如何在機(jī)械設(shè)計(jì)中玩轉(zhuǎn)皮帶傳動(dòng)

機(jī)械前線，全國(guó)機(jī)械微教育領(lǐng)導(dǎo)者

今天我們來(lái)講講皮帶傳動(dòng)，帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動(dòng)的摩擦型帶傳動(dòng)，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動(dòng)的同步帶傳動(dòng)。

（皮帶傳動(dòng)基本原理）

帶傳動(dòng)工作時(shí)所受的應(yīng)力有：

1、由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應(yīng)力

2、由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力

3、帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力

皮帶分類

根據(jù)用途不同，帶傳動(dòng)可分為一般工業(yè)用傳動(dòng)帶、汽車用傳動(dòng)帶、農(nóng)業(yè)機(jī)械用傳動(dòng)帶和家用電器用傳動(dòng)帶。摩擦型傳動(dòng)帶根據(jù)其截面形狀的不同又分平帶、V帶（又名三角帶）和 特殊帶（多楔帶、同步帶）等。

平帶

平型帶傳動(dòng)工作時(shí),帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進(jìn)行傳動(dòng)。傳動(dòng)型式有開(kāi)口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)等（外觀參考上圖），分別適應(yīng)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸不同相對(duì)位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。平型帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但容易打滑，通常用于傳動(dòng)比為3左右的傳動(dòng)。

多楔帶

柔性很好，皮帶背面也可用來(lái)傳遞功率。如果圍繞每個(gè)被驅(qū)動(dòng)皮帶輪的包容角足夠大，就能夠用一條這樣的皮帶同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輛的幾個(gè)附件(交流發(fā)電機(jī)、風(fēng)扇、水泵、空調(diào)壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵等)。它有PH、PJ、PK、PL和PM型等5種斷面供選用，其中PK型斷面近年來(lái)已廣泛用于汽車上。這種皮帶允許使用比窄型三角帶更窄的皮帶輪(直徑dmin≈45mm)。為了能夠傳遞同樣的功率，這種皮帶的預(yù)緊力最好比窄型三角帶增大20%左右。

同步帶

這是一種特殊的帶傳動(dòng)。帶的工作面做成齒形，帶輪的輪緣表面也做成相應(yīng)的齒形，帶與帶輪主要靠嚙合進(jìn)行傳動(dòng)。同步齒形帶一般采用細(xì)鋼絲繩作強(qiáng)力層，外面包覆聚氯脂或氯丁橡膠。強(qiáng)力層中線定為帶的節(jié)線，帶線周長(zhǎng)為公稱長(zhǎng)度。帶的基本參數(shù)是周節(jié)p和模數(shù)m 。周節(jié)p等于相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)間沿節(jié)線量得的尺寸，模數(shù)m=p/π。中國(guó)的同步齒形帶采用模數(shù)制，其規(guī)格用模數(shù)×帶寬×齒數(shù)表示。注意：齒形排布正好和多楔帶垂直。

（同步帶）

與普通帶傳動(dòng)相比，同步齒形帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是：

1.鋼絲繩制成的強(qiáng)力層受載后變形極小，齒形帶的周節(jié)基本不變,帶與帶輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),傳動(dòng)比恒定、準(zhǔn)確；

2.齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場(chǎng)合，傳動(dòng)時(shí)線速度可達(dá)40米/秒，傳動(dòng)比可達(dá)10，傳動(dòng)效率可達(dá)98%；

3.結(jié)構(gòu)緊湊，耐磨性好；

4.由于預(yù)拉力小，承載能力也較??；制造和安裝精度要求甚高，要求有嚴(yán)格的中心距，故成本較高。同步齒形帶傳動(dòng)主要用于要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合，如計(jì)算機(jī)中的外部設(shè)備、電影放映機(jī)、錄像機(jī)和紡織機(jī)械等。

V帶（三角帶）

V帶也是咱們機(jī)械人平時(shí)用的最多的皮帶傳動(dòng)了，三角帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶放在帶輪上相應(yīng)的型槽內(nèi)，靠帶與型槽兩壁面的摩擦實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。三角帶通常是數(shù)根并用，帶輪上有相應(yīng)數(shù)目的型槽。用三角帶傳動(dòng)時(shí),帶與輪接觸良好,打滑小,傳動(dòng)比相對(duì)穩(wěn)定,運(yùn)行平穩(wěn)。三角帶傳動(dòng)適用于中心距較短和較大傳動(dòng)比(7左右)的場(chǎng)合,在垂直和傾斜的傳動(dòng)中也能較好工作。此外，因三角帶數(shù)根并用，其中一根破壞也不致發(fā)生事故。