劍杆織機的主傳動-帶傳動

　　(一)分類

　　皮帶傳動根據傳動原理可分為摩擦傳動和齧合傳動。摩擦傳動是傳動帶以一定的張緊力套在主動輪和被動輪上,依靠傳動帶和帶輪表麵之間產生的摩擦力傳遞運動。齧合傳動則是依靠同步帶表麵的齒與同步帶輪上的齒槽相齧合傳遞運動。因此,齧合傳動可以達到同鏈傳動或齒輪傳動相同的固定傳動比。此外,根據傳動帶在材質和截麵形狀等方麵的不同,常見的傳動帶大致可以歸類如下:

　　幾種常用帶的特點:

　　1.普通平帶

　　普通平帶抗拉強度較大,耐濕性好,中心矩大,價格便宜,但傳動比小,效率較低,可呈交叉、半交叉及有導輪的角度傳動,傳動功率可達500kW。傳動比一般小於7,帶速15～30m/s。

　　2.普通V形帶

　　普通V形帶是截麵為梯形的傳動帶,它在紡織機械中的應用很廣泛。如圖1-41。其兩個側麵為工作麵,與帶輪輪槽接觸,具有楔的作用。因此,摩擦力約比平帶大一半以上,牽引能力也有提高。此外,它與平帶相比,還具有下列優點:可減小帶輪上的包角;可增大傳動比;初張力小;可減小外廓尺寸。但V形帶的高度比平型帶的厚度大得多,這對其在帶輪上的彎曲和傳動時的機械效率不利。

　　普通V形帶在開口式傳動時最大傳動比為i≤7;裝有張緊輪時可達到i≤10。普通V形帶最大允許撓曲次數為40次/s;傳動效率約0.85～0.95;最大傳動功率可達700kW;V形帶傳動屬於摩擦傳動,所以傳動比不可能很準確,滑動率約在2%以下。帶速20～30m/s,最佳帶速20m/s。

　　3.窄V形帶

　　如圖1-42,窄V形帶是在普通V形帶基礎上發展起來的一種新型V形帶,它與普通V形帶相比,帶的寬度約減小1/4,所以橫向剛度較大;帶的頂麵呈拱形,使強力層受載後仍保持一個平麵,受力均勻;此外,其強力層的位置略高於普通V形帶,使中性線上移,加上其兩側呈內凹曲線形,使帶在帶輪上彎曲時與帶輪的槽麵接觸麵積增大,柔性增加,因此,窄V形帶傳遞功率的能力比普通V形帶高得多。

　　窄V形帶的長度誤差比普通V形帶約小1/2～1/3,因此,用多根窄V形帶傳動時,每根傳動帶的受力較均勻,帶的壽命可提高2倍左右。

　　窄V形帶帶輪寬度和直徑可減小,費用比普通V形帶降低20%～40%,可以完全代替普通V形帶。

　　窄V形帶適用於高速傳動,帶速可達20～25m/s,極限達40～50m/s;也適用於低速傳動。

　　窄V形帶的傳動效率為90%～97%。

　　綜上所述,窄V形帶有很多優越性,因此,近年來它越來越多用於一般機械和紡織機械的傳動中,預計今後有取代普通V形帶的趨勢。

　　4.聯組V形帶

　　如圖1-43聯組V形帶是窄V形帶的延伸產品。各V形帶長度一致,整體性好;各帶受力均勻,橫向剛度大,運轉平穩,消除了單根帶的震動;承載能力較高,壽命較長;適用於脈動負荷和有衝擊振動的場合,特別適用於垂直地麵的平行軸傳動。要求帶輪尺寸加工精度高。目前隻有2～5根的聯組。帶速20～30m/s。

　　5.多楔帶

　　如圖1-44,多楔帶又稱複合V形帶,它是一種新型傳動帶,是在平帶基體下腹有若幹縱向三角形楔的環形帶,楔形麵是工作麵。近年來,它的應用已較廣泛,在紡織機械中,一般用在要求V形帶根數較多、衝擊力較大的設備中。多楔帶兼有平帶和V形帶的優點,與平帶相比,有同樣的可撓性,但在運轉時它不會從帶輪上脫落。能適用於高速,速比可達1∶10。與普通V形帶相比,多楔帶具有下列優點:

　　(1)傳動能力大。由於多楔帶和帶輪的接觸好,各工作麵間的載荷分布均勻,所以它的承載能力高。在與普通V形帶相同寬度的情況下,多楔帶的傳動功率可以增加30%～50%,也就是在傳遞相同的功率時,采用多楔帶可使輪的直徑和寬度減小,結構緊湊,成本降低。

　　(2)消除了多根帶傳動時帶長度不均的現象。因此在瞬時過載時,多楔帶仍能不打滑,繼續以高效率傳動。一般V形帶的寬度沿帶的周長有製造誤差,造成傳動比變化及引起振動,而多楔帶沒有這種缺點,它振動小,發熱少,運轉平穩。

　　(3)伸長率小,使用壽命長。多楔帶和同步帶一樣,采用伸長率小、抗拉與抗疲勞強度高的鋼絲繩或聚酯線繩作為強力層,外麵包覆橡膠或聚氨酯。特別是聚氨酯多楔帶,由於其比重輕,強度高,耐油及耐磨性好,摩擦係數高,傳動性能更好。

