3297 汽車多楔帶疲勞試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì),汽車,多楔帶,疲勞,試驗(yàn),實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì) 長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 1 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊開題報(bào)告一、設(shè)計(jì)題目機(jī)械封閉式汽車多楔帶疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)二、課題研究的目的、意義目 前 國(guó) 內(nèi) 的 汽 車 傳 動(dòng) 帶 的 質(zhì) 量 普 遍 低 于 美 國(guó) 、 日 本 等 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 的 同 類 產(chǎn) 品 的一 個(gè) 主 要 原 因 在 于 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 不 過 關(guān) ， 因 此 研 發(fā) 一 種 適 合 我 國(guó) 國(guó) 情 的 ， 達(dá)到 國(guó) 外 同 類 產(chǎn) 品 水 平 的 新 型 傳 動(dòng) 帶 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 是 必 要 的 。 其 目 的 是 進(jìn) 一步 推 進(jìn) 汽 車 傳 動(dòng) 帶 的 研 發(fā) 能 力 ， 為 國(guó) 內(nèi) 生 產(chǎn) 企 業(yè) 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 控 制 與 監(jiān) 測(cè) 、 標(biāo)準(zhǔn) 化 的 制 定 提 供 理 論 依 據(jù) 。三、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)傳 動(dòng) 帶 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀傳 動(dòng) 帶 最 初 是 由 皮 革 制 造 的 ， 19 世 紀(jì) 中 葉 為 橡 膠 所 取 代 。 20 世 紀(jì) 60 年 代 開始 ， 陸 續(xù) 由 NR、 SBR 轉(zhuǎn) 向 CR、 PUR。 進(jìn) 入 80 年 代 ， 又 進(jìn) 一 步 擴(kuò) 大 到 采 用 CSM和 HNBR。 膠 帶 的 形 狀 也 從 乎 板 型 擴(kuò) 大 到 角 型 、 圓 型 、 齒 型 ， 使 用 從 單 根 傳 動(dòng)發(fā) 展 到 成 組 并 聯(lián) ， 從 而 形 成 今 日 的 傳 動(dòng) 帶 系 列 群 體 。 動(dòng) 力 傳 導(dǎo) 有 鏈 條 、 齒 輪 、耦 聯(lián) (聯(lián) 軸 )等 多 種 多 樣 形 式 。 然 而 ， 從 經(jīng) 濟(jì) 性 和 成 本 角 度 來 考 慮 ， 迄 今 為 止 ，莫 過 于 彈 性 體 的 膠 帶 。 因 此 ， 世 界 上 現(xiàn) 在 許 多 傳 動(dòng) 方 式 大 多 仍 以 膠 帶 傳 動(dòng) 為主 ， 而 且 其 發(fā) 展 仍 在 不 斷 擴(kuò) 大 。1. 發(fā) 展 現(xiàn) 狀傳 動(dòng) 帶 有 傳 遞 和 變 速 兩 種 功 能 ， 分 為 摩 擦 傳 動(dòng) 和 嚙 合 傳 動(dòng) 兩 大 類 別 。 到 目 前為 止 ， 全 球 各 傳 動(dòng) 帶 生 產(chǎn) 廠 在 結(jié) 構(gòu) 形 狀 上 已 形 成 V 帶 、 平 帶 、 齒 帶 和 圓 帶 四大 體 系 ， 包 括 尺 寸 規(guī) 格 在 內(nèi) 已 逾 千 種 。 特 別 是 齒 帶 ， 最 近 十 幾 年 來 ， 隨 著 精密 機(jī) 械 和 電 子 信 息 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 ， 作 為 橡 膠 工 業(yè) 的 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 品 ， 在 世 界 各 地發(fā) 展 十 分 迅 猛 ， 產(chǎn) 量 急 劇 擴(kuò) 大 。長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 2 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.1 平 帶圖 1-1 平 帶平 帶 是 傳 動(dòng) 帶 最 老 的 一 個(gè) 品 種 ， 約 有 100 余 年 的 歷 史 ， 但 直 至 20 世 紀(jì) 中 葉 ，仍 占 據(jù) 傳 動(dòng) 帶 中 一 半 左 右 的 市 場(chǎng) 份 額 。 它 以 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 傳 動(dòng) 方 便 、 不 受 距 離限 制 、 容 易 調(diào) 節(jié) 更 換 等 特 點(diǎn) ， 在 各 種 工 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 中 得 到 普 遍 采 用 。 平 板 帶 寬度 一 般 由 16-600mm， 長(zhǎng) 度 最 大 可 達(dá) 100～ 200m， 層 數(shù) 最 多 為 6 一 帶 中 最 常 見的 為 帆 布 帶 ， 分 為 包 層 式 、 疊 層 式 和 疊 包 式 三 種 。 疊 層 帶 為 包 層 帶 (又 稱 圓 邊帶 )的 改 進(jìn) 產(chǎn) 品 ， 具 有 帶 體 柔 軟 ， 富 有 彈 性 ， 耐 屈 性 好 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 適 于 在 小 帶 輪和 20m／ s 以 上 的 快 速 傳 動(dòng) 裝 置 上 使 用 。 而 疊 包 帶 介 于 兩 者 之 間 ， 用 于 邊 部 易受 磨 損 的 傳 動(dòng) 。 由 于 平 板 帶 的 傳 動(dòng) 效 率 低 (一 般 為 85％ 左 右 )， 且 占 據(jù) 面 積 較大 ， 因 此 ， 從 20 世 紀(jì) 60 年 代 以 后 世 界 各 國(guó) 產(chǎn) 量 逐 年 下 降 。 目 前 在 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 ，除 部 分 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 和 輕 紡 機(jī) 械 尚 少 量 使 用 之 外 ， 已 處 于 被 淘 汰 的 狀 態(tài) 。 另 一 方面 ， 在 這 一 時(shí) 期 ， 以 化 纖 帆 布 和 簾 布 為 芯 體 而 制 成 的 無 接 頭 和 熱 接 頭 環(huán) 形 帶 ，則 在 全 球 獲 得 了 長(zhǎng) 足 發(fā) 展 。 