Curea de distribuție
Curele dințate (numite și curele sincrone sau curele de distribuție în tehnologia motorului) sunt curele de transmisie cu dinți care rulează pozitiv în scripetele dințate . Curelele de distribuție combină proprietățile unui lanț și a unei curele plate .
Structură și funcționalitate
În interiorul centurii, dinții sunt mulați dintr-un elastomer care se plasează cu un angrenaj special . Materialul folosit pentru dinți este cauciucul, cauciucul cloroprenic , cauciucul acrilonitril butadienic hidrogenat ( HNBR ) sau plasticul ( poliuretanul ).
Această construcție are următoarele avantaje peste trapezoidale curele sau curele plate , care numai de lucru cu o conexiune prin fricțiune :
- Datorită potrivirii pozitive a dinților, forțele mari pot fi transmise cu o preîncărcare mai mică.
- Deoarece dințiul previne alunecarea , curelele dințate pot fi folosite și pentru control.
Forța din cureaua dințată se transmite prin cablul de întindere încorporat, care este rigid în comparație cu elastomerul și constă de obicei din fibre de sticlă sau aramidă , mai rar din cabluri de oțel. Interiorul centurii dințate este acoperit cu o țesătură rezistentă la abraziune pentru a proteja dinții de uzură.
În cazul formelor speciale, dinții sunt aplicați pe centura dintată atât în interior, cât și în exterior. Acestea pot avea fiecare distanțe diferite. Cu deformări și forme de dinți adecvate, este posibil un comportament foarte diferit al cutiei de viteze. Curele dințate pot fi combinate cu viermi și rafturi .
Curelele de distribuție sunt standardizate în:
- DIN ISO 5296: pasuri dentare MXL, XXL, XL, L, H, XH, XXH (dantură trapezoidală în pasuri de inch)
- DIN 7721: pasuri dentare T 2.5, T 5, T 10, T 20 (dentare trapezoidală în pasuri metrice)
- ISO 13050: Pasuri dentare H8M, H14M, S8M, S14M, R8M, R14M (dinți curbați în pasuri metrice)
În jurul anului 1960, mașinile de cusut aveau, de asemenea, curele dințate făcute dintr-o rolă de cablu în formă de panglică cu suporturi C din sârmă de oțel rotundă, ca dinți care erau presați în mod cuprinzător la intervale de timp.
Dinții unei centuri dințate se desfășoară transversal spre direcția sa circumferențială, similar cu treptele unei scări. Cu toate acestea, o centură canelată (curea cu nervuri în V ) trebuie să se angajeze cu o scripete pe partea sa interioară de-a lungul mai multor caneluri paralele. Centura canelată tăiată transversal are un profil în zig-zag și este un tip de curea trapezoidală.
utilizare
Centurile dințate sunt utilizate în general în două scopuri:
- Transmiterea forțelor mari ale curelei în care ar aluneca curelele trapezoidale sau curele plate (de exemplu, ca înlocuitor pentru acționările cu lanț)
- Reglarea acționărilor în care dinții împiedică rotirea roții motrice și a roții antrenate una față de cealaltă.
Curele dințate ca unități de reglare
Controlul supapelor la motoarele în patru timpi
O aplicație tipică pentru curelele de distribuție din țesături polimerice este ca alternativă la lanțurile de distribuție pentru acționarea arborelui cu came al motoarelor în patru timpi . Poziția unghiulară a arborelui cu came și a arborelui cotit nu trebuie modificată pentru a se asigura că sincronizarea este exact respectată . Pentru prima dată, un motor de serie cu transmisie cu curea dințată a fost folosit din 1962 în Glas 1004 ; înainte de aceasta, principiul fusese deja utilizat în mașina de curse Devin Panhard .
Avantajele față de lanțurile de distribuție
- Zgomot redus
- Durată lungă de viață cu sarcini reduse
- Masă mai mică, deci viteze mai mari posibile
- Deoarece este atașat în afara motorului, acesta poate fi ușor înlocuit și verificat pentru deteriorări
- Nu este necesară ungerea (autolubrifiantă)
- Unghiuri de înfășurare mai apropiate posibile
- Nu sunt necesare dispozitive de pretensionare a lanțului scumpe (încărcate sub presiune de ulei)
- Aproape orice alungire în timpul duratei de viață, prin urmare un control precis
- Costuri mai mici
Dezavantaje comparativ cu lanțurile de distribuție
- Uzură mai mare, deoarece este doar autolubrifiantă
- Limita inferioară a sarcinii / alungirea la rupere (se poate rupe brusc)
- Tensiunea centurii trebuie verificată în mod regulat
- Poate fi atașat la exteriorul motorului din cauza lipsei de rezistență la ulei, de aceea este necesară o lungime totală mai mare a motorului (etanșări suplimentare ale arborelui), cu excepția cazului în care este vorba de o curea dințată (din elastomer special) în ulei, cum ar fi la motorul cu trei cilindri Ford EcoBoost cu cilindree de 1 .0 litri - folosit la Ford Focus din 2012, printre altele .
