Transmisia Prin Curele

11.2 Transmisia prin curele

11.2.1 Definirea și domeniu de utilizare

Transmisiile prin curele fac parte din categoria transmisiilor prin fricțiune și servesc la transmiterea mișcării de rotație și a momentului de torsiune de la arborele condus la cel conducător, într-un anumit raport și la o anumită distanță, prin intermediul uneia sau mai multor curele.

Datorită specificului constructiv în comparație cu transmisiile prin roți cu fricțiune suprafața de frecare crește mult. Din această cauză forța de întindere a curelei necesare pentru transmiterea unui anumit moment, va fi mai mică decât forța de apăsare reciprocă în cazul transmisiei cu roți de fricțiune.

O transmisie prin curele se compune din roțile de curea – conducătoare 1 și condusă 2 – elementul de legătură (cureaua) 3 (fig.1), sistemul de întindere și apărători de protecție. Forța necesară de apăsare a curelei pe roțile de curea se realizează la montaj, prin întinderea(deformarea elastică) curelei.

Acest lucru duce la simplificarea construcție lagărelor de susținere și reducerea uzurii pe suprafețele de contact.

Utililarea largă a transmisiei prin curele derivă din urmatoarele avantaje:

construcție simplă;

se poate transmite o gamă largă de puteri (de la 0,08 kw până la 2000 kw );

posibilitatea transmiterii mișcării până la o distanță de până la 12 m;

mișcarea se poate transmite de la o roată motoare la mai multe roți conduse;

este o transmisie silențioasă ;

constituie elementul elastic dintr-un lanț cinematic și contribuie la preluarea sarcinilor șocurilor și vibrațiilor (la șocuri sau suprasarcini, cureaua alunecă pe roata de curea);

funcționează la turații mari;

uzură redusă a elementelor;

întreținere ușoară;

posibilitatea transmiterii mișcării de rotație între arbori concurenți sau cu poziții oarecare în spațiu.

Printre dezavantaje pot fi enumerate:

din cauza alunecărilor, raportul de transmitere nu este riguros constant;

gabarit mai mare decât la alte transmisii;

necesitatea prevederii unor dispozitive de întindere a curelei.

În cazul transmisiilor prin curele, curelele late sunt utilizate la puteri N ≤1200 kw; la viteze v ≤ 30 m/s și distanța între axe a ≤ 12 m și raport de transmitere i ≤ 6. Curelele trapezoidale se utilizează la puteri N ≤ 1200 kw, v ≤ 40 m/s și i ≤ 10. În cazul că trebuie menținut un raport de transmitere strict constant, se utilizează curele late dințate. Aceste curele au o capacitate mare de tracțiune, funcționare silențioasă și mențin raportul de transmitere constant. Se pot utiliza la transmiterea de puteri N ≤ 1800 kw cu viteze v = 25÷45 m/s și i = 1÷8.

Sunt utilizate în construcția de automobile, mașini unelte, mecanică fină, etc.

Transmisiile prin curele rotunde sunt utilizate doar ca transmisii cinematice.

11.2.2 Clasificare

Putem clasifica curele astfel:

Dupa forma secțiunii:

Constantă:

lată (fig. 2 a);

patrată;

hexagonală;

rotundă (fig. 2 c);

trapezoidală (fig. 2 b).

Variabilă

profilată (fig. 2 d).

După material;

piele;

cauciuc;

textile;

materiale plastice;

fibre sintetice;

oțel arc.

După felul transmisiei:

axe:

paralele (fig. 3 a);

neparalele (fig.3 b).

ramurile:

neincrucișate (fig. 3 a);

incrucișate (fig.3 b).

întindere:

cu role de întindere;

cu deplasarea roții conducătoare.

numărul roților conduse:

una (fig. 3 a);

mai multe.

raport de transmitere:

aproximativ constant;

variabil discontinuu prin trepte de transmisii (fig.4);

constant.

