多楔帶又稱多槽帶或多溝帶屬于特殊帶,常見的特殊帶有多楔帶、汽車用帶、寬V帶(無極變速)、雙面V帶(正反兩面?zhèn)鲃?dòng))和圓形帶。
一、結(jié)構(gòu)
在繩芯結(jié)構(gòu)平帶的基體下有幾條楔角為40°的縱向V形楔的環(huán)形帶。工作面是楔形的側(cè)面。帶材質(zhì)國(guó)標(biāo)有橡膠(采用模壓工藝)和聚氨酯(采用澆注工藝)兩種,主要以前者為主。后者聚氨酯型帶體采用澆注成型,摩擦系數(shù)大,并有良好的耐磨、耐油性能;但允許工作溫度低。
二、特點(diǎn)
同時(shí)具有平帶柔軟,V帶摩擦力大的特點(diǎn),比V帶傳動(dòng)平穩(wěn),外廓尺寸小,傳動(dòng)效率高(92%~97%)。傳遞相同功率時(shí),其結(jié)構(gòu)寬度較普通V帶傳動(dòng)小50%。
多楔帶傳遞功率大(沿帶寬最多可用到75楔),帶速達(dá)40m/s,最大傳動(dòng)比可達(dá)37,還可實(shí)現(xiàn)多從動(dòng)輪傳動(dòng)。
附:帶傳動(dòng)的效率(約在80%~98%)
帶的種類 |
效率/% |
普通平帶 |
94~98 |
有張緊輪的平帶 |
90~95 |
尼龍片復(fù)合平帶 |
98~99 |
普通V帶:簾布結(jié)構(gòu) |
87~92 |
普通V帶:線繩結(jié)構(gòu) |
92~96 |
窄V帶 |
90~95 |
聯(lián)組V帶 |
89~94 |
多楔帶 |
92~97 |
圓形帶 |
95 |
同步帶 |
93~98 |
三、應(yīng)用范圍
結(jié)構(gòu)緊湊的傳動(dòng),特別是用于要求V帶根數(shù)多或輪軸垂直地面的傳動(dòng);還可用于多軸傳動(dòng)。
四、皮帶類型
常見的皮帶類型(IOS(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)Standard,單位為mm)公制:PH、PJ、PK、PL、PM。[注:RMAStandard(美國(guó)橡膠標(biāo)準(zhǔn))(單位為inch英寸(in.))皮帶類型英制:H、J、K、L、M]。
多楔帶屬于標(biāo)準(zhǔn)件,已制訂有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9982:1991,采用有效寬度制,有五種截面尺寸。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)值,具體長(zhǎng)度查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)或產(chǎn)品樣本。
多楔帶主要參數(shù):
型號(hào)(PH、PJ、PK、PL、PM)、楔角(40°)、楔距、帶高、峰數(shù)(楔數(shù))、楔頂圓弧半徑、楔底圓弧半徑、帶的有效長(zhǎng)度及極限偏差
帶的截面尺寸(GB/T16588-1996)(單位:mm)
型號(hào) |
楔距 |
帶高 |
楔頂圓弧半徑Rmin |
槽底圓弧半徑Rmax |
楔數(shù) |
PH |
1.60 |
3 |
|||
PJ |
2.34 |
4 |
0.4 |
0.2 |
4、6、8、10、12、16、20 |
PK |
3.56 |
6 |
0.5 |
0.25 |
3~20 |
PL |
4.70 |
10 |
0.4 |
0.4 |
6、8、10、12、14、16、18、20 |
PM |
9.40 |
17 |
0.75 |
4、6、8、10、12、14、16、18、20 |
注:1)楔距累積誤差是一個(gè)重要參數(shù),但受帶的工作張力和抗拉體彈性模量的影響。
2)楔數(shù)按客戶要求切割。
多楔帶的標(biāo)記方法:楔數(shù)-型號(hào)-有效長(zhǎng)度
例如:10PM3350
含義為楔數(shù)為10型號(hào)是PM有效長(zhǎng)度為3350的多楔帶。
不同類型皮帶主要應(yīng)用領(lǐng)域:
