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小型荞麦播种机的动力、传动、行走及功能转换机构设计【SW】【动画】【7张图/10800字】【优秀机械毕业设计论文】

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小型荞麦播种机的动力、传动、行走及功能转换机构设计【SW】【动画】【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

SW建模

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SWS

1柴油机.SLDPRT

2小带轮.SLDPRT

3大带轮.DWG

3大带轮.gif

3大带轮.SLDPRT

caotu.SLDPRT

减速轴装配体.SLDASM

地轮.SLDPRT

地轮挡板.SLDPRT

地轮轴.SLDPRT

地轮轴地轮键.SLDPRT

地轮轴大链轮.SLDPRT

地轮轴套筒.SLDPRT

地轮轴小链轮.SLDPRT

地轮轴承.SLDPRT

地轮轴盖.SLDPRT

地轮轴装配体.SLDASM

地轮轴链轮键.SLDPRT

垫圈10型.SLDPRT

垫圈5型.SLDPRT

带.SLDPRT

带传动轴.SLDPRT

带传动轴套筒.SLDPRT

带传动轴轴承.SLDPRT

带传动轴链轮.SLDPRT

带传动轴键.SLDPRT

带轮轴盖.SLDPRT

把手.SLDPRT

支架.SLDPRT

柴油机轴.SLDPRT

柴油机轴键.SLDPRT

柴油装配体.SLDASM

种箱链轮.SLDPRT

螺栓M10X55.SLDPRT

螺栓M5X30.SLDPRT

螺栓M5X50.SLDPRT

螺母M10.SLDPRT

螺母M5.SLDPRT

螺钉M5X20.SLDPRT

装配体.SLDASM

链1.SLDPRT

链2.SLDPRT

施肥，播种，旋耕机构

下箱体.SLDPRT

开沟器.SLDPRT

支架.SLDPRT

机架螺钉.SLDPRT

机架装配体.SLDASM

波动轮.SLDPRT

种箱.SLDPRT

端盖.SLDPRT

端盖螺栓.SLDPRT

螺栓.SLDPRT

螺母.SLDPRT

装配体.SLDASM

覆土板.SLDPRT

轴.SLDPRT

轴套.SLDPRT

轴承.sldprt

输种管.SLDPRT

透盖.SLDPRT

链轮.SLDPRT

链轮键.SLDPRT

键.sldprt

镇压轮.SLDPRT

镇压轮轴.SLDPRT

镇压轮连接.SLDPRT

总装配体.avi

总装配体.SLDASM

支架.SLDPRT

机架装配体.avi

机架装配体.SLDASM

爆炸装配体.SLDASM

参考文献

齿轮发展研究综述.pdf---(点击预览)

链传动_皮带传动_齿轮传_涡轮传动的优缺点.doc---(点击预览)

摩擦轮传动.ppt---(点击预览)

带传动理论与技术的现状与展望.pdf---(点击预览)

带传动技术现状和发展前景.pdf---(点击预览)

外文PDF

US6109193.pdf---(点击预览)

US5852982.pdf---(点击预览)

US5730074.pdf---(点击预览)

US5325801.pdf---(点击预览)

US5279236.pdf---(点击预览)

US4520742.pdf---(点击预览)

US4074830.pdf---(点击预览)

US3999690.pdf---(点击预览)

US3888387.pdf---(点击预览)

US3749035.pdf---(点击预览)

US2002.pdf---(点击预览)

外文翻译

文献翻译.doc---(点击预览)

外文原文.pdf---(点击预览)

A2-支架.dwg

A2-装配图.dwg

A3-大带轮.dwg

A3-小带轮.dwg

A3-短轴.dwg

A3-链轮.dwg

A3-长轴.dwg

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关键词：: 小型荞麦播种机动力传动行走功能转换机构设计 sw 动画优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，41页，10800字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
文献综述一份。
外文翻译一份。
PPT答辩稿一份。
SW建模一套。

图纸共7张，如下所示
A2-支架.dwg
A2-装配图.dwg
A3-大带轮.dwg
A3-小带轮.dwg
A3-短轴.dwg
A3-链轮.dwg
A3-长轴.dwg

