Ékszíjak és ékszíjtárcsák kiválasztása
Az ékszíjak és az ékszíjtárcsák a szíjhajtások alapvető elemei, és az ipari szektor számos mechanikai rendszerében használatosak. A szíjhajtások forgó mozgást, nyomatékot és teljesítményt visznek át egy meghajtó elemről egy meghajtott elemre. Ellentétben a fogazott szíjhajtásokkal, amelyek összekapcsoló mechanizmussal továbbítják az erőt, az szíjhajtások súrlódászáró módon működnek. A szíjhajtásokra jellemző, hogy hatékony súrlódás alapú erőátvitelt és hosszabb élettartamot biztosítanak, miközben egyszerű csapágyelrendezést kínálnak.
Az ékszíjak általános leírása
Az ékszíj funkciója a szíj és a forgó ékszíjtárcsák közötti súrlódászáró csatlakozáson alapul. A meghajtott szíjtárcsa forgási mozgása átkerül az ékszíjra.
A lapos szíjhajtáshoz képest az ékszíj ék alakú kialakítása megnagyobbítja a szíj és a szíjtárcsák közötti felületet. Ez a fokozott súrlódás révén növeli a súrlódási csatlakozást, így az erőátvitel hatékonyságát. Az elkeskenyedő ékforma a szíj szíjtárcsákon való középre állítását is támogatja.
Az ékszíj gumiból vagy hasonló anyagból készült rugalmas szalag, ék alakú keresztmetszettel. A szíjhajtásban a két forgó tengelyhez egy-egy ékszíjtárcsa csatlakozik. Mindkét tengelyt az ékszíjtárcsákon futó ékszíj köti össze. Egy további ékszíjfeszítő görgő megfeszíti a szíjat, amely az erőátvitelhez szükséges.
Az ékszíj funkciója
Az ékszíjak fő funkciója a forgási mozgás és nyomaték átvitele a szíjtárcsáról vagy a hajtótárcsáról egy vagy több szíjtárcsára vagy kerékre. A további funkciók a következők:
- Erőátvitel: Az ékszíjak a mechanikus erőt az egyik szíjtárcsáról a másikra továbbítják.
- Sebességarány: A meghajtás és a kimenet közötti áttételi arány a különböző átmérőjű szíjtárcsák kiválasztásával szabályozható, ami lehetővé teszi a sebesség és a nyomaték beállítását.
Ékszíjtípusok
Az alkalmazástól függően különböző típusú ékszíjak választhatók. A járművekben és ipari rendszerekben széles körben használják a V-profillal rendelkező klasszikus ékszíjat. A változtatható fordulatszámú ékszíjak úgy vannak kialakítva, hogy a különböző szíjtárcsák átmérőjére történő mozgatással sebességük változtatható legyen. A szíjtárcsák például állíthatók vagy kúpos alakúak, hogy megváltoztassák a szíjtárcsák effektív méretét. A V-bordás szíjak lapos szíjak és ékszíjak keverékei, melyeknél több V-profil van elhelyezve egymás mellett a szíj felületén a hatékony súrlódásos csatlakozás érdekében. Különösen alkalmasak modern járművekhez és légkondicionálókhoz. A nagy teljesítményű ékszíjak meg vannak erősítve, és a legnagyobb igénybevételt jelentő alkalmazásokhoz és extrém környezeti feltételekhez vannak tervezve. A MISUMI szíjtárcsák, feszítőtárcsák és ékszíjak széles választékát kínálja.
A fogazott szíj és a V-bordás szíj közötti különbség
A fogazott szíjak (más néven szinkron szíjak) olyan hajtószíjak, amelyek belül egyenes vagy fogazott (fűrészes vagy fogazott) profillal rendelkeznek. Ezek a fogak a szíjtárcsák megfelelő hornyaiban helyezkednek el. Ennek eredményeként lehetővé teszik a forgó mozgás reteszelését, csúszásmentes átvitelét és a hajtott alkatrészek pontos pozicionálását. Ez azt jelenti, hogy a fogazott szíjakat olyan alkalmazásokban használják, amelyek pontos idővezérlést vagy szinkronizálást igényelnek, például motorok, nyomtatógépek vagy CNC-gépek.
- Fogazott ékszíj
- V-bordás szíj
- Keskeny ékszíjak
- Összetett ékszíjak
Bár a V-bordás szíjak fogoldallal is rendelkeznek, a szíjhajtások és a súrlódásos zárral ellátott erőátvitel kategóriájába tartoznak. A V-bordás szíjak kívül lapos keresztirányú profillal rendelkeznek, belül pedig több párhuzamos horony található. Kialakításuknak köszönhetően laposabbak és szélesebbek, mint az ékszíjak. Általában a V-bordás szíjakra is felszerelnek feszítőgörgőt. A V-bordás szíjak gyakran használatosak, ha dinamikus erőátvitelre van szükség nagy sebesség és nagy keresztirányú merevség mellett.
