汽車多楔帶疲勞試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)

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┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 ROULUNDS 設(shè)計(jì)手冊 本手冊提供了有關(guān)勞倫茨帶類型，以及在設(shè)計(jì)指令與V驅(qū)動(dòng)器，V帶或平帶的資料。 在計(jì)算和設(shè)計(jì)皮帶驅(qū)動(dòng)器時(shí)經(jīng)常有幾個(gè)因素對于帶選擇類型有影響。這些因素是決定性的設(shè)計(jì)皮帶驅(qū)動(dòng)，提供最佳的運(yùn)作和確保建立盡可能低的成本和維護(hù)。許多帶的勞倫茨生產(chǎn)類型分成方案，這些方案說明方案的要點(diǎn)帶類型選定的信息的手段。 在這個(gè)關(guān)鍵因素，對選定的方案的詳細(xì)說明、帶式，可是有關(guān)方案在產(chǎn)品規(guī)格 在驅(qū)動(dòng)器下面的計(jì)算應(yīng)檢查是否帶類型，提供選擇最佳的解決方案。這意味著它會(huì)需要重復(fù)的計(jì)算 ，不同類型的帶一個(gè)比一個(gè)難選擇。 V型皮帶輪和長度，現(xiàn)在定義的方法，對丹丁系統(tǒng)，這是受了ISO 1081 – 1980標(biāo)準(zhǔn)的影響。該系統(tǒng)中描述的術(shù)語部分，勞倫茨的技術(shù)培訓(xùn)會(huì)就所有問題。 關(guān)于皮帶傳動(dòng)，并提出具體的解決辦法。 驅(qū)動(dòng)器問題。這項(xiàng)服務(wù)還包括： 帶型、手冊內(nèi)容包括類型 、指示設(shè)計(jì)。 A / S公司勞倫茨笵比克， DK- 5260歐登塞秒，丹麥。 電話: （+45）63 11 50 00，傳真：（+45）66 11 23 80 目錄 頁數(shù) 產(chǎn)品特性 4 V帶驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì) 指定和解釋應(yīng)用 5 計(jì)算程序 6 調(diào)查表 9 算例 11 表的價(jià)值和計(jì)算方法的解釋 服務(wù)因素，點(diǎn)1，表1 15 皮帶截面，第2點(diǎn)的選擇，圖1-5 16 滑輪直徑，點(diǎn)4，表2,2，3和3a 19 安裝和采取行動(dòng)的津貼，7點(diǎn)，表4和5 21 皮帶長度修正系數(shù)，11點(diǎn)，表6 23 電弧接觸修正系數(shù)，12點(diǎn)，表7 24 安裝皮帶張力，指向14 25 檢查皮帶張力 26 安裝緊張的V帶 26 軸負(fù)載，指向15 27 張力輥驅(qū)動(dòng)器，16點(diǎn) 28 驅(qū)動(dòng)器與平行軸，點(diǎn)17 29 完全轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器，18點(diǎn) 30 V型扁平驅(qū)動(dòng)器，點(diǎn)19 31 安裝 - 維護(hù) - 存儲(chǔ) 34 皮帶張力 35 維護(hù)和存儲(chǔ) 38 V帶部分和長度 40 維度表 40 V型帶，計(jì)劃10 – 23 41 變速V帶，方案40和41 44 多肋帶，方案33 45 同步帶，方案34 45 滑輪槽尺寸，表21-25 46 與平皮帶驅(qū)動(dòng) 50 帶建設(shè) 55 標(biāo)準(zhǔn) 57 產(chǎn)品特性 勞倫茨帶方案的標(biāo)準(zhǔn)類型具有以下表達(dá)式。個(gè)別帶類型的設(shè)計(jì)描述部分帶建設(shè)，見第54頁。 公差穩(wěn)定T型車 也就是說，V帶標(biāo)有相同編號/維和TS可以應(yīng)用在不配套，配套排序?qū)чL根據(jù)容忍到ISO 4184，BS 3790，DIN 2215，DIN7753/1等公差代碼編號。對于那些V帶類型不屬于T型車，第一個(gè)代碼使用這表明帶的長度相對于名義帶長度。之間的第一個(gè)代碼（如50差）和下一個(gè)（51）為2毫米。關(guān)于安裝一節(jié)，見第34頁，包括一個(gè)描述與第一個(gè)代碼應(yīng)如何排序帶匹配帶套。 6261：產(chǎn)品代碼 V-belt section：V帶節(jié) 124：帶號內(nèi)帶長度為英寸 17：部分頂部的寬度毫米 3150：內(nèi)帶毫米長度 3193：基準(zhǔn)毫米帶的長度 耐油和溫度 油 簡短接觸油或脂肪物質(zhì)沒有影響在生活和帶操作。如果驅(qū)動(dòng)器不能被篩選過從石油或反對持久保護(hù)噴劑或油蒸氣，它的生活和操作器額定容量將減少。為了這樣的經(jīng)營環(huán)境，我們建議您選擇一種多帶式耐油。 溫度 允許的溫度范圍是列在方案的關(guān)鍵。它一般適用于一個(gè)V型帶傳動(dòng)的運(yùn)作令人滿意有以下限制： 裹V帶 - 40 - +70℃始邊V帶 - 35 - +90℃不過，我們建議，良好的空氣流通是在驅(qū)動(dòng)器中的所有條件下維持。至于非標(biāo)準(zhǔn)類型，補(bǔ)充可用于固相萃取的這些特點(diǎn)。這將出現(xiàn)應(yīng)用產(chǎn)品的個(gè)別方案。 抗靜電性 也就是說，根據(jù)ISO – 1813標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行靜電遠(yuǎn)離直接還原，只要它是有效接地，勞倫茨皮帶產(chǎn)品防靜電標(biāo)準(zhǔn)越高。 設(shè)計(jì)V型帶傳動(dòng) 你可以計(jì)算的工業(yè)驅(qū)動(dòng)器通過下面的過程ROFLEX帶類型。如果驅(qū)動(dòng)器是農(nóng)業(yè)機(jī)械或固相萃取特殊驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器的大規(guī)模生產(chǎn)，我們推薦您聯(lián)系勞倫茨技術(shù)部門，該部門的專家隨時(shí)為您提供幫助就如何實(shí)現(xiàn)最佳強(qiáng)的松咨詢意見您的皮帶傳動(dòng)的任務(wù)，例如計(jì)算程序運(yùn)行ROFLEX是建立在多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。 