带传动都有哪些分类类型?
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带和特殊带(多楔带、圆带)等。
传动带的种类通常是根据工作机的种类、用途、使用环境和各种带的特性等综合选定。若有多种传动带满足传动需要时,则可根据传动结构的紧凑性、生产成本和运转费用,以及市场的供应等因素,综合选定最优方案。
1、平型带传动
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,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。
平型带有胶带、编织带、强力锦纶带和高速环形带等。胶带是平型带中用得最多的一种。它强度较高,传递功率范围广。编织带挠性好,但易松弛。强力锦纶带强度高,且不易松弛。平型带的截面尺寸都有标准规格,可选取任意长度,用胶合、缝合或金属接头联接成环形。高速环形带薄而软、挠性好、耐磨性好,且能制成无端环形,传动平稳,专用于高速传动。
2、三角带传动
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。
三角胶带是三角带中用得最多的一种,它是由强力层、伸张层、压缩层和包布层制成的无端环形胶带。强力层主要用来承受拉力,伸张层和压缩层在弯曲时起伸张和压缩作用,包布层的作用主要是增强带的强度。三角胶带的截面尺寸和长度都有标准规格。此外,尚有一种活络三角带,它的截面尺寸标准与三角胶带相同,而长度规格不受限制,便于安装调紧,局部损坏可局部更换,但强度和平稳性等都不如三角胶带。三角带常多根并列使用,设计时可按传递的功率和小轮的转速确定带的型号、根数和带轮结构尺寸。
1)标准型三角带
用于家用设施、农用机械、重型机械。顶部宽度与高度之比为1.6:1。使用帘线和纤维束作为承拉元件的皮带结构比等宽窄型三角带传递的功率要小得多。由于它们的抗拉强度和横向刚度高,这种皮带适用于载荷突然变化的恶劣工作状况。皮带速度允许达到30m/s,弯曲频率可达40Hz。
2)窄型三角带
用于20世纪60年代和70年代的汽车和机器结构。顶部宽度与高度之比为1.2:1。窄型三角带是标准型三角带的一种改进变型,它取消了对功率传递作用不大的中心部分。它传递的功率要比同等宽度的标准型三角带高。一种带齿的皮带变型,当用在小皮带轮上时很少打滑。皮带速度允许达到42m/s,弯曲频率可达100Hz。
3)粗边型三角带
汽车用粗边窄型三角皮带,按DIN7753第3部分,表层下面的纤维垂直于皮带的运动方向,使皮带具有高度的柔性,同时还有极好的横向刚度和高耐磨性。这些纤维还能对经过特殊处理的承拉元件提供良好的支承。特别是用在小直径的皮带轮上时,这种结构比包边的窄型三角带能提高皮带传动能力并具有更长的使用寿命。
4)进一步的发展
三角带的最新发展是用Kevlar制作的纤维承拉元件。Kevlar具有很高的抗拉强度、延伸率很小,并能承受较高的温度。
3、多楔带(多槽皮带)
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。
4、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。
与普通带传动相比,同步齿形带传动的特点是:
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;
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%;
结构紧凑,耐磨性好;
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。