它 以 強(qiáng) 度 大 、 噪 聲 低 、 傳 動(dòng) 平 穩(wěn) 、 運(yùn) 輸 圓 滑 、 耐屈 撓 、 壽 命 長(zhǎng) 和 無 需 接 頭 等 為 特 點(diǎn) ， 使 用 領(lǐng) 域 不 斷 擴(kuò) 大 ， 并 在 微 型 傳 動(dòng) 帶 中形 成 主 流 。近 年 來 ， 隨 著 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 的 崛 起 ， 這 種 微 型 帶 尤 其 在 電 腦 周 邊 設(shè) 備 、 辦 公自 動(dòng) 化 設(shè) 備 以 及 省 力 化 設(shè) 備 等 方 面 普 遍 使 用 。 例 如 ， 自 動(dòng) 檢 票 機(jī) 、 自 動(dòng) 售 票機(jī) 、 貨 幣 兌 換 機(jī) 、 發(fā) 券 機(jī) 、 取 款 機(jī) 、 銀 行 結(jié) 算 機(jī) 、 自 動(dòng) 檢 驗(yàn) 機(jī) 、 復(fù) 印 機(jī) 、 醫(yī)療 器 械 、 自 動(dòng) 包 裝 機(jī) 、 魚 群 探 測(cè) 器 等 等 ， 美 日 歐 等 國(guó) 家 每 年 都 以 雙 位 數(shù) 增 長(zhǎng) 。這 種 高 性 能 的 無 接 頭 平 板 帶 ， 現(xiàn) 已 發(fā) 展 到 有 聚 氨 酯 帶 、 聚 氨 酯 芯 體 帶 和 橡 膠帆 布 芯 體 帶 三 種 類 型 。 在 橡 膠 微 型 帶 中 ， 除 化 纖 帆 布 外 ， 還 有 使 用 尼 龍 膜 片 、芳 綸 簾 線 、 玻 璃 纖 維 簾 線 為 芯 體 以 及 表 面 橡 膠 覆 以 鉻 皮 的 特 種 產(chǎn) 品 。 它 們 同長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 3 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊傳 統(tǒng) 的 帆 布 平 板 帶 有 著 本 質(zhì) 的 不 同 ， 規(guī) 格 要 求 非 常 精 密 ， 附 加 價(jià) 值 很 高 ， 世界 各 大 膠 帶 生 產(chǎn) 廠 家 競(jìng) 相 發(fā) 展 ， 已 成 為 橡 膠 工 業(yè) 中 的 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 品 。 目 前 ，德 國(guó) 的 金 珂 林 、 瑞 士 的 哈 巴 基 、 雷 達(dá) ， 以 及 日 本 的 新 田 等 公 司 ， 都 是 這 一 領(lǐng)域 的 知 名 大 企 業(yè) ， 并 把 以 聚 氨 酯 為 主 的 高 檔 和 特 種 微 型 帶 作 為 其 全 力 開 發(fā) 的主 導(dǎo) 產(chǎn) 品 。1． 2 三 角 帶圖 1-2 各 種 V 帶三 角 帶 又 稱 V 型 帶 ， 是 傳 動(dòng) 帶 中 產(chǎn) 量 最 大 、 品 種 最 多 、 用 途 最 廣 的 一 種 產(chǎn) 品 。自 從 1917 年 首 次 由 美 國(guó) 制 成 汽 車 風(fēng) 扇 帶 ， 20 年 代 初 開 始 推 廣 用 于 工 農(nóng) 機(jī) 械 之后 ， 半 個(gè) 多 世 紀(jì) 以 來 久 盛 不 衰 ， 發(fā) 展 十 分 迅 速 ， 現(xiàn) 已 成 為 傳 動(dòng) 帶 的 主 流 。 在世 界 各 國(guó) 傳 動(dòng) 帶 中 ， 從 橡 膠 用 量 來 看 ， 三 角 帶 現(xiàn) 已 占 到 65％ 上 ， 齒 型 帶 為25％ ， 平 板 帶 則 已 退 減 到 10％ 以 下 。 目 前 ， 三 角 帶 已 成 為 世 界 各 種 機(jī) 械 裝 置動(dòng) 力 傳 動(dòng) 和 變 速 的 主 要 器 材 ， 在 當(dāng) 今 農(nóng) 機(jī) 、 機(jī) 床 、 汽 車 、 船 舶 、 辦 公 設(shè) 備 等廣 泛 領(lǐng) 域 ， 發(fā) 揮 著 日 益 重 要 的 作 用 。按 照 斷 面 尺 寸 ， 三 角 帶 可 分 為 產(chǎn) 業(yè) 機(jī) 械 用 的 Y、 O、 A、 B、 C、 D、 E 七 種 工 業(yè)型 號(hào) 和 汽 車 、 拖 拉 機(jī) 等 用 的 各 類 風(fēng) 扇 帶 ， 共 計(jì) 兩 大 類 別 。 Y、 O 型 為 最 小 的 V型 帶 ， 主 要 用 于 打 字 機(jī) 、 切 書 機(jī) 等 辦 公 設(shè) 備 、 家 電 制 品 (洗 衣 機(jī) 、 榨 汁 器 、 吸塵 器 )。 一 般 產(chǎn) 業(yè) 機(jī) 械 ， 隨 著 馬 力 的 增 大 ， 順 序 使 用 A、 B、 C、 D、 E 等 V 型 帶 ，其 中 D、 E 型 為 重 型 帶 ， 用 于 船 舶 、 電 力 等 大 型 機(jī) 械 。 至 于 風(fēng) 扇 帶 ， 除 了 汽 車 、拖 拉 機(jī) 之 外 ， 還 大 量 用 在 水 泵 、 空 調(diào) 等 方 面 。 在 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 ， 三 角 帶 與 風(fēng) 扇 帶的 生 產(chǎn) 比 率 已 達(dá) 到 2： 1-3： 2 的 程 度 ， 風(fēng) 扇 帶 呈 現(xiàn) 明 顯 上 升 的 勢(shì) 頭 。三 角 帶 一 般 都 是 指 包 布 式 V 型 帶 ， 從 20 世 紀(jì) 60 年 代 開 始 ， 為 提 高 傳 動(dòng) 帶 的耐 久 性 ， 又 出 現(xiàn) 了 切 邊 式 V 型 帶 。 這 種 切 邊 V 型 帶 ， 由 于 膠 帶 結(jié) 構(gòu) 側(cè) 面 沒 有包 布 ， 帶 體 十 分 柔 軟 ， 耐 屈 撓 疲 勞 性 能 非 常 好 ， 因 而 得 到 迅 速 發(fā) 展 。 進(jìn) 入 80年 代 ， 為 解 決 三 角 帶 多 根 成 組 傳 動(dòng) 時(shí) 因 產(chǎn) 生 不 一 樣 長(zhǎng) 而 帶 來 的 傳 動(dòng) 效 率 和 使長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 4 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊用 壽 命 下 降 等 問 題 ， 又 興 起 了 多 根 三 角 帶 用 平 板 帶 固 定 在 一 起 的 三 角 帶 。 習(xí)慣 稱 之 為 聯(lián) 組 三 角 帶 的 V 型 平 板 帶 ， 具 有 極 大 的 優(yōu) 越 性 ， 因 而 又 開 始 出 現(xiàn) V型 平 板 帶 取 代 包 布 式 和 切 邊 式 三 角 帶 的 現(xiàn) 象 。 這 種 三 角 帶 與 平 板 帶 結(jié) 合 的 膠帶 ， 雖 然 對(duì) 帶 輪 溝 槽 有 特 殊 的 要 求 ， 然 而 由 于 帶 體 很 薄 ， 與 帶 輪 的 接 觸 面 積大 ， 彎 曲 性 好 ， 帶 輪 縮 小 ， 可 使 傳 動(dòng) 裝 置 進(jìn) 一 步 小 型 化 、 節(jié) 能 化 ， 在 世 界 發(fā)達(dá) 國(guó) 家 的 生 產(chǎn) 量 急 劇 增 長(zhǎng) 。