英寸制國(guó)家的多楔帶帶型符號(hào)中沒有“P”字,兩者尺寸基本一致。PH型用于傳遞運(yùn)動(dòng),PK主要用于汽車,PJ、PL、PM多用于一般工業(yè)設(shè)備。
五、設(shè)計(jì)計(jì)算
已知條件:
傳遞的功率、大小帶輪轉(zhuǎn)速、原動(dòng)機(jī)的種類、傳動(dòng)形式、傳動(dòng)比、主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速、工作狀況等。
設(shè)計(jì)需確認(rèn)的參數(shù):
帶的類型、帶的長(zhǎng)度、帶的楔數(shù)、帶輪直徑(參見JB/T 5983-1992)、傳動(dòng)中心距、皮帶的工作張力和安裝張力、作用在軸上的力、繪制帶輪工作圖。
設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及步驟:
1)設(shè)計(jì)功率計(jì)算Pd(kW)
Pd=KA*P
式中:
KA一工況系數(shù)(查相關(guān)手冊(cè));
P一傳遞的功率,kW。
工況類型:
(1)液體攪拌器、鼓風(fēng)機(jī)和排氣裝置、離心泵和壓縮機(jī)、風(fēng)扇(≤7.5kW)、輕型輸送機(jī);
(2)帶式輸送機(jī)(沙子、塵物等)、和面機(jī)、風(fēng)扇(>7.5kW)、發(fā)電機(jī)、洗衣機(jī)、機(jī)床、沖床、壓力機(jī)、剪床、印刷機(jī)、往復(fù)式振動(dòng)篩、正排量旋轉(zhuǎn)泵;
(3)制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、活塞式壓縮機(jī)、輸送機(jī)(鏈板式、盤式、螺旋式)、鍛壓機(jī)床、造紙用打漿機(jī)、柱塞泵、正排量鼓風(fēng)機(jī)、粉碎機(jī)、鋸床和木工機(jī)械;
(4)破碎機(jī)(旋轉(zhuǎn)式、顎式、滾動(dòng)式)、研磨機(jī)(球式、棒式、圓筒式)、起重機(jī)、橡膠機(jī)械(壓光機(jī)、模壓機(jī)、軋制機(jī));
(5)節(jié)流機(jī)械。
原動(dòng)機(jī)類型:
(1)交流電動(dòng)機(jī)(普通轉(zhuǎn)矩、鼠籠式、同步、分相式)、直流電動(dòng)機(jī)(并勵(lì))、內(nèi)燃機(jī);
(2)交流電動(dòng)機(jī)(大轉(zhuǎn)矩、大滑差率、單相、滑環(huán)式、串勵(lì))、直流電動(dòng)機(jī)(復(fù)勵(lì))。
每天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)/h:
(1)≤6h;
(2)6~16h;
(3)16~24h(含16h);
2)帶型選擇
根據(jù)設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速n1(r/min),從多楔帶選型圖中選取。
3)傳動(dòng)比i計(jì)算:
若不考慮彈性滑動(dòng)
i=n1/n2=dp2/dp1;
dp1=de1+2*δe;
dp2= de2+2*δe;
式中:
n2一大帶輪轉(zhuǎn)速,r/min;
dp1一小帶輪節(jié)圓直徑,mm;
dp2一大帶輪節(jié)圓直徑,mm;
de1一小帶輪有效直徑,mm;
de2一大帶輪有效直徑,mm;
δe一有效線差,查相關(guān)手冊(cè)。
4)小帶輪有效直徑de1(mm):
根據(jù)所選帶的型號(hào)查相關(guān)手冊(cè)從有效直徑系列中選取,為提高帶的壽命,條件允許時(shí),de1盡量取較大值。
5)大帶輪有效直徑de2(mm):
de2=i(de1+2*δe)-2*δe,從有效直徑系列中選取。
6)帶速v(m/s):
v=π*dp1*n1/(60x1000)≤vmax;
vmax≤30m/s;
注:若帶速v過高,則應(yīng)取較小的dp1或選用較小的多楔帶型號(hào)。
7)初定中心距a0(mm):
0.7(de1+de2)