職銜和單位應(yīng)用 a 驅(qū)動(dòng)器的滑輪數(shù)量 B 輪寬 b 更正補(bǔ)充基準(zhǔn)直徑為V型皮帶輪 C 中心距 c 服務(wù)因素 c 皮帶長度校正因子 c 電弧接觸校正因子 c 校正因子的張力輥 c 接觸弧的修正因子 D 平滑輪直徑 D 計(jì)算基準(zhǔn)，直徑平輪 D 計(jì)算有效直徑的平輪 D 補(bǔ)充帶高度 D 有效直徑較大V型皮帶輪 D 基準(zhǔn)的大直徑V型皮帶輪 D 間距的大直徑V型皮帶輪 d 有效直徑較小V型皮帶輪 d 基準(zhǔn)的直徑較小V型皮帶輪 d 間距的直徑較小V型皮帶輪 f 偏轉(zhuǎn)頻率 h 高度軸之間的差異 I 速率 K 每帶偏轉(zhuǎn)力 k 張緊的皮帶張力的因素 k 離心力因素 l 跨長度帶 L 外V帶的長度 L 基準(zhǔn)V帶的長度 L 有效的V帶的長度 L 內(nèi)V帶的長度 L 平均V帶的長度 P 功耗驅(qū)動(dòng)的單元或電機(jī)輸出 P 功率等級為V帶 P 設(shè)計(jì)功率 n 小V帶輪 n 較大V型皮帶輪 s 軸負(fù)載，動(dòng)態(tài) S 軸負(fù)載，靜態(tài) T 皮帶張力，靜態(tài) T V帶的高度 V 帶速 z V帶數(shù) x 調(diào)整中心距采取的措施 y 調(diào)整安裝中心距 a 電弧在小V帶 ó 偏轉(zhuǎn)跨度長 √ 滑輪之間的視角驅(qū)動(dòng)器與平行軸 計(jì)算程序 1. 服務(wù)因素 見表1，第15頁。從表中選擇最符合實(shí)際的環(huán)境為驅(qū)動(dòng)器的工作條件。 2. 帶段 選擇在圖1的基礎(chǔ)上 1- 5，第16 - 1頁。作為一個(gè)主要的規(guī)則，窄帶，應(yīng)用于新的驅(qū)動(dòng)器。這是按經(jīng)濟(jì)和最不發(fā)達(dá)國家的空間要求設(shè)計(jì)。高速驅(qū)動(dòng)器，或小滑輪直徑需要ROFLEX重X親克10日和17日和ROFLEX - X親克12日和16通常會(huì)提供最佳解決方案。推薦的最大皮帶速度v [米/秒]必須加以考慮。這個(gè)速度是列在了皮帶數(shù)據(jù)表 輸入問題，在這個(gè)方案的關(guān)鍵在維度表，見第41頁 - 43頁。 3. 速度比 i 是轉(zhuǎn)/較小的比例，這是一種較大的V型皮帶輪 i=n1/n2 或比大直徑以較小的滑輪的。 i=D/d 對于間距的計(jì)算口徑，見第4點(diǎn)。我們選擇了V型皮帶輪直徑，檢查速度比應(yīng)有的作用。 4. V型皮帶輪直徑dd/ dpandDd/Dp[mm] 表2和3頁19 - 20說明標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)和有效的，直徑。我們建議選擇大型直徑作為實(shí)際可能，以獲得更好的傳動(dòng)帶的速度更高。在直徑較小的V帶滑輪是從表中選擇。在直徑較大的V型皮帶輪的計(jì)算方法如下：Dd=dd× i[mm]標(biāo)準(zhǔn)直徑應(yīng)始終被選擇如果可能的話。在瀝青直徑用于精確校準(zhǔn)累計(jì)的速度比i，第3點(diǎn)，和帶速度V，8點(diǎn)。 這是從基準(zhǔn)計(jì)算直徑或有效直徑： 更正補(bǔ)充/減少2bdand 2be，見表2a及3a第20頁。對于大多數(shù)的驅(qū)動(dòng)器是足夠精確的 使用基準(zhǔn)，在計(jì)算直徑速度比和帶速度。V型皮帶輪槽尺寸顯示表21 - 25頁43 - 46。 5.中心距[mm] 該中心的距離內(nèi)，應(yīng)選擇這個(gè)范圍： 從可能會(huì)出現(xiàn)偏差的原因空間或其他技術(shù)要求的實(shí)際情況。實(shí)際中心距，見第7點(diǎn)。 6. 皮帶長度，基準(zhǔn)處[mm] C=中心的距離，第5點(diǎn) Dd=基準(zhǔn)的大V直徑皮帶輪[mm]。 dd=基準(zhǔn)直徑較小的V型皮帶輪[mm]。 找到最接近標(biāo)準(zhǔn)帶長選擇帶的方案。 7.中心距 [mm] 實(shí)際中心距的計(jì)算方法調(diào)整選擇C的對不同半之間的帶長勞倫斯計(jì)算第6點(diǎn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)帶的長度。必要的安裝，并采取措施，見表4 - 5頁，21 - 22頁，這表明選擇建議的中心距最低。 8. 皮帶速度v [米/秒] 對于中徑的計(jì)算，見第4點(diǎn)。在實(shí)踐中，通常具有足夠的準(zhǔn)確利率基準(zhǔn)使用直徑dd[毫米]。n1 =數(shù)字革命的[轉(zhuǎn)/分]相同V型皮帶輪。檢查帶速度不高于建議的最高速度V，這是列在該方案的關(guān)鍵和尺寸TABELS，頁41 - 43。 9.偏轉(zhuǎn)頻率f [赫茲] a=滑輪在驅(qū)動(dòng)器數(shù)量 v=帶速[m/s] Ld =基準(zhǔn)帶長[mm] “F”類是要檢查的比例最高偏轉(zhuǎn)頻率，它被列入選定的帶方案。 10.功率每帶評價(jià)通知書[千瓦] 可在額定功率表中選擇帶方案和一節(jié)。 11.皮帶長度校正因子c2 見表6，第23頁。 12. 電弧接觸校正因子c3比率: 計(jì)算和因素C3是發(fā)現(xiàn)表7，第24頁，對包裝或原材料邊緣帶類型。表7還包含接觸β弧[°]在較小的V型皮帶輪。這是用于計(jì)算軸負(fù)載，例如點(diǎn)15。 13.v帶數(shù) z 在所需數(shù)量的V型帶Z是計(jì)算根據(jù)以下公式和結(jié)果四舍五入至最接近的整數(shù)數(shù)字上面。 PM=電力消費(fèi)驅(qū)動(dòng)的單元或電機(jī)的額定輸出[千瓦]。 PN=額定功率為V帶，點(diǎn)10。 C1 =服務(wù)因素，點(diǎn)1。 C2=帶長度修正系數(shù)，11點(diǎn)。 C3二弧接觸校正因子，12點(diǎn)。張力輥與驅(qū)動(dòng)器的計(jì)算，見16點(diǎn)。 14.皮帶張力Tstat [N] 正確的皮帶張力的先決條件之一實(shí)現(xiàn)令人滿意的運(yùn)作在V型帶傳動(dòng)。計(jì)算，見第25頁。皮帶張力檢查，第26頁。指示安裝及程序驅(qū)動(dòng)器維修，見第34頁。 15.軸載荷Sstat和Sdyn [N] 根據(jù)規(guī)定皮帶張力，軸載荷的計(jì)算公式第27頁。動(dòng)態(tài)軸載荷Sdyn用于尺寸軸承和軸。 16.驅(qū)動(dòng)器與張緊輥 安裝驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)額外的托輥可需要為技術(shù)原因。 ?配售及設(shè)計(jì) ?尺寸見第28頁。 17.驅(qū)動(dòng)器與平行軸條件 請參見29頁。 18.完全打開驅(qū)動(dòng)器條件 請參見第30頁。 19. V型扁平驅(qū)動(dòng)器 請參見第31頁。 共 7 頁 第 8 頁 序號（學(xué)號）： 長 春 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）譯文 ROULUNDS DESIGN MANUAL 姓 名 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級 指導(dǎo)教師 教授 2010 年 3 月 16 日 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 前 言 隨著橡膠V帶等新型傳動(dòng)帶應(yīng)用的日益廣泛，人們對V帶等新型傳動(dòng)帶的綜合使用性能及壽命提出了更高的要求。