近 些 年 來 ， 為 適 應(yīng) 各 種 傳 動(dòng) 裝 置 的 特 殊 需 要 ， 除 普 通 標(biāo) 準(zhǔn) 型 的 三 角 帶 之 外 ，還 出 現(xiàn) 了 數(shù) 量 眾 多 、 形 狀 各 異 的 特 種 三 角 帶 ， 它 們 主 要 有 ：(1)窄 型 和 寬 型 三 角 帶普 通 三 角 帶 的 寬 高 比 為 1： 1． 5～ 1． 6， 而 窄 型 和 寬 型 的 三 角 帶 分 別 為1： 1． 2 和 1： 2。 窄 型 V 帶 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 比 普 通 V 帶 可 以 減 少 約 50％ ， 能 節(jié) 省大 量 原 材 料 ， 同 時(shí) 強(qiáng) 力 均 勻 ， 有 效 接 觸 面 積 大 ， 彎 曲 應(yīng) 力 小 ， 可 大 大 延 長(zhǎng) 使用 壽 命 。 窄 型 v 帶 的 傳 動(dòng) 效 率 可 達(dá) 90％ 一 97％ ， 極 限 速 度 達(dá) 40-50m／ s， 傳動(dòng) 能 力 提 高 0． 5～ 1． 5 倍 ， 最 適 于 短 距 離 、 小 帶 輪 于 變 速 傳 動(dòng) ， 故 又 稱 之 為變 速 帶 。 其 特 點(diǎn) 是 在 帶 的 上 下 表 面 ， 大 多 制 成 單 面 或 雙 面 的 弧 形 或 齒 形 狀 態(tài) ，使 之 易 于 調(diào) 速 ， 主 要 用 在 低 速 的 圓 錐 式 和 圓 盤 式 無 級(jí) 變 速 器 方 面 。(2)小 角 和 大 角 三 角 帶它 同 普 通 三 角 帶 的 主 要 區(qū) 別 是 ， 夾 角 40 改 為 30 和 60 左 右 。 小 角 V 帶 能 使 接觸 面 減 小 ， 降 低 所 需 張 力 ， 可 延 長(zhǎng) 使 用 壽 命 ， 適 于 設(shè) 備 的 小 張 力 傳 動(dòng) 。 大 角V 帶 為 上 半 部 呈 矩 形 ， 下 半 部 呈 倒 梯 形 的 六 角 帶 ， 能 使 摩 擦 損 失 減 小 ， 承 載 能力 增 大 ， 帶 體 柔 軟 ， 適 于 輕 小 型 設(shè) 備 的 高 速 傳 動(dòng) 。(3)活 絡(luò) 和 沖 孔 三 角 帶活 絡(luò) 帶 由 多 個(gè) 小 段 以 金 屬 螺 釘 連 結(jié) 而 成 。 沖 孔 帶 在 帶 體 縱 向 沖 有 許 多 等 距 的透 孔 用 以 連 接 接 頭 。 這 種 V 帶 都 是 可 以 接 頭 的 三 角 帶 ， 可 根 據(jù) 需 要 長(zhǎng) 度 隨 意自 由 接 頭 定 長(zhǎng) 。 它 彌 補(bǔ) 了 普 通 三 角 帶 無 接 頭 ， 只 能 按 規(guī) 定 長(zhǎng) 度 使 用 的 限 制 。另 外 一 個(gè) 好 處 是 ， 在 使 用 中 ， 當(dāng) 三 角 帶 體 出 現(xiàn) 局 部 損 壞 后 ， 可 更 換 損 壞 部 位繼 續(xù) 使 用 ， 同 時(shí) ， 它 還 有 可 簡(jiǎn) 單 自 由 調(diào) 節(jié) 長(zhǎng) 度 大 小 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 但 因 強(qiáng) 度 較 低 ，只 能 用 于 低 速 傳 動(dòng) ， 又 由 于 存 在 精 確 度 低 、 傳 動(dòng) 效 率 差 等 問 題 ， 近 些 年 來 使用 日 趨 減 少 。此 外 ， 對(duì) 指 定 用 于 汽 車 、 拖 拉 機(jī) 等 各 種 內(nèi) 燃 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 風(fēng) 扇 而 用 的 三 角 帶 ， 人 們專 門 稱 之 為 風(fēng) 扇 帶 。 它 的 特 點(diǎn) 是 以 單 根 使 用 為 主 ， 帶 輪 很 小 ， 傳 距 很 短 ， 速度 與 功 率 常 變 ， 是 屬 于 接 觸 溫 度 較 高 、 在 苛 刻 環(huán) 境 條 件 下 使 用 的 一 種 V 帶 。風(fēng) 扇 帶 也 常 用 在 發(fā) 電 機(jī) 、 壓 縮 機(jī) 、 動(dòng) 力 泵 等 方 面 。 風(fēng) 扇 帶 由 于 其 性 能 要 求 與普 通 三 角 帶 完 全 不 同 ， 在 工 業(yè) 上 單 獨(dú) 分 類 統(tǒng) 計(jì) 。 近 些 年 來 ， 世 界 風(fēng) 扇 帶 的 發(fā)長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 5 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊展 十 分 迅 速 ， 數(shù) 量 已 占 到 三 角 帶 總 量 的 三 分 之 一 。風(fēng) 扇 帶 分 為 普 通 和 窄 型 兩 種 ， 細(xì) 分 為 包 布 式 平 底 V 帶 、 圓 齒 V 帶 、 切 邊 式 平底 V 帶 和 波 浪 V 帶 等 多 種 類 型 。 風(fēng) 扇 帶 的 結(jié) 構(gòu) 一 般 比 普 通 三 角 帶 要 復(fù) 雜 ， 見附 圖 ， 除 強(qiáng) 力 層 、 伸 張 層 、 壓 縮 層 和 包 布 層 之 外 ， 又 增 加 了 緩 沖 層 和 支 撐 層 。現(xiàn) 在 使 用 最 多 的 是 切 邊 式 波 浪 V 帶 ， 生 熱 低 、 散 熱 快 、 摩 擦 大 、 噪 聲 小 、 強(qiáng)度 好 、 效 率 高 ， 行 駛 里 程 可 達(dá) 18～ 20 萬 公 里 ， 比 一 般 風(fēng) 扇 帶 高 出 約 一 倍 。 近年 來 ， 隨 著 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 效 率 的 提 高 和 旋 轉(zhuǎn) 式 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 出 現(xiàn) ， 以 及 液 壓 轉(zhuǎn) 向 裝置 和 冷 風(fēng) 裝 置 的 增 多 ， 對(duì) 風(fēng) 扇 帶 的 要 求 日 益 嚴(yán) 酷 ， 不 僅 帶 輪 小 型 化 ， 而 且 采用 雙 向 兩 面 驅(qū) 動(dòng) 的 方 式 越 來 越 多 ， 因 此 ， 橡 膠 和 芯 體 材 料 也 隨 之 產(chǎn) 生 了 重 大改 變 ， 普 通 三 角 帶 、 V 型 平 板 帶 與 風(fēng) 扇 帶 比 較 1-上 膠 布 層 ： 2-下 膠 布 層 ； 3-橡 膠 伸 張 層 ： 4-橡 膠 壓 縮 層 ： 5-線 繩 強(qiáng) 力 層 ； 6-橡 膠 緩 沖 層 ： 1． 3 圓 形 帶圓 形 帶 為 斷 面 呈 圓 形 的 傳 動(dòng) 帶 ， 它 可 以 自 由 彎 曲 驅(qū) 動(dòng) 。 這 種 帶 多 為 聚 氨 酯 制造 的 ， 通 常 沒 有 芯 體 ， 結(jié) 構(gòu) 最 為 簡(jiǎn) 單 ， 使 用 方 便 。 圓 形 帶 為 膠 帶 傳 動(dòng) 開 辟 了新 的 途 徑 ， 世 界 各 國(guó) 在 小 型 機(jī) 床 、 縫 紉 機(jī) 、 精 密 機(jī) 械 等 方 面 需 用 量 急 劇 增 長(zhǎng) ，今 后 潛 力 很 大 。1． 4 齒 型 帶圖 1-3 齒 形 帶齒 型 帶 亦 稱 同 步 帶 ， 分 為 單 面 齒 帶 和 雙 面 齒 帶 兩 種 類 型 。 