目录
摘要………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract……………………………………………………………………………Ⅱ

第1章引言………………………………………………………………………1
第2章播种机概述………………………………………………………………2
2.1播种机现状……………………………………………………………2
2.2播种机分类……………………………………………………………4
2.3播种机发展趋势………………………………………………………5
第3章小型荞麦播种机的设计计算……………………………………………6
3.1总体传动设计方案的选择确定………………………………………6
3.2工作阻力的确定………………………………………………………8
3.3工作速度的确定………………………………………………………8
3.4驱动功率的确定………………………………………………………8
3.5地轮的转速……………………………………………………………9
3.6传动比的确定…………………………………………………………9
第4章链传动的设计……………………………………………………………10
4.1地轮与排种器之间的链传动…………………………………………10
4.2地轮与减速轴之间的链传动…………………………………………14
第5章带传动的设计……………………………………………………………19
第6章链轮的设计………………………………………………………………22
6.1链轮的材料选择………………………………………………………22
6.2地轮与减速轴之间主动链轮的设计…………………………………22
6.2地轮与减速轴之间从动链轮的设计…………………………………23
6.3地轮与种箱之间主动链轮的设计……………………………………24
6.4地轮与种箱之间从动链轮的设计……………………………………25
第7章带轮的设计………………………………………………………………25

7.1带轮的材料选择………………………………………………………25
7.2主动带轮的设计………………………………………………………26
7.3从动带轮的设计………………………………………………………26
第8章链轮的设计………………………………………………………………27
8.1初步确定轴的最小直径………………………………………………27
8.2减速轴的结构设计……………………………………………………28
8.3地轮轴的结构设计……………………………………………………28
第9章支架、扶手与轴承等选择设计及功能切换……………………………29
9.1支架设计………………………………………………………………29
9.2把手设计………………………………………………………………30
9.3轴承选择………………………………………………………………31
9.4功能切换………………………………………………………………31
第10章三维建模及装配…………………………………………………………31
结语…………………………………………………………………………………34
致谢…………………………………………………………………………………35
参考文献……………………………………………………………………………36

摘要

小型荞麦播种机是对荞麦进行播种作业的农业机械。现在荞麦的营养价值等愈发受到人们的重视，发展前景广阔，所以荞麦的播种和收获等非常重要。本文设计了小型荞麦播种机的行走、传动及功能转换机构。播种机提高了农民的劳动效率，解放劳动力，并且符合现在科技发展与机械化的趋势。
本文首先概述了播种机械的现状、分类、要求和发展，同时详细叙述了荞麦播种机的传动和行走机构设计以及相关零部件的设计，包括播种机的动力源选择、机械传动的种类选择以及尺寸、相关轴的设计等。该播种机以小型柴油机作为动力源，通过传动机构带动行走机构及排种器等运动。设计在考虑传动结构合理的同时兼顾了结构简单，生产及维护方便、效率较高、损耗少、操作方便等目的。

关键词：播种机行走传动机构

Abstrict

mini buckwheat sower is a machine of sowing buckwheat seeds. Recently, the buckwheat has been attached importance to its nutrition, which brings a bright prospect.Therefore, the sowing and harvist of it become highly important. In this essay, structure of the moving ability,transmission and mode switch of this sower was designed in order to gain the productivity. Further, the decrease of using human resource through this machine also accord with the trendency of mechanization in agriturae.
This essay will illustrate the actuality,classification, modern requirments and developments of the seed planting machine. Moreover, the details of the structure of transmission and the design of moving will be expained including the choosing of power sources, mechanical transmission, size and the bearings excogitation. This sower will use diesel engine as power souse and moving through driving of transmission part, which finally make seed-metering device and running mechanism move. in this design, the reasonability of samplised structure was considered which will lead to the simplify of prudusing and reparing. Also, the efficiency,attrition and user-friendly control will also be considered in the disign of this machine.