11.2.3. Materiale și tehnologii de execuție

Materialul folosit la confecționarea curelelor de transmisie trebuie să îndeplinească urmatoarele condiții:

să prezinte rezistență suficientă la uzură, la tracțiune și presiune de contact;

să aibă un coeficient de frecare cât mai mare ;

să aibă rezistență ridicată la flexiuni repetate;

să nu prezinte urmări ale fenomenelor de îmbătrânire, pentru o perioadă de funcționare impusă;

Materialele utilizate la confecționarea curelelor sunt:

piele bovine – primele curele au fost confecționate din piele; pielea îndeplinește majoritatea condițiilor cerute curelelor, dar este scumpă și insuficientă la actuala dezvoltare a tehnicii; din piele se pot confectiona curelele:

– patrate –snur;

– pe muchii;

– late simple sau duble;

Lipirea panglicilor pentru confecționarea curelelor duble se face pe fețele exterioare pentru ca suprafața de lucru să aibă coeficientul de frecare cel mai mare.

bumbac – se folosește sub forma de șnur, pamblici țesute sau cusute, pentru transmisii de putere mică.

benzi metalice sau din otel arc – au rezistență mecanică foarte bună dar flexibilitate limitată; funcționarea lor este zgomotoasă.

cauciuc – este materialul cel mai folosit și care îndeplinește în bune condiții cerințele pentru a fi utilizate la confecționarea curelelor de transmisie; curelele de cauciuc sunt armate cu inserție textilă, fire sintetice sau metalice pentru asigurarea rezistenței sporită. (fig. 5)

mase plastice – utilizarea maselor plastice la fabricarea curelelor a dus la înlocuirea materialelor naturale deficitare cât și apariția unor curele de formă și secțiune noi.

Performanțele deosebite pe care le realizează v≤125 m/s; n≤600000 rot/min; N≤6000 KW a mărit posibilitatea transmisiei prin curele. Deoarece un singur material nu poate satisface toate condițiile de funcționare perfectă, se impune alegerea în mod judicios atât a tipului de curea cât și a materialului din care este confecționată, ținând cont de toți parametrii care influențează transmisia.

La alegerea materialelor pentru roțile de curea, trebuie să se țină cont că materialele curelelor sunt în general cu duritate foarte scazută. De aceea roțile de curea se execută din fonta sau oțeluri turnate sau laminate, fără pretenții de duritate. De obicei se folosesc fonte cenușii, oțeluri carbon turnate sau oțeluri laminate de tip OL 37 – OL 42. Acestea sunt suficiente chiar și pentru curelele metalice care sunt executate din otol arc, deci dure, deoarece uzura se dirijeaza spre spre piesa mai ieftină – in acest caz roata de curea.

11.2.4 Calculul transmisiilor prin curele late.

11.2.4.1 Calculul geometric

Transmisia prin curele (fig. 6) este caracterizată prin urmatoarele elemente geometrice:

Raportul de transmitere i;

Diametrele celor doua roți de curea D1 ,D2;

Distanța dintre axe a;

Unghiul dintre ramurile curelei γ;

Lungimea curelei L.

Raportul de transmitere i:

i = n1/n2=ω1/ω2 = D1/D2

În – STAS 1163-71 valoarea raportului de transmisie este limitată la i≤10.

Diametrul roții mici D1 se alege funcție de tipul curelei, cât mai mic și respectând restricțiile constructive și prescripțiile standardului – STAS 6011-73.

În figura 11.15 sunt indicate valorile recomandate .

Diametrul roții mari:

D2=iD1 [mm]

Valorile acestor diametre se rotunjesc la valoarea cea mai apropiată din standard.

Distanța dintre axe a rezulta în general din considerente constructive și de gabarit. Prin – STAS 1163-71 valorile distanței axiale sunt limitate

0,7 ( D2+D1 ) ≤ a ≤ 2 (D2+D4 ) [mm]

Unghiul dintre ramurile curelei γ este egal cu:

γ= 2arcsin (D2-D1)/2a

unde: D1 ,D2, a se masoara in mm.

Unghiurile de înfășurare pe roțile de curea:

La transmisii prin curele late 90º≤ β1 ≤180º

Lungimea curelei L este data de relația :

L=L1 + L2 + Lβ1 + Lβ2 [mm]