Как шкивами увеличить обороты

Как подобрать шкивы для увеличения оборотов

как правильно рассчитать диаметры шкивов, чтобы ножевой вал деревообрабатывающего станка вращался со скоростью 3000…3500 оборотов в минуту. Частота вращения электрического двигателя 1410 оборотов в минуту (двигатель трехфазный, но будет включен в однофазную сеть (220 В) с помощью системы конденсаторов. Ремень клиновой.

Диаметр шкива, в зависимости от частоты вращения вала и линейной скорости шкива, определяют по формуле:

где D1 — диаметр шкива, мм; V — линейная скорость шкива, м/с; n — частота вращения вала, об/мин.

Легко подсчитать, что для шкива на валу электродвигателя с частотой вращения 1400 об/мин, минимальный диаметр шкива (повышающая передача) при линейной скорости ремня 10 м/с составит около 136 мм.

Диаметр ведомого шкива вычисляют по следующей формуле:

D2 = D1x(1 — ε)/(n1/n2),

где D1 и D2 — диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм; ε — коэффициент скольжения ремня, равный 0,007…0,02; n1 и n2 — частота вращения ведущего и ведомого валов, об/мин.

Так как значение коэффициента скольжения весьма мало, то поправку на скольжение можно и не учитывать, то есть вышестоящая формула приобретет более простой вид:

Минимальное расстояние между осями шкивов (минимальное межцентровое расстояние) составляет:

где Lmin — минимальное межцентровое расстояние, мм; D1 и D2 — диаметры шкивов, мм; h — высота профиля ремня.

Чем меньше межцентровое расстояние, тем сильнее изгибается ремень при работе и тем меньше срок его службы. Целесообразно принимать межцентровое расстояние больше минимального значения Lmin, причем делают его тем больше, чем ближе значение передаточного отношения к единице. Но во избежание чрезмерной вибрации применять очень длинные ремни не следует. Кстати, максимальное межцентровое расстояние Lmax легко вычислить по формуле:

Lmax

В разделе Строительство и Ремонт на вопрос двигатель 5.5 кв обороты 2850 как увеличить шкивами до 5700 на пилораму заданный автором Осознать лучший ответ это Вы сами ответили— Шкивами.
а, 5700 это не очень высокие обороты? Опасно очень на 300мм диске у вас будет скорость на распиле 300 км в час (85метров в секунду) .
200мм шкиф на двигателе и 100мм диск на диске. Меньше 100 мм уже будут большие нагрузки на проворачивание.
Ну может 140мм на 70мм. еще покатит.

Шкив какого диаметра ставить на вал двигателя, чтоб ему было легче?

Шкив какого диаметра ставить на вал двигателя, чтоб ему (двигателю) было легче крутить колесо, со шкивом большего размера?

Или, если не шкив, то шестерню какого диаметра и с каким кол-вом зубов, чтоб цепная/ременная (в случае с шкивом) передача понижала скорость в 2-3 раза и увеличивала момент так, чтоб двигатель не сильно напрягался..

Понятно, что напрягаться двигатель будет в любом случае, но какой диаметр шкива/шестерни/звёздочки будет самым щадящим для двигателя?

Понятно, что чем больше радиус, соответственно и диаметр ведомого шкива относительно ведущего — тем легче будет вращать ведомое колесо, по закону рычага. Но по какой формуле можно рассчитать нужную мне передачу исходя, например, из имеющегося диаметра и кол-ва зубов ведущей звёздочки?

Вопрос запутанный, понимаю, но на то и вознаграждается. Чем больше полезной инфы по делу в ответе, тем больше будет вознаграждение..)

Само собой, что, чем меньше диаметр ведущего колеса, находящегося на валу двигателя, тем меньше будет усилие, воспринимаемое двигателем. Но минимальный размер ведущего звена ограничен условиями применения и вида передачи.

Так для шкивов клиноременной передачи он зависит от линейной скорости движения ремня, которая не должна превышать 25. 30 м/с. Его минимальный диаметр определяется по формуле:

где d — диаметр шкива, мм; V — линейная скорость шкива, м/с; n — частота вращения вала, об/мин.

Для зубчатой передачи размер шестерёнки ограничивается условием отсутствия подрезания ножки зуба колеса. Геометрические параметры стандартного инструмента для нарезания зубьев определяют минимальное число зубьев, которое равно 17.

Максимальный и минимальный диаметр окружности вершин зубьев звездочки цепной передачи рассчитывается по формулам:

где d — диаметр делительной окружности (получается конструктивно, зависит от диаметра втулки звёздочки и размера цепи); p — шаг цепи; z — число зубьев, соответствующее числу звеньев, оборачиваемых вокруг звездочки; d1 — максимальный диаметр ролика.