作為有扭矩法實(shí)驗(yàn)的機(jī)械封閉疲勞試驗(yàn)機(jī)日益起到越來越大的作用，其與V帶等傳動(dòng)帶的實(shí)際使用情況相一致的使用特點(diǎn)，逐漸受到新型傳動(dòng)帶廠家和相關(guān)科研單位的青睞。但由于該類設(shè)備要求有較高的自動(dòng)化控制程度，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高等原因，國內(nèi)只有少數(shù)廠家從外國引進(jìn)了部分該類實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)。目前國內(nèi)關(guān)于汽車傳動(dòng)帶的疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)的研制尚處于發(fā)展階段，市場上使用的疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)大多是機(jī)械封閉式的，它的實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性較差，不能良好的模擬帶的實(shí)際工況，所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同實(shí)際情況偏差較大，國外的發(fā)達(dá)國家?guī)缀蹙捎秒姺忾]式疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)來代替機(jī)械封閉式的。目前國內(nèi)的汽車傳動(dòng)帶的質(zhì)量普遍低于美國、日本等發(fā)達(dá)國家的同類產(chǎn)品的一個(gè)主要原因在于疲勞壽命試驗(yàn)不過關(guān)，因此研發(fā)一種適合我國國情的，達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平的新型傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)是必要的。 此次設(shè)計(jì)的題目是汽車多楔帶疲勞試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： 1、查閱相關(guān)資料，完成總體方案的分析與論證 2、實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和潤滑系統(tǒng)及高溫箱設(shè)計(jì) 3、典型零件設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)中，由于時(shí)間倉促和作者的知識(shí)水平有限，論文中的錯(cuò)誤和不足在所難免，請各位老師給予批評指正。 共 36 頁 第 1 頁 序號（學(xué)號）： 長 春 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 汽車多楔帶疲勞試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械工程及其自動(dòng)化 班 級 指導(dǎo)教師 教授 2010 年 06 月 12 日 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 開題報(bào)告 一、設(shè)計(jì)題目 機(jī)械封閉式汽車多楔帶疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì) 二、課題研究的目的、意義 目前國內(nèi)的汽車傳動(dòng)帶的質(zhì)量普遍低于美國、日本等發(fā)達(dá)國家的同類產(chǎn)品的一個(gè)主要原因在于疲勞壽命試驗(yàn)不過關(guān)，因此研發(fā)一種適合我國國情的，達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平的新型傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)是必要的。其目的是進(jìn)一步推進(jìn)汽車傳動(dòng)帶的研發(fā)能力，為國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的控制與監(jiān)測、標(biāo)準(zhǔn)化的制定提供理論依據(jù)。 三、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 傳動(dòng)帶的發(fā)展現(xiàn)狀 傳動(dòng)帶最初是由皮革制造的，19世紀(jì)中葉為橡膠所取代。20世紀(jì)60年代開始，陸續(xù)由NR、SBR轉(zhuǎn)向CR、PUR。進(jìn)入80年代，又進(jìn)一步擴(kuò)大到采用CSM和HNBR。膠帶的形狀也從乎板型擴(kuò)大到角型、圓型、齒型，使用從單根傳動(dòng)發(fā)展到成組并聯(lián)，從而形成今日的傳動(dòng)帶系列群體。動(dòng)力傳導(dǎo)有鏈條、齒輪、耦聯(lián)(聯(lián)軸)等多種多樣形式。然而，從經(jīng)濟(jì)性和成本角度來考慮，迄今為止，莫過于彈性體的膠帶。因此，世界上現(xiàn)在許多傳動(dòng)方式大多仍以膠帶傳動(dòng)為主，而且其發(fā)展仍在不斷擴(kuò)大。 1. 發(fā)展現(xiàn)狀 傳動(dòng)帶有傳遞和變速兩種功能，分為摩擦傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)兩大類別。到目前為止，全球各傳動(dòng)帶生產(chǎn)廠在結(jié)構(gòu)形狀上已形成V帶、平帶、齒帶和圓帶四大體系，包括尺寸規(guī)格在內(nèi)已逾千種。特別是齒帶，最近十幾年來，隨著精密機(jī)械和電子信息技術(shù)的進(jìn)步，作為橡膠工業(yè)的高新技術(shù)產(chǎn)品，在世界各地發(fā)展十分迅猛，產(chǎn)量急劇擴(kuò)大。 1.1 平帶 圖1-1平帶 平帶是傳動(dòng)帶最老的一個(gè)品種，約有100余年的歷史，但直至20世紀(jì)中葉，仍占據(jù)傳動(dòng)帶中一半左右的市場份額。它以結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)方便、不受距離限制、容易調(diào)節(jié)更換等特點(diǎn)，在各種工農(nóng)業(yè)機(jī)械中得到普遍采用。平板帶寬度一般由16-600mm，長度最大可達(dá)100～200m，層數(shù)最多為6一帶中最常見的為帆布帶，分為包層式、疊層式和疊包式三種。疊層帶為包層帶(又稱圓邊帶)的改進(jìn)產(chǎn)品，具有帶體柔軟，富有彈性，耐屈性好等優(yōu)點(diǎn)，適于在小帶輪和20m／s以上的快速傳動(dòng)裝置上使用。