常用带传动有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。
平带传动结构最简单,带轮也容易制造在传动中心距较大情况下应用较多。
V带有普通V带、窄V带等多种类型,在同样张紧力下,V带传动较平带传动能产生更大摩擦力,V带允许的传动力比较大,结构较紧凑,并多已标准化大量生产,因而比平带传动应用广泛。
多楔带兼有平带和V带的优点,柔性好,摩擦力大,传递功率高,解决了多根V带长短不一而使各带受力不均的问题。多楔带主要用于传递功率较大而结构要求紧凑的场合。
同步齿形带综合了带传动和齿轮传动的优点。同步带通常由钢丝绳或玻璃纤维绳等为抗拉层、氯丁橡胶或聚氨酯橡胶为基体、工作面上带齿的环状带等组成。工作时,带的凸齿与带轮外缘上的齿槽啮合传动。由于抗拉层承载后变形小,能保持同步带周节不变,故带与带轮没有相对滑动,从而保证同步传动。
钢丝绳电动葫芦的组成部分有:电机、传动机构、卷筒和钢丝绳。以电机和卷筒相互位置不同大致可分为四种类型。
(1)电机轴线垂直于卷筒轴线的电动葫芦采用蜗轮传动装置, 宽度方面尺寸大, 结构笨重, 机械效率低, 加工较困难。已没有厂家生产这种结构型式的产品了。
(2)电动机轴线平行于卷筒轴线的电动葫芦,其优点为高度与长度尺寸小。其缺点为宽度尺寸大, 分组性, 制造与装配复杂。轨道转弯半径大。
(3)电机装在卷筒里面的电动葫芦,其优点为长度尺寸小, 结构紧凑。其主要缺点为电机散热条件差, 分组性差,检查、安装、维护电机不便,供电装置复杂。
(4)电机装在卷筒外面的电动葫芦,其优点为为分组性好、通用化程度高、改变起升高度容易、安装检修方便。其缺点为:长度尺寸大。
任何一部完整的机器都由动力部分、传动装置和工作机构组成,能量从动力部分经过传动装置传递到工作机构。根据工作介质的不同,传动装置可分为四大类:机械传动、电力传动、气体传动和液体传动。
(1)机械传动
机械传动是通过齿轮、皮带、链条、钢丝绳、轴和轴承等机械零件传递能量的。它具有传动准确可靠、制造简单、设计及工艺都比较成熟、受负荷及温度变化的影响小等优点,但与其他传动形式比较,有结构复杂笨重、远距离操纵困难、安装位置自由度小等缺点。
(2)电力传动
电力传动在有交流电源的场合得到了广泛的应用,但交流电动机若实现无级调速需要有变频调速设备,而直流电动机需要直流电源,其无级调速需要有可控硅调速设备,因而应用范围受到限制。电力传动在大功率及低速大转矩的场合普及使用尚有一段距离。在工程机械的应用上,由于电源限制,结构笨重,无法进行频繁的启动、制动、换向等原因,很少单独采用电力传动。
(3)气体传动
气体传动是以压缩空气为工作介质的,通过调节供气量,很容易实现无级调速,而且结构简单、操作方便、高压空气流动过程中压力损失少,同时空气从大气中取得,无供应困难,排气及漏气全部回到大气中去,无污染环境的弊病,对环境的适应性强。气体传动的致命弱点是由于空气的可压缩性致使无法获得稳定的运动,因此,一般只用于那些对运动均匀性无关紧要的地方,如气锤、风镐等。此外为了减少空气的泄漏及安全原因,气体传动系统的工作压力一般不超过0.7~0.8MPa,因而气动元件结构尺寸大,不宜用于大功率传动。在工程机械上气动元件多用于操纵系统,如制动器、离合器的操纵等。
(4)液体传动
以液体为工作介质,传递能量和进行控制的叫液体传动,它包括液力传动、液黏传动和液压传动。
1)液力传动
它实际上是一组离心泵一涡轮机系统,发动机带动离心泵旋转,离心泵从液槽吸入液体并带动液体旋转,最后将液体以一定的速度排入导管。这样,离心泵便把发动机的机械能变成了液体的动能。从泵排出的高速液体经导管喷到涡轮机的叶片上,使涡轮转动,从而变成涡轮轴的机械能。这种只利用液体动能的传动叫液力传动。现代液力传动装置可以看成是由上述离心泵一涡轮机组演化而来。