前 者 主 要 用 于 單 軸傳 動(dòng) ， 后 者 為 多 軸 或 反 向 傳 動(dòng) ， 系 從 1980 年 以 來 世 界 新 出 現(xiàn) 的 又 一 種 高 效 傳動(dòng) 帶 。 齒 型 帶 根 據(jù) 齒 的 形 狀 又 分 為 梯 形 和 圓 弧 形 兩 種 ， 以 圓 弧 形 齒 的 同 步 帶所 承 受 的 扭 矩 為 最 大 。 從 所 用 材 料 上 ， 齒 型 帶 可 區(qū) 分 為 橡 膠 型 和 聚 氨 酯 型 兩大 類 ， 而 前 者 又 有 普 通 橡 膠 (通 常 為 氯 丁 橡 膠 )和 特 種 橡 膠 (多 為 飽 和 丁 腈 橡 膠 )之長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 6 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊分 。 它 們 的 結(jié) 構(gòu) 是 由 鋼 簾 線 或 玻 璃 纖 維 組 成 的 強(qiáng) 力 層 和 以 橡 膠 及 尼 龍 布 形 成的 外 包 橡 膠 層 或 聚 氨 酯 膠 層 構(gòu) 成 。齒 型 帶 包 括 多 楔 帶 ， 近 20 年 來 在 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 發(fā) 展 極 為 迅 猛 ， 正 在 不 斷 地 侵蝕 傳 統(tǒng) 的 金 屬 齒 輪 、 鏈 條 以 及 橡 膠 方 面 的 平 板 帶 和 三 角 帶 市 場(chǎng) 。 目 前 ， 除 已大 量 用 于 汽 車 及 傳 統(tǒng) 產(chǎn) 業(yè) 之 外 ， 并 進(jìn) 一 步 擴(kuò) 大 到 OA 機(jī) 器 (辦 公 設(shè) 備 )、 機(jī) 器 人等 各 種 精 密 機(jī) 械 的 傳 動(dòng) 。 由 于 膠 帶 內(nèi) 側(cè) 帶 有 彈 性 體 的 齒 牙 ， 能 實(shí) 現(xiàn) 無 滑 動(dòng) 的同 步 傳 動(dòng) ， 而 且 具 有 比 鏈 條 輕 、 噪 音 小 的 特 點(diǎn) ， 現(xiàn) 今 歐 洲 80％ 以 上 的 轎 車 、美 國(guó) 40％ 的 轎 車 都 已 裝 用 了 這 種 齒 型 帶 。 我 國(guó) 2000 年 生 產(chǎn) 汽 車 200 萬 輛 ，齒 型 帶 需 要 700 萬 條 以 上 。 最 近 出 現(xiàn) 的 圓 齒 帶 較 之 方 齒 帶 ， 更 進(jìn) 一 步 增 大 了傳 動(dòng) 力 和 肅 靜 性 ， 作 為 新 一 代 的 環(huán) 保 帶 ， 其 使 用 范 圍 更 趨 廣 泛 。 現(xiàn) 在 ， 已 開始 成 為 對(duì) 同 步 傳 動(dòng) 、 噪 音 要 求 極 為 嚴(yán) 格 的 家 用 和 工 業(yè) 用 縫 紉 機(jī) 、 打 字 機(jī) 、 復(fù)印 機(jī) 的 使 用 對(duì) 象 。2. 技 術(shù) 展 望半 個(gè) 多 世 紀(jì) 以 來 ， 世 界 傳 動(dòng) 帶 的 技 術(shù) 發(fā) 展 歷 經(jīng) 了 以 下 幾 個(gè) 階 段 ：其 一 ， 從 傳 動(dòng) 帶 用 的 材 料 來 看 ， 橡 膠 己 由 天 然 橡 膠 發(fā) 展 到 合 成 橡 膠 ， 進(jìn) 一 步又 擴(kuò) 大 到 特 種 合 成 橡 膠 CSM、 HNBR： 骨 架 材 料 由 棉 纖 維 擴(kuò) 大 到 人 造 絲 、 聚 酯 、尼 龍 、 玻 璃 纖 維 、 鋼 絲 以 及 芳 綸 等 ， 詳 見 表 2。 品 。 為 提 高 V 型 帶 的 耐 久 性 ，從 60 年 代 開 始 ， 出 現(xiàn) 了 切 割 式 三 角 帶 ， 它 的 側(cè) 面 沒 有 包 布 ， 耐 彎 曲 疲 勞 性 非常 好 ， 已 取 代 了 大 部 分 包 布 式 三 角 帶 。另 一 方 面 ， 進(jìn) 入 80 年 代 之 后 ， 平 板 帶 與 V 型 帶 結(jié) 合 的 V 型 平 板 帶 得 到 快 速 發(fā)展 ， 由 于 其 性 能 優(yōu) 異 ， 產(chǎn) 量 急 劇 增 大 ， 現(xiàn) 已 部 分 取 代 了 切 割 式 V 帶 。 緊 接 著 ，在 美 日 等 國(guó) 又 出 現(xiàn) 了 楔 形 V 帶 。 因 為 這 種 帶 的 厚 度 薄 ， 與 帶 輪 的 接 觸 面 積 大 ，彎 曲 性 能 好 ， 可 以 在 小 的 帶 輪 上 使 用 ， 因 而 為 傳 動(dòng) 裝 置 的 小 型 化 、 節(jié) 能 化 做出 了 很 大 貢 獻(xiàn) 。再 有 ， 利 用 傳 動(dòng) 帶 背 面 也 可 驅(qū) 動(dòng) 的 原 理 ， 例 如 ， 在 汽 車 風(fēng) 扇 、 交 流 電 機(jī) 、 動(dòng)力 操 縱 系 統(tǒng) 、 空 調(diào) 等 ， 采 用 一 根 傳 動(dòng) 帶 一 次 驅(qū) 動(dòng) 的 所 謂 "蛇 行 傳 動(dòng) "方 式 ， 引起 了 各 界 的 關(guān) 注 ， 使 用 范 圍 日 趨 擴(kuò) 大 。 這 種 多 面 、 多 向 、 多 機(jī) 傳 動(dòng) 的 代 表 性產(chǎn) 品 有 ， 六 角 帶 和 圓 形 帶 。傳 動(dòng) 帶 中 的 最 新 一 類 產(chǎn) 品 是 齒 型 帶 ， 又 稱 同 步 帶 。 它 集 齒 輪 、 鏈 條 、 帶 傳 動(dòng)裝 置 的 優(yōu) 點(diǎn) 為 一 體 ， 具 有 傳 動(dòng) 效 率 高 、 傳 動(dòng) 比 準(zhǔn) 確 、 噪 聲 小 、 節(jié) 能 、 維 修 方便 等 特 點(diǎn) 。 它 的 傳 動(dòng) 原 理 雖 早 在 1900 年 即 有 若 干 專 利 出 現(xiàn) ， 然 而 直 到 半 個(gè) 世紀(jì) 之 后 才 開 始 工 業(yè) 化 ， 80 年 代 起 終 于 成 為 精 密 機(jī) 械 的 主 導(dǎo) 傳 動(dòng) 產(chǎn) 品 。 特 別 是用 飽 和 丁 腈 橡 膠 和 聚 氨 酯 彈 性 體 制 造 的 高 精 度 微 型 帶 ， 已 經(jīng) 進(jìn) 入 了 高 新 技 術(shù)長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 7 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊領(lǐng) 域 。 齒 型 帶 與 傳 統(tǒng) 傳 動(dòng) 帶 的 最 大 不 同 點(diǎn) 在 于 ： 同 步 、 靜 音 。 因 此 ， 它 是 當(dāng)今 最 受 推 崇 的 環(huán) 保 型 產(chǎn) 品 。 近 年 來 ， 齒 型 帶 的 齒 牙 由 方 齒 改 為 圓 齒 之 后 ， 更進(jìn) 一 步 增 大 了 傳 動(dòng) 力 ， 發(fā) 展 前 景 極 為 廣 闊 。由 于 各 種 不 同 機(jī) 械 要 求 的 特 性 不 同 ， 以 及 各 種 傳 動(dòng) 帶 的 價(jià) 格 高 低 相 差 懸 殊 ，今 后 傳 動(dòng) 帶 將 朝 著 結(jié) 構(gòu) 、 材 料 多 元 化 的 方 向 發(fā) 展 ， 其 用 途 和 品 種 規(guī) 格 也 日 趨多 樣 化 。 