而疊包帶介于兩者之間，用于邊部易受磨損的傳動(dòng)。由于平板帶的傳動(dòng)效率低(一般為85％左右)，且占據(jù)面積較大，因此，從20世紀(jì)60年代以后世界各國產(chǎn)量逐年下降。目前在發(fā)達(dá)國家，除部分農(nóng)業(yè)機(jī)械和輕紡機(jī)械尚少量使用之外，已處于被淘汰的狀態(tài)。 另一方面，在這一時(shí)期，以化纖帆布和簾布為芯體而制成的無接頭和熱接頭環(huán)形帶，則在全球獲得了長足發(fā)展。它以強(qiáng)度大、噪聲低、傳動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)輸圓滑、耐屈撓、壽命長和無需接頭等為特點(diǎn)，使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并在微型傳動(dòng)帶中形成主流。 近年來，隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的崛起，這種微型帶尤其在電腦周邊設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備以及省力化設(shè)備等方面普遍使用。例如，自動(dòng)檢票機(jī)、自動(dòng)售票機(jī)、貨幣兌換機(jī)、發(fā)券機(jī)、取款機(jī)、銀行結(jié)算機(jī)、自動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)、復(fù)印機(jī)、醫(yī)療器械、自動(dòng)包裝機(jī)、魚群探測器等等，美日歐等國家每年都以雙位數(shù)增長。 這種高性能的無接頭平板帶，現(xiàn)已發(fā)展到有聚氨酯帶、聚氨酯芯體帶和橡膠帆布芯體帶三種類型。在橡膠微型帶中，除化纖帆布外，還有使用尼龍膜片、芳綸簾線、玻璃纖維簾線為芯體以及表面橡膠覆以鉻皮的特種產(chǎn)品。它們同傳統(tǒng)的帆布平板帶有著本質(zhì)的不同，規(guī)格要求非常精密，附加價(jià)值很高，世界各大膠帶生產(chǎn)廠家競相發(fā)展，已成為橡膠工業(yè)中的高新技術(shù)產(chǎn)品。目前，德國的金珂林、瑞士的哈巴基、雷達(dá)，以及日本的新田等公司，都是這一領(lǐng)域的知名大企業(yè)，并把以聚氨酯為主的高檔和特種微型帶作為其全力開發(fā)的主導(dǎo)產(chǎn)品。 1．2 三角帶 圖1-2 各種V帶 三角帶又稱V型帶，是傳動(dòng)帶中產(chǎn)量最大、品種最多、用途最廣的一種產(chǎn)品。自從1917年首次由美國制成汽車風(fēng)扇帶，20年代初開始推廣用于工農(nóng)機(jī)械之后，半個(gè)多世紀(jì)以來久盛不衰，發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已成為傳動(dòng)帶的主流。在世界各國傳動(dòng)帶中，從橡膠用量來看，三角帶現(xiàn)已占到65％上，齒型帶為25％，平板帶則已退減到10％以下。目前，三角帶已成為世界各種機(jī)械裝置動(dòng)力傳動(dòng)和變速的主要器材，在當(dāng)今農(nóng)機(jī)、機(jī)床、汽車、船舶、辦公設(shè)備等廣泛領(lǐng)域，發(fā)揮著日益重要的作用。 按照斷面尺寸，三角帶可分為產(chǎn)業(yè)機(jī)械用的Y、O、A、B、C、D、E七種工業(yè)型號和汽車、拖拉機(jī)等用的各類風(fēng)扇帶，共計(jì)兩大類別。Y、O型為最小的V型帶，主要用于打字機(jī)、切書機(jī)等辦公設(shè)備、家電制品(洗衣機(jī)、榨汁器、吸塵器)。一般產(chǎn)業(yè)機(jī)械，隨著馬力的增大，順序使用A、B、C、D、E等V型帶，其中D、E型為重型帶，用于船舶、電力等大型機(jī)械。至于風(fēng)扇帶，除了汽車、拖拉機(jī)之外，還大量用在水泵、空調(diào)等方面。在發(fā)達(dá)國家，三角帶與風(fēng)扇帶的生產(chǎn)比率已達(dá)到2：1-3：2的程度，風(fēng)扇帶呈現(xiàn)明顯上升的勢頭。 三角帶一般都是指包布式V型帶，從20世紀(jì)60年代開始，為提高傳動(dòng)帶的耐久性，又出現(xiàn)了切邊式V型帶。這種切邊V型帶，由于膠帶結(jié)構(gòu)側(cè)面沒有包布，帶體十分柔軟，耐屈撓疲勞性能非常好，因而得到迅速發(fā)展。進(jìn)入80年代，為解決三角帶多根成組傳動(dòng)時(shí)因產(chǎn)生不一樣長而帶來的傳動(dòng)效率和使用壽命下降等問題，又興起了多根三角帶用平板帶固定在一起的三角帶。習(xí)慣稱之為聯(lián)組三角帶的V型平板帶，具有極大的優(yōu)越性，因而又開始出現(xiàn)V型平板帶取代包布式和切邊式三角帶的現(xiàn)象。這種三角帶與平板帶結(jié)合的膠帶，雖然對帶輪溝槽有特殊的要求，然而由于帶體很薄，與帶輪的接觸面積大，彎曲性好，帶輪縮小，可使傳動(dòng)裝置進(jìn)一步小型化、節(jié)能化，在世界發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)量急劇增長。 近些年來，為適應(yīng)各種傳動(dòng)裝置的特殊需要，除普通標(biāo)準(zhǔn)型的三角帶之外，還出現(xiàn)了數(shù)量眾多、形狀各異的特種三角帶，它們主要有： (1)窄型和寬型三角帶 普通三角帶的寬高比為1：1．5～1．6，而窄型和寬型的三角帶分別為1：1．2和1：2。窄型V帶的結(jié)構(gòu)尺寸比普通V帶可以減少約50％，能節(jié)省大量原材料，同時(shí)強(qiáng)力均勻，有效接觸面積大，彎曲應(yīng)力小，可大大延長使用壽命。窄型v帶的傳動(dòng)效率可達(dá)90％一97％，極限速度達(dá)40-50m／s，傳動(dòng)能力提高0．5～1．5倍，最適于短距離、小帶輪于變速傳動(dòng)，故又稱之為變速帶。其特點(diǎn)是在帶的上下表面，大多制成單面或雙面的弧形或齒形狀態(tài)，使之易于調(diào)速，主要用在低速的圓錐式和圓盤式無級變速器方面。 (2)小角和大角三角帶 它同普通三角帶的主要區(qū)別是，夾角40改為30和60左右。小角V帶能使接觸面減小，降低所需張力，可延長使用壽命，適于設(shè)備的小張力傳動(dòng)。大角V帶為上半部呈矩形，下半部呈倒梯形的六角帶，能使摩擦損失減小，承載能力增大，帶體柔軟，適于輕小型設(shè)備的高速傳動(dòng)。 (3)活絡(luò)和沖孔三角帶 活絡(luò)帶由多個(gè)小段以金屬螺釘連結(jié)而成。沖孔帶在帶體縱向沖有許多等距的透孔用以連接接頭。這種V帶都是可以接頭的三角帶，可根據(jù)需要長度隨意自由接頭定長。它彌補(bǔ)了普通三角帶無接頭，只能按規(guī)定長度使用的限制。另外一個(gè)好處是，在使用中，當(dāng)三角帶體出現(xiàn)局部損壞后，可更換損壞部位繼續(xù)使用，同時(shí)，它還有可簡單自由調(diào)節(jié)長度大小的優(yōu)點(diǎn)。