同步带驱动在定位和其他精密功能的运动控制设计中占主导地位。在这里,我们详细介绍V带和其他类型的皮带用于工业,机器人,和消费设计的线性和旋转轴。
现代扁平皮带要么是无尽的(由制造商焊接或以其他方式闭合成环状),要么是开放的。常见的磨床,风扇,杂货输送机,和其他动力传输应用,驱动器基于平带依赖于精确设置的张力,以维持适当的摩擦系数之间的皮带和驱动滑轮。开云体育store
即使在今天,许多平带是由天然材料和具有各种长丝结构的合成纱线制成的。由聚氨酯制成的扁平皮带通常安装在由托辊阵列组成的输送机的末端,用于将动力托辊(在其圆柱形主体中集成电机)连接到被动非动力托辊。带聚酯张力成员的扁平皮带在需要高张力(但张力小)的地方表现出色;PVC,聚氨酯和橡胶的涂层使高摩擦在高速轴运行到22,000英尺每分钟。
在受高温和腐蚀性冲刷(或其他化学物质)影响的环境中必不可少的一种特殊类型的扁平带是由薄不锈钢制成的。这些平坦的皮带是精密焊接封闭的,以穿越仅几厘米到几十米-通常穿孔,以接受钉钉滑轮的积极参与。扁平金属带也没有拉伸或蠕变,因此可以对工件进行精确定位,并可以保护接地对静电电荷敏感的工件。
圆形皮带(有时称为O形环带或O形带)有一个圆形的截面;它们常见于带有移动元件的消费级电子产品轴、办公室级打印机和扫描仪,以及对功率传输有中等要求的桌面机器人等轻工业设备。大多数圆形皮带由氯丁橡胶,丙烯或交联聚氨酯(重新研磨或原始)挤出,然后对接焊接在一起形成无尽的环。他们的弹性使他们更宽容的次优安装,但牺牲了电力能力。配套的滑轮有半圆形凹槽,直径不小于皮带横截面的六倍。纹理o型带具有较低的摩擦系数,但能够更好地抵抗磨损和过热。
工业动力传动皮带的蠕变、滑移和张力
这些皮带类型的警告(和真正的任何皮带不采用积极的啮合通过齿)是,他们可以表现出滑动和蠕变。
蠕变是皮带的周期性延伸(具有一定的弹性),因为它从负载侧移动到其电路的松弛侧……并且被认为是正常的。适当的张力将蠕变的尺寸变化控制在皮带正常长度和截面的0.5%以内。与蠕变有关的周期性应力以及皮带在皮带轮周围的弯曲,最终会限制皮带的寿命,但不会导致温度急剧升高。
相反,由于不适当的张力或(更糟糕的是)不适当的设计导致的皮带滑移会迅速产生热量积聚。简单地测量皮带温度以及几何形状、振动和产生的声音(包括启动时的尖叫)可以准确地指示所需的张紧或再张紧量。传输高功率的皮带需要更大的张紧或风险滑移和其他不适当的操作模式。
设计张力通常由皮带传动侧张力除以松弛侧张力的比例定义,同时具有恒定的楔形设计因子(对于V型皮带)和皮带与皮带轮的动态摩擦系数。V形带的设计张力比往往高于平带。
V形带的主要分段是它的张力承载顶部。这顶包括纤维绳的强度拉实际牵引负荷。现代的张力线通常是芳纶、聚酯、玻璃纤维或钢…预拉伸的变化有助于最大限度地减少拉伸。电线嵌入主要的皮带材料,用于保持带体在一起和散热。工作侧V带(其中啮合滑轮)是一个压缩部分设计楔入滑轮槽可靠的减震啮合。在许多情况下,橡胶织物覆盖加固皮带表面,防止滑动(这反过来防止过热张力绳)。
这里还有一个注意事项:虽然v带打滑通常是有害的,但对于真正卡住的轴来说,这是一种有益的行为,可以保护传动系统中更昂贵的部件。
尽管用途广泛,但基于摩擦的皮带传动如果尺寸不当,可能会在皮带轮上发生切线滑动——这是一种失去运动的形式——并发生轴向蠕变。这两个问题反过来会导致不可靠的速度输出。只要记住,如果一个v带传动是最有意义的运动轴:输出扭矩取决于皮带阻力张力和皮带轮粘附。后者就是为什么油和润滑脂必须远离皮带传动……否则由于滑动可能会出现故障。
齿轮V形带的特殊情况
不要混淆的齿(同步)带运动控制应用是齿轮V带。开云体育store这些有凹槽的工作,也就是皮带轮接触皮带表面:
•允许气流冷却操作
•提高灵活性-绕过直径小于其他允许的滑轮
这些凹槽V皮带可在一个广泛的经典和狭窄的配置。此外,它们通常有一个生边设计(无盖),以便在皮带横截面上有更多的空间用于承载绳索。任何标准的V形带都有一个带有X后缀的名称,例如BX或3VX。
