皮带轮设计

三种皮带轮的优缺点:
平带是传动带的一种。包括普通平带、编织带、复合平带、高速带等。 普通平带由数层挂胶帆布粘和而成，有包边式和开边式两种。其特点包括： 抗拉强度较大，预紧力保持性能较好，耐湿性较好，但过载能力较小，耐热、耐 油性较差等。编织带包括棉织、毛织和缝合棉布带，以及用于告诉的丝、麻、尼 龙编织带。带面有覆胶和不覆胶两种。 编织带的曲挠性好，可在较小的带轮
皮带轮设计
皮带Βιβλιοθήκη Baidu传动的特点:
皮带轮传动的优点有：皮带轮传动能缓和载荷冲击；皮带轮传动运行 平稳、低噪音、低振动；皮带轮传动的结构简单，调整方便；皮带轮传动 对于皮带轮的制造和安装精度不像啮合传动严格；皮带轮传动具有过载保 护的功能；皮带轮传动的两轴中心距调节范围较大。皮带传动的缺点有： 皮带轮传动有弹性滑动和打滑，传动效率较低和不能 保持准确的传动比； 皮带轮传动传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴 向压力比啮合传动大； 皮带轮传动皮带的寿命较短。
皮带轮的分类 :
皮带传动主要有：平皮带、三角带、同步齿型带三种，三种皮带都有国家标 准，但是皮带轮因传动比、功率的变化较大，没有完全对应的国家标准或国家标 准无法涵盖所有内容， 但国家标准确定了选用范围、 使用条件、 设计方法等内容。 另外与国标类似的标准编号为 ISO 1081-1995 的标准规定了皮带传动、 三角皮带 和三角有棱皮带,及有槽皮带轮的选用、设计规范。分为 SPZ，SPA，SPB，SPC， SPD 型五种皮带轮。
上工作，对变载荷的适应能力好，但传送功率小，易松弛。高速带传动通常都是 开口的增速传动。 由于要求可靠、运转平稳，并有一定寿命，所以都采用质
地轻、厚度薄而均匀、曲挠性能好、强度较高的特制环形平带，如薄型尼龙片复 合平带、高速环形胶带、特制编织带(麻、丝、尼龙)等，以减小其工作时的离心
力。尼龙片复合平带（又称高强度平带）是以改性聚酰胺片为承载层，工作表面 覆以铬鞣革或弹性胶体的摩擦层，非工作面则粘以橡胶布或特殊织物层。尼龙片 的抗拉强度达 400 MPa，并有较高的弹性模量，经定伸处理后，使复合平带有 很高的综合力学性能。总的来说,平皮带易打滑，传动效率低。 三角带结构简单，制造、安装精度要求不高，使用维护方便 ，适用于 两轴中心局较大的场合。传动平稳，噪音低，有缓冲吸振作用过载时，传 动带会在带轮上打滑，可以防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用 。其缺 点是不能保证准确的传动比，外廓尺寸较大，传动效率低。 同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能 吸震，噪音小，传动比范围大，一般可达 1：10，允许线速度可达 40m/s，传动 效率高，一般可达 98%-99%。传递功率从几瓦到数百千瓦。结构紧凑还适用多 轴传动，张紧力小，不需润滑，无污染，因而可在不允许有污染和工作环境较为 恶劣的场合下正常工作。而且它的传动噪音比带传动、链传动和齿轮传动小，耐 磨性好，不需油润滑，寿命比摩擦带长。结构紧凑还适用多轴传动，张紧力小， 无污染， 因而可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场合下正常工作。应此广 泛应用于汽车、烟草、纺织、印刷，玻璃，化工、轻工、冶金，仪表仪器、矿山、 石油、机床、SMT、电脑打印、食品包装等机械设备传动装置上。 从三种皮带轮的特点来说，我们应选用同步齿型带，因为它不易打滑，传动 效率高，传动平稳等。
皮带的参数计算:
皮带的转矩
M 9550 P 3000 9550 19758.62 N / m N 1450
D (F1 -F2 ) 2 2M (F1 -F2 )= D 19758.62 2 (F1 -F2 ) = =3.16 105 N -3 125 10 M=
式中 M 为电动机的转矩(N/m)， P 为电动机的额定功率， N 为额定转速(r/min )，D 为齿轮直径(mm)， F1 为紧边张力， F2 为松边张力。
故同步齿型带轮对製造和安装精度要求较高。此外，单同步齿型带轮轮齿弯曲强 度较弱﹔切削同一模数的大、小齿轮，需用两把不同的滚刀。
同步齿型带选型:
根据所测量到的数据来进行皮带轮的选择。带高 10.7mm ，节距 6.2mm , 齿高 3.2mm，查机械设计手册可以得知： 选圆弧齿（JB/T7512.1--1944） 型号为 8M 节距 p b 为 8（mm） 齿根厚 S 5.15（mm） 齿高 h t 3.38（mm）
皮带的传递功率 p
P=
Fe v 3.16 105 9.49 29.4(kw) 102 102
皮带的极限速度 v0
v0
F1 3.44 105 618.24m / s 3w 3 0.3
吃根圆角半径 rr 0.76（mm） 齿顶圆角半径 ra 2.46（mm）
带高 h s 10.7（mm）
圆弧同步带齿轮选型：
根据节距 6.2mm，齿高 3.2mm 查机械设计手册可知： 型号为 8M 节距 pb 为 8（mm） 齿槽深 h g 为 3.54（mm） 齿槽圆弧半径 R 为 2.57（mm） 齿槽宽 s 为 5.35（mm） 齿顶圆角半径 rt 为 0.8（mm） 齿形角为 14
皮带的有效力 Fe
Fe =F1 -F2 =3.16 105 N
皮带的转速 v
v
DN
60 1000

3.14 125 1450 9.49 m / s 60 1000
张紧侧皮带的张力 F1
F1 =Fe (
式中
e wgv2 2.7180.83.14 5 ) + = 3.16 10 ( ) 0.3 9.492 3.44 105 N 0.83.14 e 1 g 2.718 1
为皮带与皮带轮的摩擦系数， 为皮带与皮带轮接触部分的中心
角，w 为皮带的重量(kg/m)，v 为皮带速度(m/s)。
松弛侧皮带的张力 F2
F2 =Fe (
1 wgv2 1 ) + = 3.16 105 ( ) 0.3 9.492 2.79 104 N 0.83.14 e 1 g 2.718 1
同步齿型带轮传动的特点是:
(1)综合曲率半径比渐开线齿轮传动大很多﹐其接触强度比渐开 线齿轮传 动约高 0.5～1.5 倍﹔ (2)两轮齿沿嚙合线方向的滚动速度很大﹐齿面间易于形成油膜﹐传动效率 较高﹐一般可达 0.99～0.995﹔ (3)同步齿型带轮沿齿高方向磨损均匀﹐且容易跑合﹔ (4)同步齿型带轮无根切现象﹐故最小齿数可以少。但同步齿型带轮对中心 距﹑切齿深度和螺旋角的误差敏感性很大﹐这三项误差对承载能力影响较大﹐