一种既可在各类机械传动中,又可在各类传动装卸运输中使用的镶嵌组合式同步齿型带。 目前,在各类机械传动中的各类同步带和传动装卸运输带。主要由橡胶结构和聚铵脂结构组成。橡胶结构的本体材质是氯丁橡胶,强力层分玻璃纤维和芳香族聚酰胺(芳纶)纤维两种。一般带速不超过30m/S,工作温度为-34℃-85℃。聚铵脂同步带是以聚铵脂作带体,细钢丝绳或芳纶纤维作强力层,不能传递大功率,工作温度-30℃-80℃,只在家用及一般电器中使用。两种传动带均很难在高温、腐蚀性强的场合使用。只能按一定规格和型号,加工成若干定型产品,生产、保管、使用十分烦锁,在传递大功率时靠增大体积来实现特别是使用一段时间后,因伸长量过大超过周节t允差而停止使用。普通传动装卸运输带因体积笨大,易打滑,造成功率损耗大,耐磨性差,其配套设施结构复杂等不足之处。
本发明的目的是提供一种,可视具体需要选择抗拉强度高,柔韧性好、耐磨、耐高温,抗腐蚀的各类金属材料轧制的薄带〔1〕为本体。齿型部位可由耐磨、韧性好,耐高温抗腐蚀的金属材料,以及玻璃纤维、芳香族聚酰胺,超韧性尼龙加工成所需形状和尺寸。通过镶嵌组装铆接而成。它既能达到同步齿型带全部要求;又具有链传动的功能。体积小,传递功率大,制造简单,结构紧凑,传动精度高,带速可达40/米-80米/S,选择对应材料可在高温500℃-900℃,低温腐蚀性强的场合使用。可根据实际需要任意剪切。保管、使用方便的用于各类机械传动和传动装卸运输的新型同步齿型带。
图一是这种实施例1,选择60Si2CrVA或65Si2MWA材料轧制的薄钢带〔1〕上,按周节t精度要求均匀冲压上若干同步齿型槽,槽可冲成直齿型〔7〕见图1b,最好冲成圆弧齿型〔6〕见图1a。槽顶部冲有一个以上向内凹加强筋〔8〕,增强齿型槽〔6〕抗拉强度和形状稳定性。用轴承钢制造加工成双面同步齿型的同步齿型柱〔2〕见图1C.E,齿型柱〔2〕上部〔9〕与薄钢带〔1〕上齿型槽〔6〕,内部尺寸吻合一致。下部〔10〕按齿型设计要求制造。两端头部有一凸出圆柱台〔11〕。两端罩上用45#或65Mn×1mm厚钢板冲有90度四折边〔12〕并向外四面凸的加强筋〔13〕的相同定位端面板〔3〕。定位端面板〔3〕中间处有1通孔〔14〕与齿型柱〔2〕两端头部圆柱凸台〔11〕外径一致。定位端面板〔3〕四周折边〔12〕的内部尺寸与齿型柱〔2〕装薄钢带〔1〕上齿型槽〔6〕端面外部尺寸相同图1.C.D.E是图1a的不同结构剖面图。铆紧即成,以此内推,两头连接处可用两面呈圆环状的连接板〔5〕。见图2a,两圆环状中央有两通孔〔14〕与齿型柱〔2〕上圆柱台〔11〕尺寸一致,扣入齿型柱〔2〕两头圆柱台〔11〕铆紧即成。
图一、D是这种实施例二。与实施例一基本一致。只是将同步齿型柱〔2〕两端面中央处的圆柱凸台〔11〕处改为过两端面中央的一通孔〔15〕。定位端面板〔3〕上再加装两面呈圆环状的连接板〔5〕。用一钢条〔4〕穿过两端定位端面板〔3〕、同步齿型柱〔2〕、连接板〔5〕铆紧即成。定位端面板〔3〕、下部加工成三面折边〔2〕见图1.E。
图二、B是这种同步齿型带地实施例三,选择60SI2MnvA或50CrVA合金弹簧钢轧制的薄钢带〔1〕上,按具体精度要求均匀冲压上若干同步齿型槽〔6〕,槽顶部冲上一个以上向内凹加强筋〔8〕。槽内空心处,镶入形状一致的用工程塑料制造的齿型柱〔2〕,齿型再点焊或铆接上一层平钢带〔16〕即成。连接处与实施例1相同。
图二、c是这种同步齿型带实施例4,结构上与实施例1基本一致。只是在定位端面罩板〔3〕和同步齿型柱上部〔17〕根据不同的使用要求加工出不同形状:如矩型〔18〕,矩型中⊥字型槽〔19〕梯齿型槽〔20〕,带圆头柱型〔21〕,带圆头中有一通孔柱型〔22〕三角型〔23〕。选配所需型状块〔24〕铆紧。起定期发送信号,连接其它零件或输送物品用。
图三、c是这种同步齿型带实施例5:结构上与实施例3基本一致。只是将薄钢带轧制成呈中凹圆弧状〔25〕,或中凹梯型状〔26〕。两边对称铆接或,点焊上冲压有齿型槽〔6〕。槽中装有齿型柱〔2〕的齿型薄带〔1〕并配制相应同步带轮。此例主要用作传动运输带和自动定心同步齿型带。