但因強(qiáng)度較低，只能用于低速傳動(dòng)，又由于存在精確度低、傳動(dòng)效率差等問題，近些年來使用日趨減少。 此外，對指定用于汽車、拖拉機(jī)等各種內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇而用的三角帶，人們專門稱之為風(fēng)扇帶。它的特點(diǎn)是以單根使用為主，帶輪很小，傳距很短，速度與功率常變，是屬于接觸溫度較高、在苛刻環(huán)境條件下使用的一種V帶。風(fēng)扇帶也常用在發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、動(dòng)力泵等方面。風(fēng)扇帶由于其性能要求與普通三角帶完全不同，在工業(yè)上單獨(dú)分類統(tǒng)計(jì)。近些年來，世界風(fēng)扇帶的發(fā)展十分迅速，數(shù)量已占到三角帶總量的三分之一。 風(fēng)扇帶分為普通和窄型兩種，細(xì)分為包布式平底V帶、圓齒V帶、切邊式平底V帶和波浪V帶等多種類型。風(fēng)扇帶的結(jié)構(gòu)一般比普通三角帶要復(fù)雜，見附圖，除強(qiáng)力層、伸張層、壓縮層和包布層之外，又增加了緩沖層和支撐層。 現(xiàn)在使用最多的是切邊式波浪V帶，生熱低、散熱快、摩擦大、噪聲小、強(qiáng)度好、效率高，行駛里程可達(dá)18～20萬公里，比一般風(fēng)扇帶高出約一倍。近年來，隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率的提高和旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，以及液壓轉(zhuǎn)向裝置和冷風(fēng)裝置的增多，對風(fēng)扇帶的要求日益嚴(yán)酷，不僅帶輪小型化，而且采用雙向兩面驅(qū)動(dòng)的方式越來越多，因此，橡膠和芯體材料也隨之產(chǎn)生了重大改變，普通三角帶、V型平板帶與風(fēng)扇帶比較1-上膠布層：2-下膠布層；3-橡膠伸張層：4-橡膠壓縮層：5-線繩強(qiáng)力層；6-橡膠緩沖層： 1．3 圓形帶 圓形帶為斷面呈圓形的傳動(dòng)帶，它可以自由彎曲驅(qū)動(dòng)。這種帶多為聚氨酯制造的，通常沒有芯體，結(jié)構(gòu)最為簡單，使用方便。圓形帶為膠帶傳動(dòng)開辟了新的途徑，世界各國在小型機(jī)床、縫紉機(jī)、精密機(jī)械等方面需用量急劇增長，今后潛力很大。 1．4 齒型帶 圖1-3齒形帶 齒型帶亦稱同步帶，分為單面齒帶和雙面齒帶兩種類型。前者主要用于單軸傳動(dòng)，后者為多軸或反向傳動(dòng)，系從1980年以來世界新出現(xiàn)的又一種高效傳動(dòng)帶。齒型帶根據(jù)齒的形狀又分為梯形和圓弧形兩種，以圓弧形齒的同步帶所承受的扭矩為最大。從所用材料上，齒型帶可區(qū)分為橡膠型和聚氨酯型兩大類，而前者又有普通橡膠(通常為氯丁橡膠)和特種橡膠(多為飽和丁腈橡膠)之分。它們的結(jié)構(gòu)是由鋼簾線或玻璃纖維組成的強(qiáng)力層和以橡膠及尼龍布形成的外包橡膠層或聚氨酯膠層構(gòu)成。 齒型帶包括多楔帶，近20年來在工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展極為迅猛，正在不斷地侵蝕傳統(tǒng)的金屬齒輪、鏈條以及橡膠方面的平板帶和三角帶市場。目前，除已大量用于汽車及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之外，并進(jìn)一步擴(kuò)大到OA機(jī)器(辦公設(shè)備)、機(jī)器人等各種精密機(jī)械的傳動(dòng)。由于膠帶內(nèi)側(cè)帶有彈性體的齒牙，能實(shí)現(xiàn)無滑動(dòng)的同步傳動(dòng)，而且具有比鏈條輕、噪音小的特點(diǎn)，現(xiàn)今歐洲80％以上的轎車、美國40％的轎車都已裝用了這種齒型帶。我國2000年生產(chǎn)汽車200萬輛，齒型帶需要700萬條以上。最近出現(xiàn)的圓齒帶較之方齒帶，更進(jìn)一步增大了傳動(dòng)力和肅靜性，作為新一代的環(huán)保帶，其使用范圍更趨廣泛。現(xiàn)在，已開始成為對同步傳動(dòng)、噪音要求極為嚴(yán)格的家用和工業(yè)用縫紉機(jī)、打字機(jī)、復(fù)印機(jī)的使用對象。 2. 技術(shù)展望 半個(gè)多世紀(jì)以來，世界傳動(dòng)帶的技術(shù)發(fā)展歷經(jīng)了以下幾個(gè)階段： 其一，從傳動(dòng)帶用的材料來看，橡膠己由天然橡膠發(fā)展到合成橡膠，進(jìn)一步又?jǐn)U大到特種合成橡膠CSM、HNBR：骨架材料由棉纖維擴(kuò)大到人造絲、聚酯、尼龍、玻璃纖維、鋼絲以及芳綸等，詳見表2。品。為提高V型帶的耐久性，從60年代開始，出現(xiàn)了切割式三角帶，它的側(cè)面沒有包布，耐彎曲疲勞性非常好，已取代了大部分包布式三角帶。 另一方面，進(jìn)入80年代之后，平板帶與V型帶結(jié)合的V型平板帶得到快速發(fā)展，由于其性能優(yōu)異，產(chǎn)量急劇增大，現(xiàn)已部分取代了切割式V帶。緊接著，在美日等國又出現(xiàn)了楔形V帶。因?yàn)檫@種帶的厚度薄，與帶輪的接觸面積大，彎曲性能好，可以在小的帶輪上使用，因而為傳動(dòng)裝置的小型化、節(jié)能化做出了很大貢獻(xiàn)。 再有，利用傳動(dòng)帶背面也可驅(qū)動(dòng)的原理，例如，在汽車風(fēng)扇、交流電機(jī)、動(dòng)力操縱系統(tǒng)、空調(diào)等，采用一根傳動(dòng)帶一次驅(qū)動(dòng)的所謂"蛇行傳動(dòng)"方式，引起了各界的關(guān)注，使用范圍日趨擴(kuò)大。這種多面、多向、多機(jī)傳動(dòng)的代表性產(chǎn)品有，六角帶和圓形帶。 傳動(dòng)帶中的最新一類產(chǎn)品是齒型帶，又稱同步帶。它集齒輪、鏈條、帶傳動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)為一體，具有傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、噪聲小、節(jié)能、維修方便等特點(diǎn)。它的傳動(dòng)原理雖早在1900年即有若干專利出現(xiàn)，然而直到半個(gè)世紀(jì)之后才開始工業(yè)化，80年代起終于成為精密機(jī)械的主導(dǎo)傳動(dòng)產(chǎn)品。特別是用飽和丁腈橡膠和聚氨酯彈性體制造的高精度微型帶，已經(jīng)進(jìn)入了高新技術(shù)領(lǐng)域。齒型帶與傳統(tǒng)傳動(dòng)帶的最大不同點(diǎn)在于：同步、靜音。因此，它是當(dāng)今最受推崇的環(huán)保型產(chǎn)品。近年來，齒型帶的齒牙由方齒改為圓齒之后，更進(jìn)一步增大了傳動(dòng)力，發(fā)展前景極為廣闊。 