也可以根據(jù)結(jié)構(gòu)要求定。
8)帶的有效長(zhǎng)度Le0(mm):
Le0=2*a0+π(de1+de2)/2+(de2-de1)^2/(4*a0);
計(jì)算出有效長(zhǎng)度后,查相關(guān)手冊(cè)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度選取相近的Le值。
9)實(shí)際中心距a(mm):
a=a0+(Le-Le0)/2;
為了安裝方便以及補(bǔ)償帶的張緊力,中心距內(nèi)、外側(cè)調(diào)整量,查相關(guān)資料。
10)小帶輪包角α1(°):
α1=180°-(de2-de1)x57.3°/a;
注:一般α1≥120°,如α1較小,應(yīng)增大a或采用張緊輪。
11)帶每楔所傳遞的基本額定功率Pt(kW):
根據(jù)帶型、de1和n1從多楔帶每楔傳遞的額定功率表中查得。
注:特定條件:i=1,α1=α2=180°,特定有效長(zhǎng)度,平穩(wěn)載荷。
12)i≠1時(shí),帶每楔所傳遞的基本額定功率增量△pt(kW):
根據(jù)帶型、n1和i從多楔帶每楔傳遞的額定功率表中查得。
13)帶的楔數(shù)z(z取整數(shù)):
z=Pd/((Pt+△Pt)*Kα*KL
式中:
Kα一包角修正系數(shù),查手冊(cè);
KL一帶長(zhǎng)修正系數(shù),查手冊(cè);
14)有效圓周力Ft(N):
Ft=Pdx10^3/v;
15)帶的緊邊拉力F1(N):
F1=Ft*(Kr/(Kr-1))
式中:
Kr一帶與帶輪的楔合系數(shù),查手冊(cè);
16)帶的松邊拉力F2(N):
F2=F1-Ft;
17)作用在軸上的力Fr(N):
Fr=(F1+F2)sin(α1/2)
帶輪材料選擇
多楔帶帶輪的結(jié)構(gòu)形式及其材料選擇與V帶輪相同。設(shè)計(jì)帶輪時(shí),應(yīng)使其結(jié)構(gòu)便于制造,重量輕,材質(zhì)分布均勻,并避免由于鑄造產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力。v>5m/s時(shí)要進(jìn)行靜平衡,v>25m/s時(shí)則應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡。
輪槽工作表面應(yīng)光滑,以減少多楔帶的磨損。
大小帶輪根據(jù)不同使用要求可選用不同的材料,如某些場(chǎng)合大帶輪可選用尼龍,小帶輪選用Q235。帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等。灰鑄鐵應(yīng)用最廣,當(dāng)v≤30m/s時(shí)用HT150或HT200;v≥25~45m/s,則宜采用孕育鑄鐵或鑄鋼,也可用鋼板沖壓一焊接帶輪。
小功率傳動(dòng)可用鑄鋁或塑料。
汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械的輔助傳動(dòng)常用鋼板沖壓帶輪或旋壓帶輪。
六、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(規(guī)格參數(shù))
主要參數(shù)(參見GB/T16588-1996):型號(hào)、槽距(基本尺寸、極限偏差和累積誤差)、楔角(40°±0.5°)、楔頂圓角半徑、槽底圓弧半徑。
注:槽的中心線應(yīng)與帶輪軸線成90°±0.5°角。
多楔帶輪尺寸公差、形位公差及表面粗糙度(參見GB/T 16588-1996)項(xiàng)目有:有效直徑偏差、徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)(在0.002倍有效直徑de范圍內(nèi))、輪槽工作面粗糙度值(Ra3.2)。
帶輪的標(biāo)記有槽型、楔數(shù)和有效直徑de組成。
例如:P10PM250其含義:P為帶輪代號(hào),或用“帶輪”;槽型PM;帶輪的有效直徑de=250mm。