傳 動(dòng) 帶 中 V 型 帶 、 齒 型 帶 、 平 板 帶 的 構(gòu) 成 比 例 ， 大 體 將 在 6： 3： 1的 范 圍 內(nèi) 上 下 變 化 。 各 種 產(chǎn) 業(yè) 機(jī) 械 裝 置 要 求 使 用 的 傳 動(dòng) 帶 類 型 。(1)橡 膠 和 彈 性 體V 型 帶 最 早 為 NR 或 NR／ SBR 的 并 用 物 。 現(xiàn) 今 ， 已 廣 泛 使 用 耐 熱 性 、 耐 磨 性 、耐 彎 曲 性 和 耐 油 性 均 優(yōu) 的 CR。 在 未 找 到 新 的 綜 合 物 性 更 平 衡 的 膠 種 之 前 ， 今后 還 將 繼 續(xù) 保 持 這 一 趨 勢(shì) 。 對(duì) 于 切 割 式 V 型 帶 和 V 型 平 板 帶 ， 將 要 擴(kuò) 大 采 用以 短 纖 維 補(bǔ) 強(qiáng) 的 CR， 通 過 傳 動(dòng) 帶 橫 向 短 纖 維 定 向 補(bǔ) 強(qiáng) ， 達(dá) 到 傳 動(dòng) 帶 橫 方 向側(cè) 壓 性 與 縱 方 向 彎 曲 性 雙 立 的 效 果 。 對(duì) 耐 熱 性 有 苛 刻 要 求 的 傳 動(dòng) 帶 ， 將 會(huì) 有更 多 的 HNBRV 型 平 板 帶 出 現(xiàn) 。 齒 型 帶 最 初 使 用 的 CR， 現(xiàn) 在 仍 然 是 比 較 理 想 的材 料 ， 今 后 還 將 繼 續(xù) 廣 泛 用 于 一 般 產(chǎn) 業(yè) 的 傳 動(dòng) 上 面 。 對(duì) 于 要 求 耐 熱 性 和 耐 久性 的 齒 型 帶 ， 要 大 量 使 用 CSM、 HNBR 等 特 種 耐 熱 、 耐 油 橡 膠 。 由 于 這 類 橡 膠的 性 能 優(yōu) 異 ， 盡 管 價(jià) 格 十 分 昂 貴 ， 超 出 現(xiàn) 有 產(chǎn) 品 幾 倍 ， 但 隨 著 汽 車 工 業(yè) 等 的技 術(shù) 進(jìn) 步 和 環(huán) 境 的 惡 化 ， 特 別 是 HNBR 將 成 為 未 來 齒 型 帶 的 主 導(dǎo) 材 對(duì) 于 小 型 、微 型 齒 型 帶 來 說 ， 聚 氨 酯 彈 性 體 是 最 為 理 想 的 材 料 。 特 別 是 精 密 機(jī) 械 方 面 的齒 型 帶 ， 已 無 其 他 材 料 可 以 代 替 ， 今 后 不 論 在 品 種 規(guī) 格 上 ， 還 是 在 用 途 上 ，都 將 迅 速 擴(kuò) 大 ， 發(fā) 展 前 景 極 為 寬 廣 。 平 板 帶 原 來 為 橡 膠 ， 隨 著 薄 型 平 板 帶 的 出 現(xiàn) ， 聚 氨 酯 和 尼 龍 片 材 已 成 為 重 點(diǎn)開 發(fā) 方 向 。 (2)纖 維 骨 架 能 作 了 種 種 改 進(jìn) ， 因 而 已 成 為 齒 型 帶 的 首 選 材 料 ，V 型 帶 的 骨 架 決 定 著 膠 帶 的 強(qiáng) 度 和 壽 命 。 早 期 的 補(bǔ) 強(qiáng) 層 使 用 棉 簾 線 ， 而 后 改 用了 強(qiáng) 力 人 造 絲 線 繩 。 由 于 有 伸 長(zhǎng) 大 的 缺 點(diǎn) ， 從 20 世 紀(jì) 70 年 代 開 始 ， 世 界 各國(guó) 都 普 遍 使 用 強(qiáng) 度 高 、 伸 長(zhǎng) 小 、 耐 熱 和 耐 彎 曲 性 好 的 聚 酯 線 繩 ， 80 年 代 又 出現(xiàn) 了 高 定 伸 、 低 收 縮 的 改 性 聚 酯 線 繩 ， 現(xiàn) 已 成 為 V 型 帶 骨 架 材 料 的 主 流 。 對(duì)于 要 求 高 負(fù) 荷 傳 動(dòng) 、 耐 沖 擊 性 的 變 速 帶 和 農(nóng) 機(jī) 用 的 V 型 帶 ， 有 的 己 開 始 使 用芳 綸 纖 維 。齒 型 帶 的 補(bǔ) 強(qiáng) 層 ， 人 們 曾 長(zhǎng) 期 使 用 鋼 絲 和 聚 酯 而 使 其 強(qiáng) 度 下 降 的 問 題 ， 同 時(shí)還 有 因 其 比 重 大 而 適 于 高 速 旋 轉(zhuǎn) 傳 動(dòng) 等 現(xiàn) 象 ， 如 今 已 被 基 本 淘 汰 。 使 用 聚 酪簾 線 對(duì) 于 要 求 尺 寸 精 度 高 的 產(chǎn) 品 ， 由 于 存 在 伸 縮 問 題 ， 現(xiàn) 也 很 少 采 用 。 目 前認(rèn) 為 最 好 的 骨 架 材 料 是 玻 璃 纖 維 ， 它 能 使 嚙 合 傳 動(dòng) 時(shí) 的 伸 長(zhǎng) 小 ， 而 且 具 有 適度 的 線 膨 脹 系 數(shù) ， 加 之 對(duì) 彎 曲 疲 勞 等 缺 欠 性 得 到 廣 泛 使 用 。 今 后 ， 強(qiáng) 度 更 高 、長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 8 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊耐 彎 曲 性 更 好 的 芳 綸 纖 維 將 有 可 能 部 分 取 代 玻 璃 纖 維 而 擠 進(jìn) 齒 型 帶 最 佳 骨 架材 料 行 列 。(3)外 包 保 護(hù) 布V 型 帶 使 用 的 外 包 保 護(hù) 布 向 來 以 棉 帆 布 為 主 ， 至 今 依 然 保 持 這 種 狀 態(tài) 。 對(duì) 一 部分 要 求 更 耐 磨 和 耐 彎 曲 性 能 更 好 的 ， 也 開 始 使 用 棉 的 混 紡 帆 布 ， 甚 至 是 全 合成 纖 維 帆 布 。 外 包 保 護(hù) 布 未 來 將 繼 續(xù) 保 持 這 一 趨 勢(shì) 。 齒 型 帶 為 了 保 護(hù) 齒 部 和芯 線 ， 主 要 是 使 用 高 強(qiáng) 力 型 的 合 成 纖 維 ， 通 常 以 尼 龍 帆 布 為 主 ， 今 后 方 向 是進(jìn) 一 步 薄 層 化 。2． 3 工 藝 設(shè) 備 趨 向多 年 來 ， 傳 動(dòng) 帶 的 生 產(chǎn) 工 藝 在 世 界 各 地 一 直 沒 有 大 的 變 化 ， 不 外 煉 膠 、 成 型 、硫 化 三 大 老 的 工 藝 。 所 不 同 的 是 ， 切 割 式 三 角 帶 取 消 了 V 型 帶 成 型 時(shí) 的 包 布 ，并 改 為 在 硫 化 后 切 割 ， 同 時(shí) 增 加 研 磨 工 序 。 而 對(duì) 于 齒 型 帶 則 是 在 帶 齒 形 溝 槽的 模 型 上 ， 先 置 入 外 包 帆 布 ， 然 后 呈 螺 旋 狀 纏 上 芯 線 ， 而 后 上 覆 橡 膠 片 ， 連同 模 型 一 起 送 入 硫 化 罐 硫 化 。 此 時(shí) ， 利 用 橡 膠 在 加 熱 中 的 塑 性 流 動(dòng) ， 從 芯 線的 縫 隙 將 帆 布 充 入 模 齒 內(nèi) 而 形 成 帶 齒 ， 硫 化 后 再 從 模 型 中 取 出 成 適 當(dāng) 的 寬 度 。這 種 生 產(chǎn) 工 藝 ， 把 傳 動(dòng) 帶 的 制 造 過 程 人 為 地 分 割 成 好 幾 塊 ， 無 法 聯(lián) 結(jié) 起 來 ；加 之 傳 動(dòng) 帶 的 品 種 規(guī) 格 太 多 ， 生 產(chǎn) 批 量 很 小 ， 產(chǎn) 品 變 動(dòng) 頻 繁 ， 給 工 藝 設(shè) 備 的連 續(xù) 化 、 自 動(dòng) 化 帶 來 了 諸 多 困 難 ， 生 產(chǎn) 效 率 十 分 低 下 。 