带 (机械)

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
一对V带
Hagley Museum机械展馆中的平带传动机构

,也称传动带皮带,是一种环状柔性材料,用于机械连接两根或以上的传动轴。带可以用于传递动力,也可以用来传递运动,即相对位移。带安装在带轮上。在双带轮系统中,带轮的转向可以相同,也可以通过交叉带的方向来使两带轮的转向相反。

作为动力源,传送带是带在两点间输送物体的一个应用。

传动[编辑]

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:[1]

P=(T_1-T_2)v
\frac{T_1}{T_2} = e^{\mu\alpha}

其中,T1和T2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。

優點和缺點[编辑]

帶驅動的優點是簡單、便宜,而且二個傳動軸之間不需要對正。傳動帶可保護機械不會過載,也有阻尼效果,可以減少噪音及振動。傳動帶不需潤滑,所需要的保養也最少。傳動帶的效率高(90%至98%,一般95%),可以在傳動軸有明顯夾角的情形下使用。只要讓傳動帶沒有張力就可以達到離合器的效果,配合不同半徑滑輪或的斜的滑輪可以達到變速的效果。

由於滑動及傳動帶的伸長,帶驅動時二輪角速度的比例不一定是定值,也不一定會和二輪半徑比相等,不過使用有齒的傳動帶可大幅改善此一問題。其溫度範圍可以從−35°C到85°C。若要補償傳動帶的磨損伸長,需調整中心距的或增加一惰輪。

平带[编辑]

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[编辑]

V带[编辑]

空压机上的多V带

多槽皮带[编辑]

多楔带[编辑]

同步带[编辑]

同步带
带传动自行车上的同步带轮

歷史[编辑]

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[2],用于把纤维缠绕在上为纺梭作准备的卷纬机。[3]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,[4]不但后来经改良精进为链条传动[5]而且对纺车发明是至关重要的元件。[6]

宋朝(960年-1279年)秦观(1049年-1100年)于1090年所著关于纺织品养蚕业的书《蚕书》描述了机械传动的缫丝设备。[7][8]

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。[9]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上。[10]

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。[10]

参考文献[编辑]

  1. ^ Belt drives, IIT Kharagpur. 1. NPTEL. 
  2. ^ 见《方言》:方言/卷五,原文:「……繀车,赵魏之间谓之轣辘车,东齐海岱之间谓之道轨。」
  3. ^ Temple (1986), 54.
  4. ^ 见《三国志注三国志·魏书·方技传,原文:「时有扶风马钧,巧思绝世。傅玄序之曰:“马先生,天下之名巧也,少而游豫,不自知其为巧也。当此之时,言不及巧,焉可以言知乎?为博士居贫,乃思绫机之变,不言而世人知其巧矣。旧绫机五十综者五十蹑,六十综者六十蹑,先生患其丧功费日,乃皆易以十二蹑。其奇文异变,因感而作者,犹自然之成形,阴阳之无穷,此轮扁之对不可以言言者,又焉可以言校也。先生为给事中,与常侍高堂隆、骁骑将军秦朗争论于朝,言及指南车,二子谓古无指南车,记言之虚也。先生曰: ‘古有之,未之思耳,夫何远之有!’二子哂之曰:‘先生名钧字德衡,钧者器之模,而衡者所以定物之轻重;轻重无准而莫不模哉!’先生曰:‘虚争空言,不如试之易效也。’于是二子遂以白明帝,诏先生作之,而指南车成。此一异也,又不可以言者也,从是天下服其巧矣。居京都,城内有地,可以为园,患无水以灌之,乃作翻车,令童儿转之,而灌水自覆,更入更出,其巧百倍于常。此二异也。……」
  5. ^ 作者不详. 龙骨水车(翻车;Dragon pump). 《数位典藏联合目录》. 1998-11-28 [2009/07/08]. 
  6. ^ Temple (1986), 54–55.
  7. ^ 见《农书蚕书,原文:「……车,卧种如辘轳,必活其两辐,以利脱系。……」
  8. ^ Needham (1986), Volume 4, Part 2, 107–;108.
  9. ^ Needham (1986), Volume 4, Part 2, PLATE CXLVII.
  10. ^ 10.0 10.1 Needham (1986), Volume 7, Part 2, 214.