由于各種不同機(jī)械要求的特性不同，以及各種傳動(dòng)帶的價(jià)格高低相差懸殊，今后傳動(dòng)帶將朝著結(jié)構(gòu)、材料多元化的方向發(fā)展，其用途和品種規(guī)格也日趨多樣化。傳動(dòng)帶中V型帶、齒型帶、平板帶的構(gòu)成比例，大體將在6：3：1的范圍內(nèi)上下變化。各種產(chǎn)業(yè)機(jī)械裝置要求使用的傳動(dòng)帶類型。 (1)橡膠和彈性體 V型帶最早為NR或NR／SBR的并用物?，F(xiàn)今，已廣泛使用耐熱性、耐磨性、耐彎曲性和耐油性均優(yōu)的CR。在未找到新的綜合物性更平衡的膠種之前，今后還將繼續(xù)保持這一趨勢。對于切割式V型帶和V型平板帶，將要擴(kuò)大采用以短纖維補(bǔ)強(qiáng)的CR，通過傳動(dòng)帶橫向短纖維定向補(bǔ)強(qiáng)，達(dá)到傳 動(dòng)帶橫方向側(cè)壓性與縱方向彎曲性雙立的效果。對耐熱性有苛刻要求的傳動(dòng)帶，將會(huì)有更多的HNBRV型平板帶出現(xiàn)。 齒型帶最初使用的CR，現(xiàn)在仍然是比較理想的材料，今后還將繼續(xù)廣泛用于一般產(chǎn)業(yè)的傳動(dòng)上面。對于要求耐熱性和耐久性的齒型帶，要大量使用CSM、HNBR等特種耐熱、耐油橡膠。由于這類橡膠的性能優(yōu)異，盡管價(jià)格十分昂貴，超出現(xiàn)有產(chǎn)品幾倍，但隨著汽車工業(yè)等的技術(shù)進(jìn)步和環(huán)境的惡化，特別是HNBR將成為未來齒型帶的主導(dǎo)材對于小型、微型齒型帶來說，聚氨酯彈性體是最為理想的材料。特別是精密機(jī)械方面的齒型帶，已無其他材料可以代替，今后不論在品種規(guī)格上，還是在用途上，都將迅速擴(kuò)大，發(fā)展前景極為寬廣。 平板帶原來為橡膠，隨著薄型平板帶的出現(xiàn)，聚氨酯和尼龍片材已成為重點(diǎn)開發(fā)方向。 (2)纖維骨架 能作了種種改進(jìn)，因而已成為齒型帶的首選材料，V型帶的骨架決定著膠帶的強(qiáng)度和壽命。早期的補(bǔ)強(qiáng)層使用棉簾線，而后改用了強(qiáng)力人造絲線繩。由于有伸長大的缺點(diǎn)，從20世紀(jì)70年代開始，世界各國都普遍使用強(qiáng)度高、伸長小、耐熱和耐彎曲性好的聚酯線繩，80年代又出現(xiàn)了高定伸、低收縮的改性聚酯線繩，現(xiàn)已成為V型帶骨架材料的主流。對于要求高負(fù)荷傳動(dòng)、耐沖擊性的變速帶和農(nóng)機(jī)用的V型帶，有的己開始使用芳綸纖維。 齒型帶的補(bǔ)強(qiáng)層，人們曾長期使用鋼絲和聚酯而使其強(qiáng)度下降的問題，同時(shí)還有因其比重大而適于高速旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)等現(xiàn)象，如今已被基本淘汰。使用聚酪簾線對于要求尺寸精度高的產(chǎn)品，由于存在伸縮問題，現(xiàn)也很少采用。目前認(rèn)為最好的骨架材料是玻璃纖維，它能使嚙合傳動(dòng)時(shí)的伸長小，而且具有適度的線膨脹系數(shù)，加之對彎曲疲勞等缺欠性得到廣泛使用。今后，強(qiáng)度更高、耐彎曲性更好的芳綸纖維將有可能部分取代玻璃纖維而擠進(jìn)齒型帶最佳骨架材料行列。 (3)外包保護(hù)布 V型帶使用的外包保護(hù)布向來以棉帆布為主，至今依然保持這種狀態(tài)。對一部分要求更耐磨和耐彎曲性能更好的，也開始使用棉的混紡帆布，甚至是全合成纖維帆布。外包保護(hù)布未來將繼續(xù)保持這一趨勢。齒型帶為了保護(hù)齒部和芯線，主要是使用高強(qiáng)力型的合成纖維，通常以尼龍帆布為主，今后方向是進(jìn)一步薄層化。 2．3 工藝設(shè)備趨向 多年來，傳動(dòng)帶的生產(chǎn)工藝在世界各地一直沒有大的變化，不外煉膠、成型、硫化三大老的工藝。所不同的是，切割式三角帶取消了V型帶成型時(shí)的包布，并改為在硫化后切割，同時(shí)增加研磨工序。而對于齒型帶則是在帶齒形溝槽的模型上，先置入外包帆布，然后呈螺旋狀纏上芯線，而后上覆橡膠片，連同模型一起送入硫化罐硫化。此時(shí)，利用橡膠在加熱中的塑性流動(dòng)，從芯線的縫隙將帆布充入模齒內(nèi)而形成帶齒，硫化后再從模型中取出成適當(dāng)?shù)膶挾取? 這種生產(chǎn)工藝，把傳動(dòng)帶的制造過程人為地分割成好幾塊，無法聯(lián)結(jié)起來；加之傳動(dòng)帶的品種規(guī)格太多，生產(chǎn)批量很小，產(chǎn)品變動(dòng)頻繁，給工藝設(shè)備的連續(xù)化、自動(dòng)化帶來了諸多困難，生產(chǎn)效率十分低下。當(dāng)前國外的發(fā)展趨勢，一是努力研究實(shí)現(xiàn)工藝的連續(xù)化生產(chǎn)，提高設(shè)備自控水平，促使生產(chǎn)效率大幅度提高：二是繼續(xù)擴(kuò)大使用聚氨酯等液體彈性體，從根本上簡化工藝，縮短流程，改變傳統(tǒng)的橡膠工藝加工方式。現(xiàn)在，聚氨酯液相加工工藝在小型和微型帶中，已占據(jù)主導(dǎo)地位，前景十分樂觀。 還有，短纖維橡膠的混合也是當(dāng)今世界傳動(dòng)帶業(yè)界一大課題。如何使短纖維在橡膠中均勻分散，并解決由此而產(chǎn)生的膠料高粘度化，造成生產(chǎn)效率下降的現(xiàn)象，需要在混煉方法和控制方式有新的突破。另外，短纖維橡膠的纖維排列取向也是不可忽視的又一個(gè)問題，通常采用壓延機(jī)和壓出機(jī)定向供膠出片、按流動(dòng)方向取片的方法，也并非最佳良策。無紡布、復(fù)合片材是今后開發(fā)的方向。 2．4 未來目標(biāo) 縱觀半個(gè)多世紀(jì)以來世界傳動(dòng)帶的發(fā)展趨勢，隨著全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的迅猛發(fā)展，今后傳動(dòng)帶的主流是向著小型化、精密化和高速化的方向發(fā)展。老式的平板帶將被日漸淘汰，新型的環(huán)形平板帶重新崛起；切割三角帶將取代大部分包布V型帶、同時(shí)代之而起的V型平板帶、多楔帶、齒型帶可能成為新的主流產(chǎn)品。 我國生產(chǎn)傳動(dòng)帶的廠家十分雜亂，除200家國有、三資企業(yè)之外，還有1000余家集體、私營和個(gè)體所有制企業(yè)，僅V型帶一種產(chǎn)品年產(chǎn)即達(dá)4億A米以上，在產(chǎn)量上雖已位居世界前列，而略具規(guī)模水平的不過十幾家。除少數(shù)引進(jìn)技術(shù)設(shè)備和合資企業(yè)外，大多處于后進(jìn)狀態(tài)，亟待改組、改造、改革。調(diào)整傳動(dòng)帶行業(yè)結(jié)構(gòu)，淘汰老舊產(chǎn)品，開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，迎頭趕上世界傳動(dòng)帶先進(jìn)技術(shù)水平，可說是當(dāng)前最為緊迫的任務(wù)。 