Как видно, большинство параметров зависит от самой конструкции цепи. В ГОСТ Р 54917-2012 представлена таблица диаметров делительной окружности. В ней наименьшее z равно 5. Но цепная передача способна работать и при z=3.

Ой-ёй-ёй, для цепной передачи очень много есть всяких расчётов, особенно касательно сил ( в том числе центробежных или ещё усилия от предварительного натяга цепи от провисания 😉

Ну, а вообще можно попробовать упростить до отношений частот вращения ведущей ( на двигателе ) и ведомой шестерён ( N1 и N2 ) и количества их же зубьев ( Z1 и Z2 ) — их попарные отношения обратно пропорциональны:

N2 / N1 = Z1 / Z2 — это среднее передаточное число системы, подходит для расчёта и цепной, и шестерёночной передачи, и чем оно больше, тем больше угловая скорость вращения ведущей шестерни по отношению к скорости вращения ведомой шестерни.

По аналогичному принципу рассчитывается и ремённая передача с той лишь разницей, что вместо количества зубьев в данном случае используют диаметр шкивов ( D1 и D2 ):

N2 / N1 = D1 / D2

Более подробные расчёты можете найти, к примеру, на этих сайтах:

Шкив какого диаметра ставить на вал двигателя, чтоб ему было легче?

Шкив какого диаметра ставить на вал двигателя, чтоб ему (двигателю) было легче крутить колесо, со шкивом большего размера?

Или, если не шкив, то шестерню какого диаметра и с каким кол-вом зубов, чтоб цепная/ременная (в случае с шкивом) передача понижала скорость в 2-3 раза и увеличивала момент так, чтоб двигатель не сильно напрягался..

Понятно, что напрягаться двигатель будет в любом случае, но какой диаметр шкива/шестерни/звёздочки будет самым щадящим для двигателя?

Понятно, что чем больше радиус, соответственно и диаметр ведомого шкива относительно ведущего — тем легче будет вращать ведомое колесо, по закону рычага. Но по какой формуле можно рассчитать нужную мне передачу исходя, например, из имеющегося диаметра и кол-ва зубов ведущей звёздочки?

Вопрос запутанный, понимаю, но на то и вознаграждается. Чем больше полезной инфы по делу в ответе, тем больше будет вознаграждение..)

Само собой, что, чем меньше диаметр ведущего колеса, находящегося на валу двигателя, тем меньше будет усилие, воспринимаемое двигателем. Но минимальный размер ведущего звена ограничен условиями применения и вида передачи.

Так для шкивов клиноременной передачи он зависит от линейной скорости движения ремня, которая не должна превышать 25. 30 м/с. Его минимальный диаметр определяется по формуле:

где d — диаметр шкива, мм; V — линейная скорость шкива, м/с; n — частота вращения вала, об/мин.

Для зубчатой передачи размер шестерёнки ограничивается условием отсутствия подрезания ножки зуба колеса. Геометрические параметры стандартного инструмента для нарезания зубьев определяют минимальное число зубьев, которое равно 17.

Максимальный и минимальный диаметр окружности вершин зубьев звездочки цепной передачи рассчитывается по формулам:

где d — диаметр делительной окружности (получается конструктивно, зависит от диаметра втулки звёздочки и размера цепи); p — шаг цепи; z — число зубьев, соответствующее числу звеньев, оборачиваемых вокруг звездочки; d1 — максимальный диаметр ролика.

Как видно, большинство параметров зависит от самой конструкции цепи. В ГОСТ Р 54917-2012 представлена таблица диаметров делительной окружности. В ней наименьшее z равно 5. Но цепная передача способна работать и при z=3.

Ой-ёй-ёй, для цепной передачи очень много есть всяких расчётов, особенно касательно сил ( в том числе центробежных или ещё усилия от предварительного натяга цепи от провисания 😉

Ну, а вообще можно попробовать упростить до отношений частот вращения ведущей ( на двигателе ) и ведомой шестерён ( N1 и N2 ) и количества их же зубьев ( Z1 и Z2 ) — их попарные отношения обратно пропорциональны:

N2 / N1 = Z1 / Z2 — это среднее передаточное число системы, подходит для расчёта и цепной, и шестерёночной передачи, и чем оно больше, тем больше угловая скорость вращения ведущей шестерни по отношению к скорости вращения ведомой шестерни.

По аналогичному принципу рассчитывается и ремённая передача с той лишь разницей, что вместо количества зубьев в данном случае используют диаметр шкивов ( D1 и D2 ):

N2 / N1 = D1 / D2

Более подробные расчёты можете найти, к примеру, на этих сайтах:

2.