Как рассчитать обороты и диаметр шкивов для ременной передачи

Ременные приводы широко используются в промышленном оборудовании различного назначения. Они состоят из шкивов, ремней и других элементов. Комплектующие механизмов по габаритам и другим характеристикам подбираются в зависимости от строения и особенностей работы техники.

Мы расскажем, как правильно подобрать размеры шкивов ременной передачи и рассчитать обороты. В статье вы найдете формулы и примеры расчетов.

Особенности шкивов

Шкив представляет собой плоское колесо из металла. Внутри предусмотрена ступица — центральная часть, в которой есть отверстие под расточку (растачивается под нужный диаметр для посадки на вал или ось) или под втулку тапербуш. На внешней части (ободе) фиксируется приводной ремень.

Деталь применяется для передачи крутящего момента с одного вала на другой. Для этого два шкива (ведущий и ведомый) располагаются в одной плоскости и соединяются с помощью приводного ремня. У ремня кольцевое строение, крутящий момент передается под воздействием силы трения.

Ведущий шкив приводится в действие двигателем или другой внешней силой. Ведомый шкив вращается под воздействием ремня. Большинство шкивов имеют реборды или канавки определенной формы, чтобы ремень не соскальзывал.

Механизм передачи со шкивами простой в устройстве и очень эффективный. Применяется для техники в станкостроении, обработке металла, производстве автомобилей. Обеспечивает передачу крутящего момента на большие расстояния, работает плавно и бесшумно. Амортизирует вибрационные нагрузки и смягчает удары. Кроме того, ременная передача простая в установке и недорогая в обслуживании.

Комплектующие изготавливают из качественного металла. Они обладают повышенной прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям. Благодаря высокой точности изготовления и тщательной обработке поверхностей двигаются плавно. Способны служить долго даже при интенсивной эксплуатации.

Как определить диаметр

Существуют разные способы, как рассчитать диаметр шкивов для ременной передачи.

1 способ

Определить размер можно, зная частоту вращения вала и линейную скорость шкива. Для этого воспользуемся следующей формулой:
D = 19000 × V / n
D — диаметр детали (мм), V — линейная скорость (м/с), n — частота вращения вала (об/мин).
Пример расчетов: минимальный диаметр изделия со скоростью 10 м/с и частотой вращения вала 1300 об/мин будет равен 146 мм.

2 способ

Определить размер детали можно, исходя из других параметров системы ременной передачи. Зная частоту вращения двух шкивов (ведущего и ведомого) и диаметр одного из них, можно определить диаметр второго. Для этого используется простая формула:
n1 × D1 = n2 × D2
n1 — частота вращения ведущего шкива (об/мин), D1 — диаметр ведущего шкива (мм), n2 и D2 — аналогичные значения ведомого элемента.
Исходя из этого, диаметр одного шкива (например, ведущего) можно рассчитать по формуле: D1 = D2 × (n2 / n1).
Пример расчетов: если у ведомого элемента с частотой вращения 500 об/мин диаметр составляет 290 мм, то диаметр ведущего компонента с частотой вращения 1450 об/мин будет равен 100 мм.

Особенности расчета оборотов

Как рассчитать обороты на шкивах ременной передачи:
n1 = n2 × (D2 / D1)
Обороты в системе ременной передачи находятся в зависимости от диаметра шкивов:

• При равных размерах ведущего и ведомого элемента скорость и сила на выходе останутся неизменными.
• Когда диаметр ведущего компонента меньше ведомого, передача будет понижающей. Скорость снизится, но сила при этом повысится.
• Если диаметр ведущего шкива превышает размеры ведомого, то передача повышающая. Уровень скорости на выходе повысится, а сила станет меньше.

При выборе шкивов того или иного диаметра необходимо определить, какие именно задачи должен решать механизм: важнее большой крутящий момент или скорость. Когда повышаем обороты двигателя, падает крутящий момент, при понижении оборотов момент растет. При использовании шкивов одинакового размера момент передается с учетом КПД ременной передачи.

Разновидности шкивов и их производительность

Наиболее популярные виды шкивов ременных передач:

• Плоскоременные. Имеют гладкий обод. Способны передавать крутящий момент далеко. Предназначены для работы на малых скоростях в оборудовании низкой и средней мощности. Применимы для несоосных валов, которые установлены на значительном расстоянии.
• Круглоременные. Оснащены полукруглой проточкой на ободе для надежного сцепления с ремнем круглого сечения и предотвращения сползания. Передают небольшие крутящие моменты на низких и средних скоростях.
• Клиновидные (ручейковые). Шкивы с канавкой на ободе в форме клина для высокого сцепления. Устанавливаются на мощные и высокоскоростные приводы. Многоручьевые модели имеют несколько канавок, расположенных параллельно, что способствует повышению мощности.
• Зубчатые. Оснащены выступами (зубьями) на ободе. Они стыкуются с аналогичными компонентами на ремне. Благодаря надежной сцепке обеспечивается высокий крутящий момент. Кроме того, максимально точно синхронизируется ход валов.
• Вариаторные. Состоят из двух секций с коническими ободами и с передвигающейся конической щекой. Позволяют менять передаточное число без перебоя во вращении и без снятия нагрузки с привода. Скорости корректируются плавно, в бесступенчатом режиме и в определенном интервале.

Также детали разделяются на виды по материалу, типу ступицы, способу установки. Выбор модели зависит от техники, для которой используется механизм передачи, ее скорости, мощности и других характеристик.

Получить консультацию

Если вам нужна консультация по выбору комплектующих по диаметру и другим параметрам, обратитесь за помощью к менеджерам компании ISKRA. Мы предлагаем широкий выбор компонентов ременных передач для промышленной техники различного назначения.

На производстве действует строгая система менеджмента качества. Товары подвергаются проверкам на всех этапах изготовления и перед отправкой. Имеют заводскую гарантию 1 год. Поступают в продажу напрямую с производства, поэтому реализуются по выгодной стоимости.

Получить консультацию можно по телефону. Также наши специалисты на связи в чате на сайте.