疲勞試驗(yàn)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 汽車傳動(dòng)帶是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)重要的零部件，也是傳動(dòng)帶重要的組成部分。目前國內(nèi)關(guān)于汽車傳動(dòng)帶的疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)的研制尚處于發(fā)展階段，市場上使用的疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)大多是機(jī)械封閉式的，它的實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性較差，不能良好的模擬帶的實(shí)際工況，所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同實(shí)際情況偏差較大，國外的發(fā)達(dá)國家?guī)缀蹙捎秒姺忾]式疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)來代替機(jī)械封閉式的。 目前國內(nèi)的汽車傳動(dòng)帶的質(zhì)量普遍低于美國、日本等發(fā)達(dá)國家的同類產(chǎn)品的一個(gè)主要原因在于疲勞壽命試驗(yàn)不過關(guān)，因此研發(fā)一種適合我國國情的，達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平的新型傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)是必要的。其目的是進(jìn)一步推進(jìn)汽車傳動(dòng)帶的研發(fā)能力，為國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的控制與監(jiān)測、標(biāo)準(zhǔn)化的制定提供理論依據(jù)。傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)臺(tái)的種類比較多，目前國內(nèi)外應(yīng)用的主要有：機(jī)械封閉式試驗(yàn)系統(tǒng)和電封閉式試驗(yàn)系統(tǒng)。國內(nèi)應(yīng)用較多的是機(jī)械封閉式試驗(yàn)系統(tǒng)。機(jī)械封閉式試驗(yàn)系統(tǒng)主要是通過改變帶輪的直徑或利用磁粉離合器來產(chǎn)生滑差率。這樣的系統(tǒng)中所施加的傳動(dòng)負(fù)載穩(wěn)定性較差，實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)際工況相差較大，因此測出的疲勞壽命與帶的實(shí)際產(chǎn)品質(zhì)量有時(shí)出現(xiàn)較大偏差。而且，因負(fù)載的動(dòng)態(tài)波動(dòng)不適應(yīng)于汽車同步帶傳動(dòng)性能試驗(yàn)。 目前市場上的傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)只能對一種形式的傳動(dòng)帶進(jìn)行疲勞壽命實(shí)驗(yàn)，如果一個(gè)廠家生產(chǎn)多種類型的傳動(dòng)帶就要購買多臺(tái)試驗(yàn)機(jī)，在注重節(jié)約，降低成本和提高競爭力的今天，若是能研發(fā)一種能對多種形式傳動(dòng)帶進(jìn)行疲勞壽命實(shí)驗(yàn)，無疑會(huì)給廠家和整個(gè)社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)采用眾多成熟的技術(shù)與原件，系統(tǒng)的功能完善，自動(dòng)化程度，可靠性和運(yùn)行的穩(wěn)定性高，能很好的模擬傳動(dòng)帶的種不同工況下的疲勞工作壽命。新型疲勞試驗(yàn)機(jī)的研發(fā)必然會(huì)帶來傳動(dòng)帶質(zhì)量的提高，這對提高我國傳動(dòng)帶行業(yè)的競爭力，推動(dòng)傳動(dòng)帶的國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂，積極與世界接軌有著重要的意義。傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)在國外發(fā)展的要早于我國，而且各方面發(fā)展的都比較成熟。帶的疲勞壽命實(shí)驗(yàn)機(jī)幾乎是與傳動(dòng)帶同時(shí)出現(xiàn)的，要提高帶的質(zhì)量和使用壽命，必須對其進(jìn)行壽命試驗(yàn)?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，尤其是汽車工業(yè)，它對傳動(dòng)帶提出了更高的要求。國外的很多代生產(chǎn)廠家都在研發(fā)與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)同壽命的傳動(dòng)帶。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，不僅要改進(jìn)帶的生產(chǎn)工藝和配方，對帶的檢測手段也要進(jìn)行新的研發(fā)，有其是帶的疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)。我國的橡膠工業(yè)起步晚，技術(shù)差，相應(yīng)的配套設(shè)施不完善，整個(gè)行業(yè)沒有一個(gè)完善的，能在全行業(yè)推廣的檢測手段。這其中的一個(gè)重要原因就是對帶的疲勞壽命試驗(yàn)設(shè)備不過關(guān)，不能對帶的整體質(zhì)量和存在的不足做出合理的評估，使對帶的生產(chǎn)工藝和配方的改進(jìn)無從下手。雖然我國制訂了相應(yīng)的傳動(dòng)帶國家標(biāo)準(zhǔn)，但執(zhí)行起來卻困難重重。傳動(dòng)帶生產(chǎn)廠家如果從國外進(jìn)口帶疲勞壽命檢測設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，大多數(shù)廠家難以承受；而且，進(jìn)口的設(shè)備都是按各自的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)和研制的，有很多地方并不適合我國的國情。因此，為配合國家標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施，根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制出符合我國國情的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)設(shè)備成為相關(guān)科研院所和工業(yè)企業(yè)的重要任務(wù)。 