如何在机械设计中玩转皮带传动

如何在机械设计中玩转皮带传动

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今天我们来讲讲皮带传动，带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。

（皮带传动基本原理）

带传动工作时所受的应力有：

1、由紧边和松边拉力产生的应力

2、由离心力产生的应力

3、带在带轮上弯曲产生的弯曲应力

皮带分类

根据用途不同，带传动可分为一般工业用传动带、汽车用传动带、农业机械用传动带和家用电器用传动带。摩擦型传动带根据其截面形状的不同又分平带、V带（又名三角带）和 特殊带（多楔带、同步带）等。

平带

平型带传动工作时,带套在平滑的轮面上，借带与轮面间的摩擦进行传动。传动型式有开口传动、交叉传动和半交叉传动等（外观参考上图），分别适应主动轴与从动轴不同相对位置和不同旋转方向的需要。平型带传动结构简单，但容易打滑，通常用于传动比为3左右的传动。

多楔带

柔性很好，皮带背面也可用来传递功率。如果围绕每个被驱动皮带轮的包容角足够大，就能够用一条这样的皮带同时驱动车辆的几个附件(交流发电机、风扇、水泵、空调压缩机、动力转向泵等)。它有PH、PJ、PK、PL和PM型等5种断面供选用，其中PK型断面近年来已广泛用于汽车上。这种皮带允许使用比窄型三角带更窄的皮带轮(直径dmin≈45mm)。为了能够传递同样的功率，这种皮带的预紧力最好比窄型三角带增大20%左右。

同步带

这是一种特殊的带传动。带的工作面做成齿形，带轮的轮缘表面也做成相应的齿形，带与带轮主要靠啮合进行传动。同步齿形带一般采用细钢丝绳作强力层，外面包覆聚氯脂或氯丁橡胶。强力层中线定为带的节线，带线周长为公称长度。带的基本参数是周节p和模数m 。周节p等于相邻两齿对应点间沿节线量得的尺寸，模数m=p/π。中国的同步齿形带采用模数制，其规格用模数×带宽×齿数表示。注意：齿形排布正好和多楔带垂直。

（同步带）

与普通带传动相比，同步齿形带传动的特点是：

1.钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变,带与带轮间无相对滑动,传动比恒定、准确；

2.齿形带薄且轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达40米/秒，传动比可达10，传动效率可达98%；

3.结构紧凑，耐磨性好；

4.由于预拉力小，承载能力也较小；制造和安装精度要求甚高，要求有严格的中心距，故成本较高。同步齿形带传动主要用于要求传动比准确的场合，如计算机中的外部设备、电影放映机、录像机和纺织机械等。

V带（三角带）

V带也是咱们机械人平时用的最多的皮带传动了，三角带传动工作时，带放在带轮上相应的型槽内，靠带与型槽两壁面的摩擦实现传动。三角带通常是数根并用，带轮上有相应数目的型槽。用三角带传动时,带与轮接触良好,打滑小,传动比相对稳定,运行平稳。三角带传动适用于中心距较短和较大传动比(7左右)的场合,在垂直和倾斜的传动中也能较好工作。此外，因三角带数根并用，其中一根破坏也不致发生事故。