當(dāng) 前 國(guó) 外 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) ，一 是 努 力 研 究 實(shí) 現(xiàn) 工 藝 的 連 續(xù) 化 生 產(chǎn) ， 提 高 設(shè) 備 自 控 水 平 ， 促 使 生 產(chǎn) 效 率 大幅 度 提 高 ： 二 是 繼 續(xù) 擴(kuò) 大 使 用 聚 氨 酯 等 液 體 彈 性 體 ， 從 根 本 上 簡(jiǎn) 化 工 藝 ， 縮短 流 程 ， 改 變 傳 統(tǒng) 的 橡 膠 工 藝 加 工 方 式 。 現(xiàn) 在 ， 聚 氨 酯 液 相 加 工 工 藝 在 小 型和 微 型 帶 中 ， 已 占 據(jù) 主 導(dǎo) 地 位 ， 前 景 十 分 樂 觀 。還 有 ， 短 纖 維 橡 膠 的 混 合 也 是 當(dāng) 今 世 界 傳 動(dòng) 帶 業(yè) 界 一 大 課 題 。 如 何 使 短 纖 維在 橡 膠 中 均 勻 分 散 ， 并 解 決 由 此 而 產(chǎn) 生 的 膠 料 高 粘 度 化 ， 造 成 生 產(chǎn) 效 率 下 降的 現(xiàn) 象 ， 需 要 在 混 煉 方 法 和 控 制 方 式 有 新 的 突 破 。 另 外 ， 短 纖 維 橡 膠 的 纖 維排 列 取 向 也 是 不 可 忽 視 的 又 一 個(gè) 問 題 ， 通 常 采 用 壓 延 機(jī) 和 壓 出 機(jī) 定 向 供 膠 出片 、 按 流 動(dòng) 方 向 取 片 的 方 法 ， 也 并 非 最 佳 良 策 。 無 紡 布 、 復(fù) 合 片 材 是 今 后 開發(fā) 的 方 向 。2． 4 未 來 目 標(biāo)縱 觀 半 個(gè) 多 世 紀(jì) 以 來 世 界 傳 動(dòng) 帶 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) ， 隨 著 全 球 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 化 的 迅猛 發(fā) 展 ， 今 后 傳 動(dòng) 帶 的 主 流 是 向 著 小 型 化 、 精 密 化 和 高 速 化 的 方 向 發(fā) 展 。 老長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 9 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊式 的 平 板 帶 將 被 日 漸 淘 汰 ， 新 型 的 環(huán) 形 平 板 帶 重 新 崛 起 ； 切 割 三 角 帶 將 取 代大 部 分 包 布 V 型 帶 、 同 時(shí) 代 之 而 起 的 V 型 平 板 帶 、 多 楔 帶 、 齒 型 帶 可 能 成 為新 的 主 流 產(chǎn) 品 。我 國(guó) 生 產(chǎn) 傳 動(dòng) 帶 的 廠 家 十 分 雜 亂 ， 除 200 家 國(guó) 有 、 三 資 企 業(yè) 之 外 ， 還 有 1000余 家 集 體 、 私 營(yíng) 和 個(gè) 體 所 有 制 企 業(yè) ， 僅 V 型 帶 一 種 產(chǎn) 品 年 產(chǎn) 即 達(dá) 4 億 A 米 以上 ， 在 產(chǎn) 量 上 雖 已 位 居 世 界 前 列 ， 而 略 具 規(guī) 模 水 平 的 不 過 十 幾 家 。 除 少 數(shù) 引進(jìn) 技 術(shù) 設(shè) 備 和 合 資 企 業(yè) 外 ， 大 多 處 于 后 進(jìn) 狀 態(tài) ， 亟 待 改 組 、 改 造 、 改 革 。 調(diào)整 傳 動(dòng) 帶 行 業(yè) 結(jié) 構(gòu) ， 淘 汰 老 舊 產(chǎn) 品 ， 開 發(fā) 創(chuàng) 新 產(chǎn) 品 ， 迎 頭 趕 上 世 界 傳 動(dòng) 帶 先進(jìn) 技 術(shù) 水 平 ， 可 說 是 當(dāng) 前 最 為 緊 迫 的 任 務(wù) 。疲 勞 試 驗(yàn) 機(jī) 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 汽 車 傳 動(dòng) 帶 是 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 重 要 的 零 部 件 ， 也 是 傳 動(dòng) 帶 重 要 的 組 成 部 分 。目 前 國(guó) 內(nèi) 關(guān) 于 汽 車 傳 動(dòng) 帶 的 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 的 研 制 尚 處 于 發(fā) 展 階 段 ， 市 場(chǎng) 上使 用 的 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 大 多 是 機(jī) 械 封 閉 式 的 ， 它 的 實(shí) 驗(yàn) 穩(wěn) 定 性 較 差 ， 不 能 良好 的 模 擬 帶 的 實(shí) 際 工 況 ， 所 得 的 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 同 實(shí) 際 情 況 偏 差 較 大 ， 國(guó) 外 的 發(fā) 達(dá)國(guó) 家 幾 乎 均 采 用 電 封 閉 式 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 來 代 替 機(jī) 械 封 閉 式 的 。目 前 國(guó) 內(nèi) 的 汽 車 傳 動(dòng) 帶 的 質(zhì) 量 普 遍 低 于 美 國(guó) 、 日 本 等 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 的 同 類 產(chǎn)品 的 一 個(gè) 主 要 原 因 在 于 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 不 過 關(guān) ， 因 此 研 發(fā) 一 種 適 合 我 國(guó) 國(guó) 情 的 ，達(dá) 到 國(guó) 外 同 類 產(chǎn) 品 水 平 的 新 型 傳 動(dòng) 帶 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 是 必 要 的 。 其 目 的 是 進(jìn)一 步 推 進(jìn) 汽 車 傳 動(dòng) 帶 的 研 發(fā) 能 力 ， 為 國(guó) 內(nèi) 生 產(chǎn) 企 業(yè) 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 控 制 與 監(jiān) 測(cè) 、標(biāo) 準(zhǔn) 化 的 制 定 提 供 理 論 依 據(jù) 。 傳 動(dòng) 帶 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 臺(tái) 的 種 類 比 較 多 ， 目 前 國(guó)內(nèi) 外 應(yīng) 用 的 主 要 有 ： 機(jī) 械 封 閉 式 試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 和 電 封 閉 式 試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 。 