Selezione delle cinghie trapezoidali e delle pulegge per cinghie trapezoidali
Le cinghie trapezoidali e le pulegge delle cinghie trapezoidali sono componenti di base delle trasmissioni a cinghia e sono utilizzate in molti sistemi meccanici nel settore industriale. Le trasmissioni a cinghia trasferiscono il movimento rotatorio, la coppia e l’alimentazione da un elemento di azionamento a un elemento azionato. A differenza delle trasmissioni a cinghia dentate che trasferiscono potenza con un meccanismo di interblocco, le trasmissioni a cinghia funzionano in modo bloccante per attrito. È caratteristica delle trasmissioni a cinghia garantire un efficiente trasferimento di potenza basato sull’attrito e una maggiore durata, fornendo al contempo una semplice disposizione dei cuscinetti.
Descrizione generale delle cinghie trapezoidali
La funzione di una cinghia trapezoidale si basa sul collegamento di blocco dell’attrito tra la cinghia e le pulegge rotanti della cinghia trapezoidale. Il movimento rotatorio della puleggia della cinghia azionata viene trasferito alla cinghia trapezoidale.
Rispetto a una trasmissione a cinghia piatta, il design a cuneo della cinghia trapezoidale allarga la superficie tra la cinghia e le ruote motrici. Ciò aumenta il collegamento di attrito e pertanto l’efficienza di trasferimento della forza attraverso un maggiore attrito. La forma a cuneo rastremata supporta anche il centraggio della cinghia sulle pulegge della cinghia.
Una cintura a V è una fascia flessibile realizzata in gomma o materiale simile con una sezione trasversale a forma di cuneo. In una trasmissione a cinghia, una puleggia con cinghia trapezoidale è collegata a ciascuno dei due alberi rotanti. Entrambi gli alberi sono collegati tra loro da una cinghia trapezoidale che si trova nelle pulegge della cinghia trapezoidale. Un rullo di tensionamento aggiuntivo della cinghia trapezoidale esercita sulla cinghia la tensione necessaria per trasferire la forza.
Funzione cinghia trapezoidale
La funzione principale delle cinghie trapezoidali è trasferire il movimento rotatorio e la coppia da una puleggia a cinghia o da una ruota motrice a una o più pulegge o ruote. Altre funzioni includono:
- Trasferimento di forza: Le cinghie trapezoidali trasferiscono la forza meccanica da una puleggia a cinghia a un’altra.
- Rapporto velocità: Il rapporto ingranaggi tra trasmissione e uscita può essere controllato selezionando pulegge a cinghia con diametri diversi, consentendo la regolazione di velocità e coppia.
Tipi di cinghia trapezoidale
Esistono diversi tipi di cinghie trapezoidali che possono essere selezionate a seconda dell’applicazione. La classica cinghia trapezoidale con profilo a V è ampiamente utilizzata nei veicoli e nei sistemi industriali. Le cinghie trapezoidali a velocità variabile sono progettate in modo che possano variare in velocità spostandole in diversi diametri di puleggia. Le pulegge della cinghia sono, ad esempio, regolabili o di forma conica per modificare le dimensioni effettive delle pulegge della cinghia. Le cinghie trapezoidali sono una miscela di cinghie piatte e trapezoidali in cui svariati profili a V sono disposti l’uno accanto all’altro sulla superficie della cinghia per un efficace collegamento per attrito. Sono particolarmente adatti per veicoli e condizionatori d’aria moderni. Le cinghie trapezoidali ad alte prestazioni sono rinforzate e progettate per applicazioni impegnative e condizioni ambientali estreme. MISUMI offre una varietà di opzioni con la sua gamma di pulegge a cinghia, pulegge di tensione e cinghie trapezoidali.
Differenza tra cinghie dentate e cinghie trapezoidali
Le cinghie dentate (anche: cinghie sincrone) sono cinghie di trasmissione con profilo dritto o profilo dentato (seghettato o dentato) all’interno. Questi denti si innestano nelle scanalature corrispondenti sulle pulegge della cinghia. Di conseguenza, consentono un trasferimento interbloccato e senza slittamento del movimento rotante e un posizionamento preciso dei componenti guidati. Ciò significa che le cinghie dentate vengono utilizzate in applicazioni che richiedono un preciso controllo o sincronizzazione temporale, come motori, macchine da stampa o macchine CNC.
- Cinghia trapezoidale, dentata
- Cinghia trapezoidale
- Cinghie trapezoidali strette
- Cinghie trapezoidali composite
Anche se le cinghie trapezoidali hanno anche fianchi, appartengono alla categoria delle trasmissioni a cinghia e trasferiscono potenza con un blocco ad attrito. Le cinghie trapezoidali hanno un profilo trasversale piatto all’esterno con diverse scanalature parallele all’interno. Sono più piatte e larghe delle cinghie trapezoidali grazie al loro design. In generale, una puleggia di tensione è installata anche sulle cinghie trapezoidali. Le cinghie trapezoidali sono spesso utilizzate quando è necessario il trasferimento dinamico della forza ad alte velocità, insieme a un’elevata rigidità trasversale.
