podstawie

- siły użytecznej

- siły użytecznej

- naprężeń dopuszczalnych w materiale

- naprężeń dopuszczalnych w materiale

pasa

pasa

Naprężenia w pasie

Naprężenia w pasie

- czynne (od naciągu)

- czynne (od naciągu)

- od siły odśrodkowej

- od siły odśrodkowej

- od zginania pasa na kołach

- od zginania pasa na kołach

Dane

Dane

- przenoszona moc,

- przenoszona moc,

N

N

- prędkość obrotowa koła napędzającego,

- prędkość obrotowa koła napędzającego,

n

n

1

1

- wymagane przełożenie,

- wymagane przełożenie,

i

i

Średnica małego koła przekładni

Średnica małego koła przekładni

z pasem

z pasem

płaskim

płaskim





3

1

1

100

80

r

k

n

NK

D













= 30-80, K =

= 30-80, K =

1,4-2,4

1,4-2,4

Średnica dużego

Średnica dużego

koła

koła

1

2

85

0 iD

,

D 

Grubość pasa

Grubość pasa

płaskiego

płaskiego





1

D

s

Szerokość pasa

Szerokość pasa

płaskiego

płaskiego

o

N

NK

b

N

N

o

o

- moc przenoszona przez pas o szerokości 1 m

- moc przenoszona przez pas o szerokości 1 m

- katalog

- katalog

Rodzaje pasów klinowych

Rodzaje pasów klinowych

z

z

tkanin

tkanin

ą

ą

kordo

kordo

wą

wą

zbrojo

zbrojo

ny

ny

linkam

linkam

i

i

z

z

wewnętrzn

wewnętrzn

ą

ą

powierzchn

powierzchn

ią falistą

ią falistą

wieloklinow

wieloklinow

y

y

Obliczenia przekładni pasowych z pasem

Obliczenia przekładni pasowych z pasem

klinowym

klinowym

Liczba potrzebnych pasów danego rozmiaru

Liczba potrzebnych pasów danego rozmiaru

(Z, A - E)

(Z, A - E)





k

k

N

Nk

z

L

T

1

Średnica

Średnica

równoważna

równoważna

N

N

1

1

= f(

= f(

D

D

e

e

, v

, v

)

)

1

1

k

D

D

e



k

k

1

1

=

=

1 (dla

1 (dla

i

i

= 1),

= 1),

k

k

1

1

=

=

1,15

1,15

(dla

(dla

i

i

<

<

0,55 lub

0,55 lub

i

i

>

>

1,8)

1,8)

Moc przenoszona przez jeden pas (normy, wykresy) lub:

Moc przenoszona przez jeden pas (normy, wykresy) lub:

v

v

M

D

M

v

M

,

N

e

m



















2

3

2

1

1

1

736

0

v

v

- prędkość

- prędkość

pasa, m/s

pasa, m/s

Wymiar pasa

M

1

m

1

M

2

M

3

D

e

maksymalne

Z

0,34

-0,09

10,0

0,63810

-4

90

A

0,61

-0,09

26,68

1,0410

-4

125

B

1,08

-0,09

69,8

1,7810

-4

180

C

2,01

-0,09

194,8

3,1810

-4

300

D

4,29

-0,09

690,0

6,4810

-4

430

E

6,22

-0,09

1294,0

9,5910

-4

700

Odległość między

Odległość między

osiami

osiami





2

1

2

1

2

50

2

D

D

a

mm

D

D











Przekładnie pasowe zębate

Przekładnie pasowe zębate

normalna

normalna

z rolką

z rolką

napinającą

napinającą

o

o

dwustronny

dwustronny

m uzębieniu

m uzębieniu

z dużym kołem

z dużym kołem

o gładkiej

o gładkiej

powierzchni

powierzchni

Własności przekładni pasowych zębatych

Własności przekładni pasowych zębatych

- przenoszenie prędkości obwodowej kół bez

- przenoszenie prędkości obwodowej kół bez

poślizgu,

poślizgu,

- duża prędkość obwodowa pasa,

- duża prędkość obwodowa pasa,

- możliwość zachowania stałego odstępu osi

- możliwość zachowania stałego odstępu osi

kół pasowych,

kół pasowych,

- małe obciążenie łożysk pochodzące od

- małe obciążenie łożysk pochodzące od

nacisku pasa,

nacisku pasa,

- duża sprawność przekładni (0,95-0,99),

- duża sprawność przekładni (0,95-0,99),

- możliwość stosowania dużych przełożeń (do

- możliwość stosowania dużych przełożeń (do

10),

10),

- cichobieżność,

- cichobieżność,

- duży zakres przenoszonych mocy,

- duży zakres przenoszonych mocy,

- duża giętkość i mała masa pasa.

- duża giętkość i mała masa pasa.

Obliczenia przekładni z pasem zębatym

Obliczenia przekładni z pasem zębatym

Długość pasa

Długość pasa

b

b

z

p

L 

p

p

b

b

- podziałka

- podziałka

Średnica podziałowa

Średnica podziałowa

koła

koła





z

p

D

b

Odległość między

Odległość między

osiami kół

osiami kół





2

2

1

2









cos

z

z

p

a

b

Moc przenoszona przez pas o

Moc przenoszona przez pas o

szerokości

szerokości

b

b

o

o





z

a

o

k

v

mv

T

N

1000

2





T

T

a

a

- dopuszczalne robocze napięcie

- dopuszczalne robocze napięcie

pasa o szer.

pasa o szer.