Az ékszíj hosszának mérése
A szíjhossz és a keresztmetszet méretei alapján meghatározható, hogy milyen ékszíjra van szükség. A szíj hossza három hosszúságra oszlik: Külső hossz, belső hossz és tényleges hossz vagy teljes szélesség:
A szíj hosszának méréséhez helyezze a mérőszalagot a külső gyűrű köré a külső hosszhoz, illetve a belső gyűrű köré a belső hosszhoz. Ha a szíj szakadt, a tényleges hossz a teljes hossz mérésével határozható meg.
A szíj hossza mellett a keresztmetszet (szélesség és magasság) is mérhető. Mivel a számok a profiltól függően eltérők, vannak átszámításra szolgáló ékszíjtáblázatok.
Ékszíjas kerekek és szíjtárcsák
Az ékszíjas tárcsák, más néven szíjtárcsák felelősek a hatékony erőátvitelért és a forgómozgásnak a meghajtóforrásból a hajtott elembe történő továbbításáért.
Az ékszíj funkciója
Az ékszíjas tárcsák fő funkciója a mozgás és a teljesítmény átvitele a hajtótengelyről az ékszíjra és az ékszíjról a hajtott elemre. Úgy vannak tervezve, hogy biztonságosan vezessék az ékszíjat, és maximalizálják a súrlódást a szíj és a szíjtárcsák között. A megbízható súrlódási csatlakozás biztosítása érdekében a szíjtárcsák profiljának meg kell felelnie az ékszíj profiljának, pl. ék alakú kúposság.
A megfelelő ékszíjas tárcsák kiválasztása
Az ékszíjas tárcsák kiválasztásakor több tényezőt is figyelembe kell venni. A két szíjtárcsa átmérőaránya befolyásolja az áttételi arányt és a meghajtott elem sebességét. Például a hajtóoldali nagyobb szíjtárcsa nagyobb kerületi sebességet eredményez a szíjon. Az optimális erőátvitel biztosítása érdekében fontos a megfelelő szíjtárcsaprofil kiválasztása. A kiváló minőségű anyagok és a felületkezelés hozzájárulnak a tartóssághoz, a sorba kötött szíjhajtások száma pedig befolyásolja az eredményül kapott áttételi arányt.
Az ékszíjak megfelelő hosszának kiszámítása az ékszíjas tárcsáknál
A számítás a szíjtárcsák méretétől, a szíjtárcsák közötti távolságtól és az ékszíj kívánt feszességétől függ. A képlet a következő:
- C = A szíjtárcsák közötti távolság
- D1 = Nagyobb szíjtárcsa átmérője
- D2 = Kisebb szíjtárcsa átmérője
A szíjhajtások kiszámítása
A szíjhajtások kiszámításához meg kell érteni azokat a paramétereket és változókat, amelyek befolyásolják a hajtásrendszer teljesítményét és hatékonyságát:
Átvihető teljesítmény szíjhajtáson keresztül
Az átvihető teljesítmény az a teljesítmény, amelyet a szíjhajtás túlterhelés nélkül biztonságosan át tud adni. A mérés kilowattban (kW) vagy lóerőben történik.
Szíj sebessége (V)
A szíjútvonal sebessége az a sebesség, amellyel a szíj a szíjtárcsák felett fut. Általában méter/másodpercben (m/s) mérik. A következő képlettel számítható ki:
- V = szíjsebesség m/s-ban
- D = szíjtárcsa átmérője méterben
- n = a szíjtárcsa forgási sebessége fordulat/percben (1/perc)
Szíjfeszesség
A szíjfeszesség a szíjra ható húzóerő, amely az erőátvitelért felelős. A mértékegység Newton (N) vagy font (lbf). A szíjfeszesség az átvitt teljesítménytől, a szíjsebességtől és a szíjtárcsa átmérőjétől függ. A pontos képlet a szíj típusától függően változik, és megtalálható a gyártó tájékoztatásában.
A csigaátmérők kiválasztása
A megfelelő szíjtárcsaátmérő kiválasztása kritikus fontosságú a kívánt áttételi arány és sebesség elérése szempontjából. Ez a hajtott tengelyhajtás forgási sebességétől és nyomatékától függ. A tárcsaátmérők a kívánt sebesség és nyomaték eléréséhez megfelelő áttételi arányt biztosítanak
A biztonság az ékszíjaknál
A szíjhajtások kiválasztásakor és kiszámításakor fontos figyelembe venni egy biztonsági tényezőt, hogy a számításba belevegye a váratlan terheléseket vagy az üzemi körülményeket. A biztonsági tényező azt jelzi, hogy egy anyag terhelési határértéke mennyivel magasabb a számított terhelésekhez képest. Minél nagyobb a biztonsági tényező, annál megbízhatóbb az alkatrész vagy az anyag. Általában 1 felett kell lennie.