四、研究內(nèi)容及方案擬定 研究內(nèi)容： 1.查閱相關(guān)資料，完成總體方案的分析論證； 2.試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和潤滑系統(tǒng)及高溫箱設(shè)計(jì)； 3.典型零件設(shè)計(jì) 方案擬定： 試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)指標(biāo) 負(fù)載功率：10kw 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速：4900r/min±2% 帶張緊力：680±30N 高溫箱：85℃±5℃ 要求測量主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速測量精度為±1% 總體方案的確定 目前國內(nèi)的汽車傳動(dòng)帶的質(zhì)量普遍低于美國、日本等發(fā)達(dá)國家的同類產(chǎn)品的一個(gè)主要原因在于疲勞壽命試驗(yàn)不過關(guān)，因此研發(fā)一種適合我國國情的，達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平的新型傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)是必要的。 機(jī)械封閉功率試驗(yàn)機(jī)的工作原理 眾所周知，V帶是靠摩擦力來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的。在傳動(dòng)中特有一個(gè)彈性打滑現(xiàn)象，它是由于在傳動(dòng)中，帶輪的倆邊拉力不相等造成的。我們用滑差率ε%表示彈性滑動(dòng)的大小。從膠帶的變形關(guān)系可以推出滑差率 （1） 式中： =帶緊邊拉力， =帶松邊拉力， =帶有效拉力， = 主動(dòng)輪線速度， =從動(dòng)輪線速度， =主動(dòng)輪直徑， =從動(dòng)輪直徑， =主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速， =從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速， =膠帶的彈性模量， =膠帶的橫截面積。 由（1）式中可以看出，有效拉力F越大，則彈性滑動(dòng)越大，滑差率ε%就越大，有效拉力即為帶傳動(dòng)中的載荷，所以帶中傳遞的載荷也越大。 機(jī)械封閉功率試驗(yàn)機(jī)就是系統(tǒng)的載荷在整個(gè)系統(tǒng)中封閉傳遞，并且傳遞的是機(jī)械彈性變形能。 2．加載傳動(dòng)方式的選擇 可供選擇的方案：用行星輪系和力矩電機(jī)的加載傳動(dòng)方式 采用電磁加載器加載的傳動(dòng)方式 對比分析 采用行星輪系和力矩電機(jī)的加載傳動(dòng)方式 傳動(dòng)原理 該種方式的傳動(dòng)原理如圖1示： 圖1 行星輪系和力矩電機(jī)加載的傳動(dòng)原理 該種方式中，兩個(gè)試驗(yàn)帶輪直徑相等，主傳動(dòng)輪安裝在行星輪系的外殼上，主電機(jī)通過傳動(dòng)軸與輪系的系桿聯(lián)接，力矩電機(jī)與輪系的中心輪聯(lián)接。該輪系為差動(dòng)輪系，有兩個(gè)自由度。 優(yōu)缺點(diǎn) 該種方式中需要用到力矩電機(jī)和主電機(jī)兩個(gè)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不夠緊湊。 采用電磁加載器加載的傳動(dòng)方式 傳動(dòng)原理 該種方式的傳動(dòng)原理如圖2所示： 圖2 電磁加載器加載方式的傳動(dòng)原理 該種方式的顯著特點(diǎn)是傳動(dòng)帶有兩條，兩主動(dòng)輪直徑不等，而從動(dòng)輪直徑相等。主動(dòng)輪裝在與電磁加載器外殼相連接的空心軸13上，主傳動(dòng)輪裝在與加載器的芯軸相連接的中心軸12上。當(dāng)電磁加載器使兩主動(dòng)輪剛性聯(lián)接時(shí)，由于傳動(dòng)帶傳動(dòng)比不等，為系統(tǒng)加上載荷。當(dāng)電磁器斷電時(shí)，系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，無扭矩產(chǎn)生，即無載荷傳動(dòng)。 優(yōu)缺點(diǎn) 此種方式只需一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)緊湊。 比較兩種傳動(dòng)方式選擇第二種電磁加載方式。 五、進(jìn)度安排 1、2010.3.1～3.14 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研，完成科技譯文及開題報(bào)告； (科技譯文不少于3000漢字) 2、2010.3.15～6.6 完成總體設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)等； （完成4張零號圖，要求CAD出圖；具體落實(shí)到每個(gè)人內(nèi)容 有所不同，時(shí)間段相同） 3、2010.6.7～6.20 完成設(shè)計(jì)（論文）說明書 （40～60頁，要求打印）； 4、2010.6.21～6.25 評審、答辯。 （給出成績及評語，注意答辯時(shí)間2010年6月15——20日， 請?jiān)?5日前完成所有任務(wù)） 六、參考文獻(xiàn) [1] 卜炎主編 .《中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典》. 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2002.1 [2] 張展 主編.《非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》.兵器工業(yè)出版社 1993.9 [3] 鄭堤 唐可洪 主編 .《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》. 機(jī)械工業(yè)出版社 1997.7 [5] 于俊一 鄒青 主編 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 》. 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.1 [6] 周斌.《 機(jī)電一體化實(shí)用技術(shù)手冊》.兵器工業(yè)出版社. 1994.4 [7] 孫波 主編 .《畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典 》.西安電子科技大學(xué)出版社 2008 [8] 汽車多楔帶. 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