带
传动
在两不同轴的轴间传递动力的场合,带可能是最便宜的解决方案。带传动系统是由特别设计的带和带轮组成的。由于带传动的广泛应用,它产生了许多变种以适应不同的工况。普遍而言,带可以平滑、低噪音的工作,也可以在载荷变化时对电机和轴承起到缓冲的作用,但在体积相似的情况下,其强度通常低于齿轮和链传动。尽管如此,现代的设计、工艺使得带可以在部分场合替代过去只能由链、齿轮完成的工作。
带和带轮间的动力传递如下式所示:
其中,T 1 和T 2 分别是紧边和松边的张紧力,μ是摩擦系数,而α是小带轮的包角,即带和带轮接触部分的角度。
优点和缺点
带驱动的优点是简单、便宜,而且二个传动轴之间不需要对正。传动带可保护机械不会过载,也有阻尼效果,可以减少噪音及振动。传动带不需润滑,所需要的保养也最少。传动带的效率高(90%至98%,一般95%),可以在传动轴有明显夹角的情形下使用。只要让传动带没有张力就可以达到离合器的效果,配合不同半径滑轮或的斜的滑轮可以达到变速的效果。
由于滑动及传动带的伸长,带驱动时二轮角速度的比例不一定是定值,也不一定会和二轮半径比相等,不过使用有齿的传动带可大幅改善此一问题。其温度范围可以从−35°C到85°C。若要补偿传动带的磨损伸长,需调整中心距的或增加一惰轮。
平带
带可以用来从发动机的飞轮上传出动力,例如此处的脱粒机
圆带
V带
Yanmar 2GM20水上柴油发动机上的带
空压机上的多V带
V带有帘布芯结构和绳芯结构两种,分别由包布、顶胶、抗拉体和底胶四部分组成。
多槽皮带
多楔带
同步带
同步带
带传动自行车上的同步带轮
历史
第一次有关带个大滑轮和小滑轮机械皮带传动叙述是由汉朝(前202年-220年)杨雄(前53年-前18年)在前15年著作《方言》所提到 ,用于把丝纤维缠绕在锭上为纺梭作准备的卷纬机。 学者裴松之(372年-451年)所注《三国志注》注引魏晋文学家傅玄(217年—278年)所提曹魏时代机械巧匠马钧(活跃于230年-232年)所发明物, 不但后来经改良精进为链条传动, 而且对纺车发明是至关重要的元件。
宋朝(960年-1279年)秦观(1049年-1100年)于1090年所著关于纺织品和养蚕业的书《蚕书》描述了机械传动的缫丝设备。
1313年由王祯(1271年-1368年)出版的《农书》里有幅仕女操作带连续皮带传动的多轴纺车。 这种丝处理机械装置是飞轮的一种,作用是把丝均匀的绕在锭上。
到了14世纪,水力被应用在织舫里以带动大型纺车旋转,实现的目的仍与其老祖宗一模一样。
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