如何在機械設計中玩轉(zhuǎn)皮帶傳動

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

（皮帶傳動基本原理）

帶傳動工作時所受的應力有：

1、由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應力

2、由離心力產(chǎn)生的應力

3、帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的彎曲應力

皮帶分類

根據(jù)用途不同，帶傳動可分為一般工業(yè)用傳動帶、汽車用傳動帶、農(nóng)業(yè)機械用傳動帶和家用電器用傳動帶。摩擦型傳動帶根據(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

平型帶傳動工作時,帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進行傳動。傳動型式有開口傳動、交叉?zhèn)鲃雍桶虢徊鎮(zhèn)鲃拥龋ㄍ庥^參考上圖），分別適應主動軸與從動軸不同相對位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。平型帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，但容易打滑，通常用于傳動比為3左右的傳動。

多楔帶

柔性很好，皮帶背面也可用來傳遞功率。如果圍繞每個被驅(qū)動皮帶輪的包容角足夠大，就能夠用一條這樣的皮帶同時驅(qū)動車輛的幾個附件(交流發(fā)電機、風扇、水泵、空調(diào)壓縮機、動力轉(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。帶的工作面做成齒形，帶輪的輪緣表面也做成相應的齒形，帶與帶輪主要靠嚙合進行傳動。同步齒形帶一般采用細鋼絲繩作強力層，外面包覆聚氯脂或氯丁橡膠。強力層中線定為帶的節(jié)線，帶線周長為公稱長度。帶的基本參數(shù)是周節(jié)p和模數(shù)m 。周節(jié)p等于相鄰兩齒對應點間沿節(jié)線量得的尺寸，模數(shù)m=p/π。中國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）

與普通帶傳動相比，同步齒形帶傳動的特點是：

1.鋼絲繩制成的強力層受載后變形極小，齒形帶的周節(jié)基本不變,帶與帶輪間無相對滑動,傳動比恒定、準確；

2.齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場合，傳動時線速度可達40米/秒，傳動比可達10，傳動效率可達98%；

3.結(jié)構(gòu)緊湊，耐磨性好；

4.由于預拉力小，承載能力也較小；制造和安裝精度要求甚高，要求有嚴格的中心距，故成本較高。同步齒形帶傳動主要用于要求傳動比準確的場合，如計算機中的外部設備、電影放映機、錄像機和紡織機械等。

V帶（三角帶）

V帶也是咱們機械人平時用的最多的皮帶傳動了，三角帶傳動工作時，帶放在帶輪上相應的型槽內(nèi)，靠帶與型槽兩壁面的摩擦實現(xiàn)傳動。三角帶通常是數(shù)根并用，帶輪上有相應數(shù)目的型槽。用三角帶傳動時,帶與輪接觸良好,打滑小,傳動比相對穩(wěn)定,運行平穩(wěn)。三角帶傳動適用于中心距較短和較大傳動比(7左右)的場合,在垂直和傾斜的傳動中也能較好工作。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。