　　6.同步帶

　　20世紀40年代已經開始有同步帶傳動,由於其各種獨特的優點而在現代機械工業中被廣泛應用,品種和規格也得到新的發展。近年來,同步帶傳動在紡織機械中的應用日趨廣泛,如精紡機、噴氣織機、劍杆織機、噴水織機、織帶機等設備中均有應用。同步帶傳動有以下特點:

　　(1)傳動準確,沒有打滑。同步帶傳動屬於齧合傳動,傳動時同步帶的齒與帶輪的齒槽相齧合,傳動比較準確,沒有打滑。

　　(2)能適用於高速運轉。現代機器要求速度高,可長時間連續運轉,同步帶能滿足這一要求,其最高速度可達80m/s。

　　(3)維護保養方便。它不是金屬和金屬接觸,所以不需要加潤滑油,使機器保持清潔。同時,同步帶在使用中不會伸長,所以給定初張力後不必調整,適宜在人員不易接近或操作不方便的部位采用。

　　(4)結構緊湊。同步帶強度高,重量輕,帶的厚度薄,撓性好,適於高速和較小的帶輪直徑,傳動結構緊湊。

　　(5)傳動效率高。同步帶傳動不是摩擦傳動,且不需要有很大初張力,因此可減少軸承受力。同步帶重量輕,齧合性能好,運行時產生的熱量小,因此傳動效率高,可達98%～99%。

　　(6)衝擊性小。同步帶沒有鏈傳動時節線上下跳動的現象,因此傳動平穩,衝擊性小,能用於正反向和精密的傳動中。

　　(7)可減輕傳動機構的重量。用同步帶傳動,可是用鋁合金或塑料帶輪。因此當傳動相同功率時,采用同步帶可以減輕傳動機構的重量。

　　(8)速比大、載荷範圍大。同步帶傳動的傳動比可高達12～20,它能用於小至數瓦,大致數百千瓦的傳動中。

　　(9)噪聲小。同步帶傳動的噪聲小於齒輪或鏈傳動。

　　同步帶按齒形分類可分為梯形齒同步帶和圓弧齒同步帶兩類。如圖1-45、圖1-46。圓弧齒同步帶和梯形齒同步帶相比,齒根應力集中小,壽命更長,傳遞功率比梯形齒高1.2～2倍。

　　7.寬V形帶

　　如圖1-47。寬V形帶曲撓性好,耐熱性及耐側壓性能好,它廣泛應用在無級變速傳動機構中。如劍杆織機中常用的亨特式送經機構,其無級變速部分就采用的寬V形帶式無級變速。

　　寬V形帶具有以下特點:

　　(1)帶的寬度大,帶寬與帶高之比一般為2～4。

　　(2)變速範圍較大,可達3～6,帶越寬,楔形角越小,變速範圍越大;用楔形角小的寬帶時,變速範圍可達9～12。

　　(3)帶的楔形角較小,在22°～40°之間。

　　(4)具有足夠的橫向剛度,能避免“塌腰”和扭轉等現象。

　　(5)具有足夠的縱向撓曲性。

　　(6)帶的伸長率較小。

　　寬V形帶也是依靠摩擦力傳遞動力,因此也有彈性滑動損失,傳動比不能很精確。

　　8.齒形V形帶

　　如圖1-48。齒形V形帶承載層為繩芯結構,內表麵製成均布橫向齒的V形帶。它散熱性好,與輪槽粘附性好,是曲撓性最好的V形帶。

　　(二)帶的張緊及安裝

　　將傳動帶進行適當的張緊,使傳動帶具有一定的預緊力是帶傳動正常工作的重要因素。預緊力不足,帶將在帶輪上打滑,會使傳遞載荷的能力和效率降低,帶的工作麵磨損,小帶輪急劇發熱,有時還會導致帶的振動。同步帶還會因齧合不良而跳齒,甚至從帶輪上脫落。預緊力過大,會使帶的壽命降低,軸和軸承上的載荷增大,加劇軸承的發熱和磨損。

　　帶傳動,其軸間距一般應能調整,以便張緊和更換傳動帶。張緊的方法有:

　　(1)移動一個帶輪,使軸間距改變,一般是調節電動機的位置。

　　(2)利用一個位置可調的張緊輪進行調節。

　　(3)改變帶長。對有接頭的平帶,常采用定期截去帶長,使帶張緊。

　　測量張力的方法:在帶與兩帶輪的切點間的長度S中點處施加一垂直於帶的壓力F,使其產生撓度D,如圖1-49所示,就可得出帶的張力T,這些因素之間的關係式如下:

　　(2)多根帶傳動時,為使各帶受載均衡,帶的配合公差不應大於允許規定的數值。

　　(3)各帶輪軸線應相互平行,各帶輪相對應的V形型槽對稱平麵應重合。

　　(4)帶裝入輪槽前,應先調小中心矩,不得強行撬入。

　　(5)中心距調整應使帶的張緊適度,所需初張緊力可按上述方法控製。