图三、a是这种同步齿型带实施例6:将橡胶或聚胺脂平带〔27〕和同步齿型柱〔2〕放入按周节t精度要求加工有2个以上同步齿型槽的专用夹具中。选用GCr15作同步齿型柱〔2〕,齿型柱〔2〕上部〔28〕有2个以上90-120度的防滑尖角〔29〕,两端各有60度-120度的圆锥柱〔30〕。防滑夹板〔31〕是45#,1mm厚钢板冲成2个以上90度-120度尖角。同步齿型柱〔2〕在带下,防滑夹板〔31〕在带上。两端罩上冲有60度-120度锥度的锥台,中央有一通孔〔31〕的夹紧卡板〔32〕铆紧即成。连接时,重载时可配上加强连接板〔5〕。
图三 b是这种同步齿型带实施例7选择60Si2CrVA金属材料直接轧制成带同步齿型柱的同步齿型带〔33〕连接时,重载时可配上加强连接板。与实施例1、2、相同。
设计这种镶嵌组合式同步齿型带,以及带轮其步骤与方法系公知技术不再详细赘述,只需注意如下几个方面:
一、同步带传动和链传动相似,属于啮合传动,啮合齿数比链传动多。必需满足下列三个条件:
1、带的节线与带轮的节线(节圆)必须完全重合。
2、带与带轮的节距必须相等。
3、带轮的齿槽与带的齿必须在它们进入和离开啮合时不发生干涉现象,而且能很好地传递动力。
二、同步带的张力:
1、T总张=P+Tc+Tb= (102Pr)/(v) + (Wv2)/(Gg) + (△X)/(r) E.A
式中:p-有效张力 pr-传动功率
Tc-离心张力 v-线速度(m/s)
w-为传动带单位长度的重量
g-重力加速度
2、啮合传动时必须防止跳齿现象,在设计和使用时应根据使用条件给以一定的初张力T0,初张力T0过小易打滑,跳齿。带的工作能力不能充分发挥。
T0= (T1+T2)/2
式中:T1-紧边张力 T1=P· (eu′θ)/(eu′θ-1') + (W)/(g) V2
T2-松边张力 T2=P· 1/(eu-1') + (W)/(g) V2
3、弯曲张力TB它与带的厚度成正比,与带轮轮的直径成反比。
即:Tb= (△X)/(r) E.A
△X-带的厚度。 r-带轮的半径。
E-材料弹性模量。 A-断面积。
初张力T0必须大于弯曲张力,即:T0>TB。
三、允许的极限速度:
V极= (Ta.g)/(W)
式中
Ta-同步带的最大许用拉力
四、急加速或急停车时的传动带张力:T急加.停张力
惯性矩大的机器,从停车开始到机器停止传动需较长时间。一般需强制制动。
T急加.停张力= (I(W1-W2))/(r·t)
式中:I-惯性矩;
W1-制动前被动轮的角速度;或加速后的被动轮角速度。
W2-制动后被动轮的角速度;或加速前被动轮的角速度。
r-被动轮的半径;
t-由W1到W2所需的时间。
计算所得的T急加,停张力必须小于Ta带的最大许用拉力,
即:Ta>T急加.停张力
五、应根据具体使用情况和使用环境需要对应选择各类材料:如高温选择耐热材料,酸碱选择不锈钢,传动比大选择,橡胶作带体,耐磨选择耐磨金属材料作强力层。震动小、传动平稳选择玻璃或芳纶纤维作强力层……
六、计算过程中应根据所选择材料的单位抗拉强度计算。如:60Si2CrVa的抗拉强度为190kg/mm2。
七、齿带宜选薄,不宜厚。宽度一般应选:厚度y的50-100倍
即:b宽=y×(50-100)
设计时必须保证带的柔软性和包容性。必要时增加连接板〔5〕来缩窄宽度b和减少厚度y。连接板〔5〕和钢条〔4〕应计入总抗拉强度内。
即:T张=带的抗拉强度+连接板的抗拉强度。
钢条〔4〕的抗拉强度≥连接板〔5〕的抗拉强度。
这种镶嵌组合同步齿型带既可用于高速度、高精度、大负载。高低温、腐蚀醒性强的场合。如:机械、化工、纺织、食品、粮食、烘烤车间、冻房、海关、码头、港口。亦可用于低负载,低转速的一般电器,家用电器。也可用于高精度的大中型精密仪器、计算机、金属切削机床,以及自动变速装置等。与普通带比较,可接约带轮材料1/3-2/3,传递功率从80-85%上升至98-99%,使用空间可减少1/3-2/3。是一种机械传动和装卸运输理想的传动带。