國(guó) 內(nèi) 應(yīng) 用 較多 的 是 機(jī) 械 封 閉 式 試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 。 機(jī) 械 封 閉 式 試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 主 要 是 通 過 改 變 帶 輪 的 直徑 或 利 用 磁 粉 離 合 器 來 產(chǎn) 生 滑 差 率 。 這 樣 的 系 統(tǒng) 中 所 施 加 的 傳 動(dòng) 負(fù) 載 穩(wěn) 定 性較 差 ， 實(shí) 驗(yàn) 環(huán) 境 與 實(shí) 際 工 況 相 差 較 大 ， 因 此 測(cè) 出 的 疲 勞 壽 命 與 帶 的 實(shí) 際 產(chǎn) 品質(zhì) 量 有 時(shí) 出 現(xiàn) 較 大 偏 差 。 而 且 ， 因 負(fù) 載 的 動(dòng) 態(tài) 波 動(dòng) 不 適 應(yīng) 于 汽 車 同 步 帶 傳 動(dòng)性 能 試 驗(yàn) 。目 前 市 場(chǎng) 上 的 傳 動(dòng) 帶 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 只 能 對(duì) 一 種 形 式 的 傳 動(dòng) 帶 進(jìn) 行 疲 勞壽 命 實(shí) 驗(yàn) ， 如 果 一 個(gè) 廠 家 生 產(chǎn) 多 種 類 型 的 傳 動(dòng) 帶 就 要 購(gòu) 買 多 臺(tái) 試 驗(yàn) 機(jī) ， 在 注重 節(jié) 約 ， 降 低 成 本 和 提 高 競(jìng) 爭(zhēng) 力 的 今 天 ， 若 是 能 研 發(fā) 一 種 能 對(duì) 多 種 形 式 傳 動(dòng)帶 進(jìn) 行 疲 勞 壽 命 實(shí) 驗(yàn) ， 無 疑 會(huì) 給 廠 家 和 整 個(gè) 社 會(huì) 帶 來 巨 大 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 。 這 個(gè)試 驗(yàn) 系 統(tǒng) 采 用 眾 多 成 熟 的 技 術(shù) 與 原 件 ， 系 統(tǒng) 的 功 能 完 善 ， 自 動(dòng) 化 程 度 ， 可 靠性 和 運(yùn) 行 的 穩(wěn) 定 性 高 ， 能 很 好 的 模 擬 傳 動(dòng) 帶 的 種 不 同 工 況 下 的 疲 勞 工 作 壽 命 。新 型 疲 勞 試 驗(yàn) 機(jī) 的 研 發(fā) 必 然 會(huì) 帶 來 傳 動(dòng) 帶 質(zhì) 量 的 提 高 ， 這 對(duì) 提 高 我 國(guó) 傳 動(dòng) 帶行 業(yè) 的 競(jìng) 爭(zhēng) 力 ， 推 動(dòng) 傳 動(dòng) 帶 的 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 的 修 訂 ， 積 極 與 世 界 接 軌 有 著 重 要 的長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 10 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊意 義 。 傳 動(dòng) 帶 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 在 國(guó) 外 發(fā) 展 的 要 早 于 我 國(guó) ， 而 且 各 方 面 發(fā) 展 的都 比 較 成 熟 。 帶 的 疲 勞 壽 命 實(shí) 驗(yàn) 機(jī) 幾 乎 是 與 傳 動(dòng) 帶 同 時(shí) 出 現(xiàn) 的 ， 要 提 高 帶 的質(zhì) 量 和 使 用 壽 命 ， 必 須 對(duì) 其 進(jìn) 行 壽 命 試 驗(yàn) 。 現(xiàn) 代 工 業(yè) 的 發(fā) 展 ， 尤 其 是 汽 車 工業(yè) ， 它 對(duì) 傳 動(dòng) 帶 提 出 了 更 高 的 要 求 。 國(guó) 外 的 很 多 代 生 產(chǎn) 廠 家 都 在 研 發(fā) 與 汽 車發(fā) 動(dòng) 機(jī) 同 壽 命 的 傳 動(dòng) 帶 。 要 實(shí) 現(xiàn) 這 一 目 標(biāo) ， 不 僅 要 改 進(jìn) 帶 的 生 產(chǎn) 工 藝 和 配 方 ，對(duì) 帶 的 檢 測(cè) 手 段 也 要 進(jìn) 行 新 的 研 發(fā) ， 有 其 是 帶 的 疲 勞 壽 命 試 驗(yàn) 機(jī) 。 我 國(guó) 的 橡膠 工 業(yè) 起 步 晚 ， 技 術(shù) 差 ， 相 應(yīng) 的 配 套 設(shè) 施 不 完 善 ， 整 個(gè) 行 業(yè) 沒 有 一 個(gè) 完 善 的 ，能 在 全 行 業(yè) 推 廣 的 檢 測(cè) 手 段 。 這 其 中 的 一 個(gè) 重 要 原 因 就 是 對(duì) 帶 的 疲 勞 壽 命 試驗(yàn) 設(shè) 備 不 過 關(guān) ， 不 能 對(duì) 帶 的 整 體 質(zhì) 量 和 存 在 的 不 足 做 出 合 理 的 評(píng) 估 ， 使 對(duì) 帶的 生 產(chǎn) 工 藝 和 配 方 的 改 進(jìn) 無 從 下 手 。 雖 然 我 國(guó) 制 訂 了 相 應(yīng) 的 傳 動(dòng) 帶 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) ，但 執(zhí) 行 起 來 卻 困 難 重 重 。 傳 動(dòng) 帶 生 產(chǎn) 廠 家 如 果 從 國(guó) 外 進(jìn) 口 帶 疲 勞 壽 命 檢 測(cè) 設(shè)備 不 僅 價(jià) 格 昂 貴 ， 大 多 數(shù) 廠 家 難 以 承 受 ； 而 且 ， 進(jìn) 口 的 設(shè) 備 都 是 按 各 自 的 國(guó)家 標(biāo) 準(zhǔn) 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 和 研 制 的 ， 有 很 多 地 方 并 不 適 合 我 國(guó) 的 國(guó) 情 。 因 此 ， 為 配 合國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 的 貫 徹 實(shí) 施 ， 根 據(jù) 國(guó) 家 有 關(guān) 標(biāo) 準(zhǔn) 研 制 出 符 合 我 國(guó) 國(guó) 情 的 實(shí) 驗(yàn) 檢 驗(yàn) 設(shè)備 成 為 相 關(guān) 科 研 院 所 和 工 業(yè) 企 業(yè) 的 重 要 任 務(wù) 。四、研究?jī)?nèi)容及方案擬定研究?jī)?nèi)容：1.查閱相關(guān)資料，完成總體方案的分析論證；2.試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和潤(rùn)滑系統(tǒng)及高溫箱設(shè)計(jì)；3.