b

b

o

o

m

m

- masa 1 m pasa o szerokości

- masa 1 m pasa o szerokości

b

b

o

o

v

v

- prędkość pasa,

- prędkość pasa,

v =

v =





p

p

b

b

z

z

1

1

/

/

2

2





k

k

z

z

-

-

współczynnik zależny od liczby

współczynnik zależny od liczby

zazębionych zębów mniejszego koła,

zazębionych zębów mniejszego koła,

z

z

m

m

=

=

z

z

1

1





/

/

360

360

gdy

gdy

z

z

m

m

< 6,

< 6,

k

k

z

z

= 1 - 0,2(6 -

= 1 - 0,2(6 -

z

z

m

m

)

)

gdy

gdy

z

z

m

m





6,

6,

k

k

z

z

= 1

= 1

Moc przenoszona przez pas o

Moc przenoszona przez pas o

szerokości

szerokości

b

b

o

w

N

k

N 

14

1,

o

w

b

b

k















gdzi

gdzi

e

e

Przekładnie bezstopniowe

Przekładnie bezstopniowe

z

z

pasem

pasem

płaski

płaski

m

m

z

z

regulowany

regulowany

m

m

promienie

promienie

m jednego

m jednego

koła

koła

z

z

regulowany

regulowany

m

m

promienie

promienie

m obu kół

m obu kół

przekładnia

przekładnia

dwustopnio

dwustopnio

wa

wa

- płynnie zmienne

- płynnie zmienne

przełożenie

przełożenie

Wada:

Wada:

- szybkie zużywanie się pasa

- szybkie zużywanie się pasa

klinowego

klinowego

Zaleta:

Zaleta:

Przekładnia

Przekładnia

bezstopniowa

bezstopniowa

w układzie

w układzie

rozwiniętym

rozwiniętym

Wymagania dla kół pasowych

Wymagania dla kół pasowych

- lekkość i aerodynamiczność,

- lekkość i aerodynamiczność,

- wytrzymałość,

- wytrzymałość,

- gładkość powierzchni styku z pasem,

- gładkość powierzchni styku z pasem,

- dobre wyważenie statyczne i dynamiczne,

- dobre wyważenie statyczne i dynamiczne,

- łatwość montażu i demontażu na wale,

- łatwość montażu i demontażu na wale,

- zgodność wymiarowa z odpowiednimi normami

- zgodność wymiarowa z odpowiednimi normami

poszczególnych rodzajów pasów oraz

poszczególnych rodzajów pasów oraz

średnicami stopniowanymi wg ciągu liczb

średnicami stopniowanymi wg ciągu liczb

normalnych.

normalnych.

Przekładnie łańcuchowe

Przekładnie łańcuchowe

Przykłady korzystnego i niekorzystnego ustawienia płaszczyzny osi kół,

Przykłady korzystnego i niekorzystnego ustawienia płaszczyzny osi kół,

kierunków biegu łańcucha oraz rozmieszczenia rolki napinającej

kierunków biegu łańcucha oraz rozmieszczenia rolki napinającej

Rozwiązania konstrukcyjne łańcuchów

Rozwiązania konstrukcyjne łańcuchów

ogniwow

ogniwow

y

y

sworznio

sworznio

wy

wy

tulejkow

tulejkow

y

y

rolkowy

rolkowy

zębaty

zębaty

płytkowy

płytkowy

haczykow

haczykow

y

y

Nierównomierność biegu

Nierównomierność biegu

łańcucha

łańcucha

Charakterystyczne

Charakterystyczne

wymiary kół

wymiary kół

łańcuchowych

łańcuchowych

Średnia prędkość łańcucha

Średnia prędkość łańcucha

60

60

n

D

znt

v

n







Chwilowa prędkość łańcucha

Chwilowa prędkość łańcucha













cos

v

cos

R

v

max

01

1

z

z

- liczba zębów

- liczba zębów

n

n

- prędkość obrotowa

- prędkość obrotowa

t

t

- podziałka

- podziałka

D

D

n

n

- średnica skuteczna koła

- średnica skuteczna koła

Wskaźnik nierównomierności biegu

Wskaźnik nierównomierności biegu

łańcucha

łańcucha

1

180

1

z

cos

v

v

v

max

min

max











Rozkład sił działających na ogniwa i zęby

Rozkład sił działających na ogniwa i zęby

łańcucha

łańcucha

F

F

i

i

- postęp

- postęp

geometryczny

geometryczny





= 0,98

= 0,98

Obciążenie łańcucha

Obciążenie łańcucha

F

F

u

u

-

-

siła użyteczna

siła użyteczna

F

F

v

v

- siła odśrodkowa

- siła odśrodkowa

F

F

g

g

- siła od naciągu

- siła od naciągu

cięgła

cięgła

F

F

dyn

dyn

- siły

- siły

dynamiczne

dynamiczne

v

N

F

u



2

qv

F

v



q

q

- masa przypadająca

- masa przypadająca

na jednostkę długości

na jednostkę długości

łańcucha

łańcucha

f

qgl

F

g

8

2



dla łańcucha poziomego oraz

dla łańcucha poziomego oraz

l

l

=

=

a

a

f

f





0,02

0,02

a

a

qga

F

g

6



ogólnie

ogólnie

qga

F

g









= 1, dla pionowego

= 1, dla pionowego





= 6, dla poziomego

= 6, dla poziomego

Maksymalna siła obliczeniowa

Maksymalna siła obliczeniowa

rozciągająca łańcuch

rozciągająca łańcuch

dyn

g

v

u

max

F

F

F

F

F









Porównanie

Porównanie

F

F

max

max

z krytyczną siła

z krytyczną siła

F

F

R

R

- zrywającą łańcuch (producent)

- zrywającą łańcuch (producent)

- współczynnik bezpieczeństwa

- współczynnik bezpieczeństwa

Rwym

max

R

R

x

F

F

x



