【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0210(1 )2PFLM i ????? () 由公式： 20000(1 )2PFLM i ????? 13 0 202113 (1 )2mFlzz?????? cm?? 折算到電機(jī)軸上的軸向負(fù)載力矩 tM 02tt FlM i???=0Ncm? 上述三項(xiàng)合計(jì)： m a x 0afM M M M? ? ?起 cm?? 2） 快速起動(dòng)所需力矩 M快 0fM M M??快 () cm?? 3） 最大負(fù)載所需力矩 M負(fù) 0ftM M M M? ? ?負(fù) () cm?? 從上面計(jì)算可以看出， M起 ， M快 ， M負(fù) 三鐘工況下，以快速空載起動(dòng)所需力矩最大，以此項(xiàng)作為初選步進(jìn)電機(jī)的依據(jù)。 從《數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 424 查出，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為三相六 拍時(shí) m a x0. 83 1qjMM??? 最大靜力矩 maxjM = cm? 14 帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 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)。 帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和 多軸間傳遞動(dòng)力，且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)，在近代機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用十分廣泛。摩擦型帶傳動(dòng)能過載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確（滑動(dòng)率在 2%以下）；同步帶傳動(dòng)可保證傳動(dòng)同步，但對(duì)載荷變動(dòng)的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。 帶傳動(dòng)除用以傳遞動(dòng)力外，有時(shí)也用來(lái)輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。 帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成 ： 帶傳動(dòng)通常由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶組成。 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。 基本分類 ： 根據(jù)用途不 同，有一般工業(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 和特殊帶（多楔帶、圓帶）等。 傳動(dòng)帶的種類通常是根據(jù)工作機(jī)的種類、用途、使用環(huán)境和各種帶的特性等綜合選定。若有多種傳動(dòng)帶滿足傳動(dòng)需要時(shí)，則可根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的緊湊性、生產(chǎn)成本和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，以及市場(chǎng)的供應(yīng)等因素，綜合選定最優(yōu)方案。 15 圖 平型帶的傳動(dòng)形式 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)型式有開口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)等，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)。 平型帶有膠帶、編織帶、強(qiáng)力錦綸帶和高速環(huán)形帶等。膠帶是平型帶中用得最多的一種。它 強(qiáng)度 較高，傳遞功率范圍廣。編織帶撓性好，但易松弛。強(qiáng)力錦綸帶強(qiáng)度高，且不易松弛。平型帶的截面尺寸都有標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)格，可選取任意長(zhǎng)度，用膠合、縫合或金屬接頭聯(lián)接成環(huán)形。高速環(huán)形帶薄而軟、撓性好、耐磨性好，且能制成無(wú)端環(huán)形，傳動(dòng)平穩(wěn)，專用于高速傳動(dòng)。 三角帶傳動(dòng) :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。 三角膠帶是三角帶中用 得最多的一種，它是由強(qiáng)力層、伸張層、壓縮層和包布層制成的無(wú)端環(huán)形膠帶。強(qiáng)力層主要用來(lái)承受拉力，伸張層和壓縮層在彎曲時(shí)起伸張和壓縮作用，包布層的作用主要是增強(qiáng)帶的強(qiáng)度。三角膠帶的截面尺寸和長(zhǎng)度都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。此外，尚有一種活絡(luò)三角帶 ,它的截面尺寸的標(biāo)準(zhǔn)與三角膠帶相同 ,而長(zhǎng)度規(guī)格不受限制，便于安裝調(diào)緊，局部損壞可局部更換，但強(qiáng)度和平穩(wěn)性等都不如三角膠帶。三角帶常多根并列使用，設(shè)計(jì)時(shí)可按傳遞的功率和小輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號(hào)、根數(shù)和帶輪結(jié)構(gòu)尺寸。 16 圖 同步齒形帶傳動(dòng) 同步齒形帶傳動(dòng) :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。 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?。?⑤ 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。 帶傳動(dòng)的功率損失有： 1）滑動(dòng)損失 摩擦型帶傳動(dòng)工作時(shí)，由于帶輪兩邊的拉力差及其相應(yīng)的變形差形成 彈性滑動(dòng) ，導(dǎo)致帶與從動(dòng)輪的速度損失。彈性滑動(dòng)率通常在 1%～ 2%之間。嚴(yán)重滑動(dòng)，特別是過載打滑，會(huì)使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，效率急劇降低，磨損加劇，嚴(yán)重影響帶的壽命?；瑒?dòng)損失隨緊、松邊拉力差的增大而增大，隨帶體彈性模量的增大而減小。 17 2）內(nèi)摩擦損失 帶在運(yùn)行中的反復(fù)伸縮，在帶輪上的撓曲會(huì)使帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦引起功率損失。 內(nèi)摩擦損失隨 預(yù)緊力 、帶厚與帶輪直徑比的增加而增大。