虽然大多数与重型动力传动应用相关联,V形带实际上在精密运动设计中也有使用。开云体育store接受矛盾修辞法:静态运动设计——那些只依赖于一致的运动结束位置的设计——可以容忍摩擦带传动的错误。相比之下,动态运动设计要求轴在其整个行程中可预测地移动——即使在操作过程中负载有所变化。在这里,工程师通常指定低间隙齿带需要浅间隙滑轮接合。用于这些运动应用的单V带通常采用轻型或分马力V带的形式,用2L,开云体育store 3L, 4L或5L代码表示,后者在尺寸上类似于所谓的经典A和b编码V带。
更多关于通用V带标准
V型带规格通常参考的横截面几何,包括带的宽度在其最宽,V角,参与深度、高度和整体音高长度。后一个几何形状是沿带的pitch line的周向长度。最终的v带规格,然后确定正确尺寸的皮带有足够的额定功率(由rpm和车轮转速定义),以满足应用的标称马力(在驱动电机的输出轴)和适用的使用系数。
为了简化v带规格,供应商已经开始发布(并包含在设计软件中)关于各种v开云体育电脑版带服务因素的信息,以适应各种应用的典型需求,以及可变速度和负载的损失以及不利的环境条件,如冲击、振动和热。开云体育store
V带刚刚提到所谓的经典几何图形是一个粗犷的如果moderate-efficiency选项。在美国,标准化的几何图形被编码为A和B(最常见),以及较少使用的C、D和E,它们的横截面逐渐增大。窄V型腰带的长度越长,编号越高,并且后缀为V型。双面V带是那些有双角或所谓的六角形几何缠绕通过和驱动蛇形传动安排;它们被编码为AA BB CC等等。这些代码列在规格软件和制造商目录中,也印在皮带上,通常后面跟着一个破折号,然后是一个数字,表示皮带的总工作长度,单位是英寸。甚至国际标准化组织的标准,如ISO 8419(规定了窄V带的标准),也以毫米为单位列出了这些标准,这些标准最初是在英制单位建立的。
当然,后一种(长度)代码不会出现在可调节的V型皮带上,这些皮带由一系列相互锁扣的部分组成,由标签或其他紧固件连接,如产业链。这些连接皮带(甚至适用于大功率和高速轴到数千转)在开放部分出售,切割长度,然后由现场安装人员关闭。
另一种V带设计是连接V带。不像肋V腰带(覆盖在其他文章),它们具有足够厚的共同基础,以整个加固为特征,连接的V带具有离散的梯形部分。这些部分本身是加固的,但只是由一层薄薄的张力材料连接。这种连接的V形带比匹配的V形带更容易指定,而且比平行运行的V形带单独阵列问题少得多——尤其是在受到间歇力和速度影响的轴上。这在轴上尤其如此,否则可能需要十几个或更多的V带并联以获得足够的动力传输。
轴由2马力或更小的电机在变速驱动器的控制下运行(从不提示超过5倍的速度增加)接受V带有4L, 5L, A,或B符号。速度变化更大的轴需要其他标准化和编码的V带——在这种情况下,有四位数的值和一个V(窄)后缀。
指定V型皮带马力和几何
橡胶制造商协会(RMA)和机械动力传动协会(MPTA)制定的标准告知了首先满足设计马力要求的规范方法。使用这种方法,适用于公称(额定)电机或轴马力(以适应摩擦、振动、热和其他损失)的服务因子确保可靠和高效的皮带传动运行。这些服务因素是针对不同行业的典型机器和驱动器类型发布的。
功率额定值为所有标准V带和皮带轮尺寸和速度良好的文件。但是弧度和长度修正因素(以及皮带安装中心距离和速比)会影响这个基本的额定功率。中心距离通常假定为设定滑轮组合。也就是说,长滑轮到滑轮中心距离产生高功率评级和较短的产量较低评级。
接下来,驱动到驱动皮带轮的速比(基于它们直径的任何差异)被计算出输出皮带速度(有时称为轮辋速度)。高速比放大了中心距离变化对驱动功率额定值的影响。然后计算最大输出rpm或fpm(基于轴几何形状,滑轮结构和平衡水平)-多平面动态平衡增加这个值。最后,给定时间内的功输出(基于马力x 1.341)产生一个以千瓦表示的值。
对于采用V形皮带的机器,最后一个设计考虑因素是所需的平衡水平。指平衡皮带传动的滑轮在linearmotiontips.com上获得更多关于这个主题的信息。
留下回复
你一定是登录发表评论。