典型零件設(shè)計(jì)方案擬定：試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)指標(biāo)負(fù)載功率：10kw主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速：4900r/min±2%帶張緊力：680±30N高溫箱：85℃±5℃要求測(cè)量主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速測(cè)量精度為±1%總體方案的確定目前國(guó)內(nèi)的汽車傳動(dòng)帶的質(zhì)量普遍低于美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的同類產(chǎn)品的一個(gè)主要原因在于疲勞壽命試驗(yàn)不過關(guān)，因此研發(fā)一種適合我國(guó)國(guó)情的，達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平的新型傳動(dòng)帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)是必要的。機(jī)械封閉功率試驗(yàn)機(jī)的工作原理眾所周知，V 帶是靠摩擦力來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的。在傳動(dòng)中特有一個(gè)彈性打滑現(xiàn)象，它是由于在傳動(dòng)中，帶輪的倆邊拉力不相等造成的。我們用滑差率 ε%表示彈性滑動(dòng)的大小。從膠帶的變形關(guān)系可以推出滑差率長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 11 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1）式中： =帶緊邊拉力， =帶松邊拉力， =帶有效拉力， = 主動(dòng)輪線速度，=從動(dòng)輪線速度， =主動(dòng)輪直徑， =從動(dòng)輪直徑， =主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速， =從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速， =膠帶的彈性模量， =膠帶的橫截面積。由（1）式中可以看出，有效拉力 F 越大，則彈性滑動(dòng)越大，滑差率 ε%就越大，有效拉力即為帶傳動(dòng)中的載荷，所以帶中傳遞的載荷也越大。機(jī)械封閉功率試驗(yàn)機(jī)就是系統(tǒng)的載荷在整個(gè)系統(tǒng)中封閉傳遞，并且傳遞的是機(jī)械彈性變形能。2．加載傳動(dòng)方式的選擇可供選擇的方案： 用行星輪系和力矩電機(jī)的加載傳動(dòng)方式○ 1采用電磁加載器加載的傳動(dòng)方式○ 2對(duì)比分析采用行星輪系和力矩電機(jī)的加載傳動(dòng)方式傳動(dòng)原理○ 1該種方式的傳動(dòng)原理如圖 1 示： 圖 1 行星輪系和力矩電機(jī)加載的傳動(dòng)原理該種方式中，兩個(gè)試驗(yàn)帶輪直徑相等，主傳動(dòng)輪安裝在行星輪系的外殼上，主電機(jī)通過傳動(dòng)軸與輪系的系桿聯(lián)接，力矩電機(jī)與輪系的中心輪聯(lián)接。該輪系為差動(dòng)輪系，有兩個(gè)自由度。優(yōu)缺點(diǎn)○ 2該種方式中需要用到力矩電機(jī)和主電機(jī)兩個(gè)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不夠緊湊。采用電磁加載器加載的傳動(dòng)方式傳動(dòng)原理○ 1該種方式的傳動(dòng)原理如圖 2 所示：長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 12 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊圖 2 電磁加載器加載方式的傳動(dòng)原理該種方式的顯著特點(diǎn)是傳動(dòng)帶有兩條，兩主動(dòng)輪直徑不等，而從動(dòng)輪直徑相等。主動(dòng)輪 裝在與電磁加載器外殼相連接的空心軸 13 上，主傳動(dòng)輪 裝在與加1d ‘1d載器的芯軸相連接的中心軸 12 上。當(dāng)電磁加載器使兩主動(dòng)輪剛性聯(lián)接時(shí)，由于傳動(dòng)帶傳動(dòng)比不等，為系統(tǒng)加上載荷。當(dāng)電磁器斷電時(shí)，系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，無扭矩產(chǎn)生，即無載荷傳動(dòng)。優(yōu)缺點(diǎn)○ 2此種方式只需一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊。比較兩種傳動(dòng)方式選擇第二種電磁加載方式。 五、進(jìn)度安排1、2010.3.1～3.14 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研，完成科技譯文及開題報(bào)告；(科技譯文不少于 3000 漢字)2、2010.3.15～6.6 完成總體設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)等；（完成 4 張零號(hào)圖，要求 CAD 出圖；具體落實(shí)到每個(gè)人內(nèi)容有所不同，時(shí)間段相同）3、2010.6.7～6.20 完成設(shè)計(jì)（論文）說明書（40～60 頁(yè)，要求打?。?；4、2010.6.21～6.25 評(píng)審、答辯。（給出成績(jī)及評(píng)語，注意答辯時(shí)間 2010 年 6 月 15——20 日，請(qǐng)?jiān)?15 日前完成所有任務(wù)）六、參考文獻(xiàn)長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙共 12 頁(yè) 第 13 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊[1] 卜炎主編 .《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》. 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2002.1[2] 張展 主編.《非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》.兵器工業(yè)出版社 1993.9[3] 鄭堤 唐可洪 主編 .《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》. 機(jī)械工業(yè)出版社 1997.7[5] 于俊一 鄒青 主編 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 》. 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.1[6] 周斌.《 機(jī)電一體化實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》.兵器工業(yè)出版社. 1994.4[7] 孫波 主編 .《畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典 》.西安電子科技大學(xué)出版社 2008[8] 汽車多楔帶. 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