減小帶的拉力變化，可減小其內(nèi)摩擦損失。 3）帶與帶輪工作面的粘附性以及 V帶楔入、退出輪槽的側(cè)面摩擦損失。 圖 帶傳動(dòng) 4）空氣阻力損失 高速運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行風(fēng)阻引起的功率損失。其損失與速度的平方成正比。因此設(shè)計(jì)高速帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)減小帶的表面積，盡量用厚而窄的帶；帶輪的輪輻表面應(yīng)平滑（如用橢圓輪輻）或用輻板以減小風(fēng)阻。 5）軸承摩擦損失 軸 承受帶拉力的作用，是引起功率損失的重要因素之一。 綜合上述損失，帶傳動(dòng)的效率約在 80%～ 98%范圍內(nèi)，進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)帶的種類選取。 （ 1）優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用維護(hù)方便、 有良好的撓性和彈性、過載打滑。 （ 2） 缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動(dòng)裝置外部尺寸大、效率低。 因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶速 v =5～ 25m/s， i≤7 的情況。 使用和維護(hù) 注意事項(xiàng) ： 1）安裝：減小中心距，松開張緊輪，裝好后再調(diào)整。 2） V帶注意型號(hào)、基準(zhǔn)長(zhǎng)度。 3）兩帶輪中心線平行，帶輪斷面垂直中心線，主、 從動(dòng)輪的槽輪在同一平面內(nèi)，軸與軸端變形要小。 4）定期檢查。不同帶型、不同廠家生產(chǎn)、不同新舊程度的 V帶不易同組使用。 5）保持清潔，避免遇酸、堿或油污使帶老化。 18 帶傳動(dòng)計(jì)算 1)確定計(jì)算功率 : 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 108 頁(yè)表 77查得工作情況系數(shù) AK =（電機(jī)帶動(dòng)砂輪切割鐵棒，載荷性質(zhì)為載荷變動(dòng)較大），則功率為 ????? PKP Aca () 2)初選帶的型號(hào) : 根據(jù) caP 和1n，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》書中第 108頁(yè)圖 714 初選 A型普通 V帶。 3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 和 2d （ 1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 109 頁(yè)表 78查得 A 型 mindd =75mm,考慮到帶輪太小，其彎曲應(yīng)力 過大，所以要使 1d ? mindd ，取 1d =150 （ 2）驗(yàn)算帶的速度 28 4015010060 11 ?? ???? ?? ?? ndV d m/s () 因?yàn)? 5m/s 25m/s 帶速符合要求。 (3）計(jì)算 2d 1212 dd dnnd ?? () 由于電機(jī)轉(zhuǎn)速與砂輪轉(zhuǎn)速基本同步，選速比 21 nn=1，則 2d = 1d =150 mm 4)確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 (1）初選中心距 由 （ 1d + 2d ） ? 0a ? 2（ 1d + 2d ），考慮到結(jié)構(gòu)要求，初選 0a =900 mm 19 0212120 4 )()(2239。 a ddddaL ddddd ????? ? () 9004 )150150()150150(29002 2??????? ? 2270? mm 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 96 頁(yè)表 72取帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度 2021?dL mm (2)最后確定中心距 7652 227020219002 39。0 ??????? dd LLaamm 則 7352 0 0 i n ?????? dLaa mm 8252 0 0 a x ?????? dLaa mm 最后取 825~735?a mm。 5)驗(yàn)算帶輪包角 ?????? 60180 121 a dd dd? () ?????? 60765 150150180 ???? 120180 （合適） 6)確定帶的根數(shù) 039。PPz ca? () 其中： KPKKPP La )(39。 000 ??? )11(10 ib KnKP ??? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 107 頁(yè)表 75查得彎曲影響系數(shù) ???bK 115015012 ??? ddddi 20 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 107 頁(yè)表 75查得傳動(dòng)比系數(shù) ?iK 0) 11( 30 ??????? ?Pkw 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 107 頁(yè)表 76查得包角系數(shù) 1?aK 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 106 頁(yè)表 74查得長(zhǎng)度系數(shù) ?LK 采用非化纖結(jié)構(gòu)的普通帶，取材質(zhì)系數(shù) ?K 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 105 頁(yè)圖 713查得 ?P kw。 )(39。 0 ?????P kw 39。0 ??? PPz ca 取 4?z 根。 7)確定單根帶的初拉力 20 )(500 qvKvzPF aca ???? () 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第 96 頁(yè)表 71查得 ?q ) ( 20 ????????FN () 8)計(jì)算帶對(duì)軸的壓力 5462180s i n39122s i n2 10 ??????? ?zFQN () 9)帶輪的設(shè)計(jì) (1)帶輪的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無(wú)過大的鑄造應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)經(jīng)過動(dòng)平衡，輪槽工作面加工精細(xì)，以減小帶的磨損，各槽的尺寸和角度保持一定的精度，以使載荷分布均勻 ]4[ 。 (2)帶輪的材料 21 帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號(hào)為 HT150 或 HT200，轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼，或用鋼板沖壓后焊接