Misurazione della lunghezza della cinghia trapezoidale
Le dimensioni della lunghezza del nastro e della sezione trasversale possono essere prese per determinare quale cinghia trapezoidale è necessaria. La lunghezza della cinghia è suddivisa in tre lunghezze: Lunghezza esterna, lunghezza interna e lunghezza effettiva o larghezza complessiva:
Per misurare la lunghezza della cinghia, posizionare il metro a nastro attorno all’anello esterno per la lunghezza esterna e intorno all’anello interno per la lunghezza interna. Se la cinghia è lacerata, la lunghezza effettiva può essere determinata misurando la lunghezza totale.
Oltre alla lunghezza della cinghia, è possibile misurare la sezione trasversale (larghezza e altezza). Poiché i numeri sono specificati in modo diverso a seconda del profilo, esistono tabelle sulle cinghie trapezoidali per la conversione.
Ruote della cinghia trapezoidale e pulegge della cinghia
Le ruote con cinghia trapezoidale, chiamate anche pulegge a cinghia, sono responsabili del trasferimento efficiente della forza e del trasferimento del movimento rotatorio da una fonte di trasmissione a un elemento azionato.
Funzione cinghia trapezoidale
La funzione principale delle pulegge della cinghia trapezoidale è trasferire il movimento e la potenza dall’albero di trasmissione alla cinghia trapezoidale e dalla cinghia trapezoidale all’elemento di trasmissione. Sono progettate per guidare la cinghia trapezoidale in modo sicuro e per massimizzare l’attrito tra la cinghia e le pulegge della cinghia. Il profilo delle pulegge della cinghia deve corrispondere a quello della cinghia trapezoidale, ad es. conicità a forma di cuneo, al fine di garantire un collegamento di attrito affidabile.
Selezione delle ruote della cinghia trapezoidale corrette
Quando si selezionano le ruote con cinghia trapezoidale, è necessario tenere conto di diversi fattori. Il rapporto del diametro delle due pulegge della cinghia influisce sul rapporto di trasmissione e sulla velocità dell’elemento condotto. Ad esempio, una puleggia della cinghia più grande sul lato trasmissione porta a velocità circonferenziali più elevate della cinghia. È inoltre importante selezionare il profilo corretto della puleggia della cinghia per garantire una trasmissione ottimale della potenza. I materiali di alta qualità e il trattamento superficiale contribuiscono alla durata, mentre il numero di trasmissioni a cinghia collegate in serie influenza il rapporto di trasmissione risultante.
Calcolo della lunghezza appropriata della cinghia trapezoidale per le ruote della cinghia trapezoidale
Il calcolo dipende dalle dimensioni delle pulegge della cinghia, dalla distanza tra le pulegge della cinghia e dalla tensione desiderata della cinghia trapezoidale. La formula è la seguente:
- C = Distanza tra le pulegge della cinghia
- D1 = Diametro della puleggia della cinghia più grande
- D2 = Diametro della puleggia a cinghia più piccola
Calcolo delle trasmissioni a cinghia
Il calcolo delle trasmissioni a cinghia richiede una comprensione dei vari parametri e variabili che influenzano le prestazioni e l’efficienza del sistema di trasmissione:
Potenza trasferibile attraverso le trasmissioni a cinghia
La potenza trasferibile è la potenza che la trasmissione a cinghia può trasferire in sicurezza senza sovraccaricarsi. Viene misurata in kilowatt (kW) o potenza in cavalli.
Velocità della cinghia (V)
La velocità del percorso della cinghia è la velocità alla quale la cinghia scorre sulle pulegge della cinghia. Di solito viene misurata in metri al secondo (m/s). Può essere calcolata utilizzando la seguente formula:
- V = velocità cinghia in m/s
- D = diametro puleggia cinghia in metri
- n = velocità di rotazione della puleggia a cinghia in giri al minuto (1/min)
Tensione della cinghia
La tensione della cinghia è la forza di trazione che agisce sulla cinghia ed è responsabile del trasferimento della potenza. Viene misurata in Newton (N) o in libbre (lbf). La tensione della cinghia dipende dalla potenza trasferita, dalla velocità della cinghia e dal diametro della puleggia della cinghia. La formula esatta varia a seconda del tipo di cinghia e può essere trovata nelle informazioni del produttore.
Selezione dei diametri della puleggia
La scelta del diametro corretto della puleggia della cinghia è fondamentale per ottenere il rapporto di trasmissione e la velocità desiderati. Dipende dalla velocità di rotazione e dalla coppia della trasmissione dell’albero condotto. I diametri delle pulegge possono essere selezionati per fornire il rapporto di trasmissione corretto per ottenere la velocità e la coppia desiderate
Sicurezza con cinghie trapezoidali
Quando si selezionano e si calcolano le trasmissioni a cinghia, è importante considerare un fattore di sicurezza per includere nel calcolo carichi o condizioni operative impreviste. Il fattore di sicurezza indica quanto è superiore il limite di carico di un materiale rispetto ai carichi calcolati. Maggiore è il fattore di sicurezza, più affidabile è il componente o il materiale. Normalmente deve essere superiore a 1.