- Costuri mai mari de întreținere (schimbarea regulată la fiecare 40.000 - 240.000 km, cu multe motoare, aceasta necesită o muncă costisitoare și costisitoare: evacuarea lichidului de răcire , scoaterea radiatorului, a pompei de răcire , a alternatorului etc.)
- Nu este rezistent la îmbătrânire
Dacă cureaua dințată se rupe, supapele sunt deschise la momentul nepotrivit sau rămân deschise și se pot ciocni cu coroana pistonului (nu cu „ roți libere ”). Acest lucru poate duce la daune grave sau chiar la eliminarea totală. Din acest motiv, motoarele cu trenuri de supape deosebit de încărcate nu sunt echipate cu curele dințate. Folosesc lanțuri de distribuție , arbori verticali sau roți dințate , a căror fiabilitate este considerabil mai mare. Acționările supapelor cu curele și / sau lanțuri dințate nu sunt utilizate la motoarele de aeronave .
Scule și inginerie mecanică
Curelele dințate sunt utilizate în poziționarea acționărilor, deoarece funcționează reproductibil datorită cuplajului pozitiv (sincron). Ele pot fi proiectate în mare măsură fără joc și - dacă au o inserție din oțel - nu produc abateri de poziție dependente de sarcină. Domeniile tipice de aplicare pentru transmisii cu curea dințată sunt sistemele de poziționare cu servomotoare , module de manipulare și alte acționări liniare care sunt utilizate, de exemplu, în imprimante , mașini de ambalat sau în roboți industriali .
Curele dințate ca curele de transmisie
Dacă o curea dințată este utilizată mai puțin din cauza proprietăților sale precise de poziționare, ci mai degrabă transmisia cuplului este în prim-plan, se numește curea de transmisie. În motociclete, de exemplu, curele dințate sunt tot mai folosite pentru a conduce roata din spate, la fel ca în Harley-Davidson , OCC , Buell , Kawasaki și BMW seria F . Avantajul față de lanțurile convenționale din oțel este că nu este nevoie de ungere, ceea ce înseamnă o întreținere mai mică și o durată de viață mai lungă. În plus, datorită elasticității curelei, transmisia poate fi proiectată fără joc. Designul mai larg și pierderea de putere oarecum mai mare în comparație cu un lanț de oțel nu sunt semnificative în cazul motoarelor puternice.
Curelele de distribuție sunt, de asemenea, utilizate pentru a conduce biciclete , dar în ciuda avantajelor lor (în mare măsură fără întreținere, viață de 2-3 ori mai mare decât o transmisie cu lanț în aceleași condiții, eficiența este egal cu un lanț nou), acestea sunt nișă în Europa. Pentru a menține tensiunea necesară a curelei, se utilizează dispozitive de tensionare a curelei (bazate pe dispozitivele de tensionare a lanțului) sau dispozitivele de tensionare a lanțului integrate în suportul inferior. Curelele de distribuție pentru biciclete sunt de obicei combinate cu circuitele butucului sau ale suportului inferior ; cu toate acestea, circuitele de curea sunt de asemenea concepute. Când se pedalează, se transmite o putere continuă relativ mică, dar apar forțe de pornire foarte mari care tensionează o curea dințată, ceea ce reduce proporțional eficiența și determină uzura atât a fuliei dințate din plastic, cât și a curelei.
diverse
Crawlerele din cauciuc , deoarece sunt utilizate la mașinile de construcție mici și vehiculele model, au o structură similară, dar nu sunt denumite curele dințate.
literatură
- Thomas Nagel: transmisie cu curea dințată. Proprietăți, standardizare, calcul, proiectare . Hanser, München 2008, ISBN 978-3-446-41380-1
- Raimund Perneder: Manual de tehnologie cu curea dințată. Noțiuni de bază, calcul, aplicații . Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-540-89321-9
- Autodata (Ed.): Zahnriemen 2010. Vehicule pe benzină și diesel 2000–2010. - Examinare, recrutare, schimb
Link-uri web
- Cea de-a 14-a conferință „Transmisie cu curea dințată”, pagina 9 , TU Dresda, Institutul de Inginerie de Precizie și Proiectare Electronică, 29./30. Septembrie 2010; accesat la 17 februarie 2018
Vezi si
Dovezi individuale
- ↑ A 10-a conferință „Transmisii cu curea dințată”, p. 2 (TU Dresda, 13/14 septembrie 2005)
- ^ Curele dințate în ulei, Christiane Brünglinghaus, 21 noiembrie 2013 de la Springer Professionell , accesat la 17 februarie 2018
- ↑ Când cureaua de distribuție îmbătrânește, disponibilă de la Hans W. Mayer, 19 ianuarie 2010 la faz.net, 17 februarie 2018