液力传动多在工程机械中作为机械传动的一个环节,组成液力机械传动而被广泛应用着,它具有自动无级变速的特点,无论机械遇到怎样大的阻力都不会使发动机熄火,但由于液力机械传动的效率比较低,一般不作为一个独立完整的传动系统被应用。
2)液黏传动
它是以黏性液体为工作介质,依靠主、从动摩擦片间液体的黏性来传递动力并调节转速与力矩的一种传动方式。液黏传动分为两大类,一类是运行中油膜厚度不变的液黏传动,如硅油风扇离合器;另一类是运行中油膜厚度可变的液黏传动,如液黏调速离合器、液黏制动器、液黏测功器、液黏联轴器、液黏调速装置等。
3)液压传动
它是利用密闭工作容积内液体压力能的传动。液压千斤顶就是一个简单的液压传动的实例。
液压千斤顶的小油缸l、大油缸2、油箱6以及它们之间的连接通道构成一个密闭的容器,里面充满着液压油。在开关5关闭的情况下,当提起手柄时,小油缸1的柱塞上移使其工作容积增大形成部分真空,油箱6里的油便在大气压作用下通过滤网7和单向阀3进入小油缸;压下手柄时,小油缸的柱塞下移,挤压其下腔的油液,这部分压力油便顶开单向阀4进入大油缸2,推动大柱塞从而顶起重物。再提起手柄时,大油缸内的压力油将力图倒流入小油缸,此时单向阀4自动关闭,使油不致倒流,这就保证了重物不致自动落下;压下手柄时,单向阀3自动关闭,使液压油不致倒流入油箱,而只能进入大油缸顶起重物。这样,当手柄被反复提起和压下时,小油缸不断交替进行着吸油和排油过程,压力油不断进入大油缸,将重物一点点地顶起。当需放下重物时,打开开关5,大油缸的柱塞便在重物作用下下移,将大油缸中的油液挤回油箱6。可见,液压千斤顶工作需有两个条件:一是处于密闭容器内的液体由于大小油缸工作容积的变化而能够流动,二是这些液体具有压力。能流动并具有一定压力的液体具有压力能。液压千斤顶就是利用油液的压力能将手柄上的力和位移转变为顶起重物的力和位移。
绳传动是靠紧绕在槽轮上的绳索与槽轮间的摩擦力来传递动力和运动的机械传动。传动用的绳索有棉绳索、麻绳索、涤纶绳索和钢丝绳索等。前三者在主动轮和从动轮上的缠绕方式有多绳缠绕和单绳连续缠绕两种,多绳缠绕类似三角带传动那样多根并列,单绳连续缠绕用一根长绳在两个槽轮上反复缠绕数圈,并由张紧滑轮拉紧。
钢丝绳一般只用一根传递动力,它与槽轮的接触与棉、麻绳传动不同。为减少磨损,钢丝绳与轮槽底部接触。为保证钢丝绳在槽轮上产生的弯曲应力不超过许用值,槽轮的直径至少应为钢丝绳索直径的40倍。通常棉、麻绳索适宜的传动距离为7~30米,钢丝绳的传动距离为25~150米。传动距离大于150米时应设置中间滑轮,用以支托绳索。
钢丝绳提升输送带是一种特殊的传动带,它使用钢丝绳作为传动介质,通过钢丝绳的张力将物料提升或输送至目的地。钢丝绳提升输送带是钢丝绳和皮带的结合体,具有钢丝绳所具有的优点:高强度、耐磨损、高速传动、精密传动和高精度传动等特点;
同时具有皮带所具有的优点:大传动范围、可制作成任意形状和尺寸、带式平滑、不伤物料等特点。钢丝绳提升输送带的优势:1.钢丝绳提升输送带具有高强度、耐磨损、高速传动、精密传动和高精度传动等优点;2.钢丝绳提升输送带可以实现大传动范围;3.钢丝绳提升输送带可以制作成任意形状和尺寸;4.钢丝绳提升输送带具有带式平滑、不伤物料等优点。
1)按钢丝绳缠绕方式:可分为缠绕式绞车和磨擦式绞车
2)按滚筒个数:可分为单滚洞式绞车和多滚筒式绞车
3)按传动方式:可分为齿轮传动绞车和液压传动绞车
4)按防爆性能:可分为防爆绞车和非防爆绞车
5)按滚筒直径:可分为1.6m、1.2m、0.8m及其以下绞车
6)按驱动动力:可分为电动绞车和风动绞车
7)按用途的不同:可分为矿用提升绞车、凿井绞车、耙矿绞车、调度绞车、回柱绞车等