Key words: sower moving transmission mechanism

课题内容：
完成山地用小型荞麦播种机动力、传动、行走及功能转换机构的设计方案。
完成结构设计。
完成三维建模及仿真。
课题任务要求：

1、掌握农业机械的设计方法，
2、对动力、传动、行走及功能转换机构进行精确设计分析。
3、掌握三维绘图机仿真软件
4、提出技术方案
5、完成具体设计理论结果，形成技术文档。

主要参考文献（由指导教师选定）
自己添加文献综述里面的5篇左右论文或书。
格式如下：
1. 李长春等, UG NX 4.0 基础教程, 人民邮电出版社, 2008.
2. Yang Yan, ect., A new mechanical model of MRF, Journal of Key Engineering Materials, 2004.

1、本课题的研究目的及意义

1、掌握农业机械的设计方法，
2、对动力、传动、行走及功能转换机构进行精确设计分析。
3、掌握三维绘图机仿真软件
4、提出技术方案
5、完成具体设计理论结果，形成技术文档。
2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析

任务要求：完成小型荞麦播种机的行走、传动、功能切换机构的设计
主要内容：
1、行走装置的选择与设计
2、传动机构的选择与设计
3、功能切换机构的选择与设计
4、三维建模
5、运动仿真

首先对小型播种机的相关资料进行搜集阅读，了解相关知识，并进行文献翻译等工作，第4、5周左右开始进行行走装置的选择和传动机构的选择与设计，完成后进行三维建模与运动仿真。
期间可以咨询指导老师并利用互联网、图书馆等查找资料、分析问题等，充分利用可以使用的资源来完成毕业设计。完成设计计算及三维建模运动仿真后编写说明书。相关的知识已经在之前进行了学习阅读，完成目标十分可行。

3、本课题的关键问题及解决问题的思路

关键问题：
1、选择合理的行走装置
2、传动类型的选择与合理性分析
3、三维建模及仿真

解决思路：
提出不同的方案，多次尝试，在不同的方案之中选择较为合理且符合要求的方案。若机构设计计算合理，三维运动及仿真并不困难。一旦出现问题马上查找问题所在，同时咨询指导老师。
4、完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法

工作条件：
机械设计相关参考书，如《机械设计》、《机械原理》、《现代设计法》、《现代工程图学》、《互换性与技术测量》等。
Solidworks三维设计软件
AutoCAD二维制图软件

所需工作条件皆可以通过图书馆或互联网等可行手段完成。
5、工作方案分析及进度计划

1-2周查阅并熟悉相关书籍文献，翻译外文
3-5周撰写开题报告，确定初步设计方案
6-11周设计各零件并利用有限元分析模拟软件进行模拟分析
12-14周对数值模拟结果进行分析，撰写毕业论文
15周毕业答辩

小型荞麦播种机的动力、传动、行走及功能转换机构设计

内容简介：: 文章编号 :1004 - 2539 (2002) 04 - 0001 - 02带传动技术现状和发展前景(机械科学研究院 , 北京 100044) 秦书安摘要介绍了我国带传动技术发展基本状况 ,包括带传动种类、生产情况、与国外的差距、理论研究和标准化以及 “ 十五 ” 期间带传动技术发展前景及主要任务。关键词带传动现状发展任务前言带传动用于传递动力和运动 ,是机械传动中重要的传动形式 ,已得到越来越广泛的应用并日益起着更为重要的作用。近年来 ,特别是在汽车工业、家用电器和办公机械以及各种新型机械装备中使用相当普遍。科学技术的进步 ,合成材料不断发展并迅速地在带传动上得到使用 ,伴随制带设备、工艺水平的持续提高 ,使得带传动的工作能力显著增强。为满足各种用途的需要 ,品种也不断增加。带传动具有结构简单 ,传动平稳 ,价格低廉 ,不需润滑及可以缓冲吸振等特点。这一切 ,使带传动在机械传动中占据了重要地位 ,而且从易损件向传动的功能部件演变 ,以至在许多场合替代了其它传动形式。1 我国带传动技术现状1. 1 带传动的种类带传动通常根据其传动原理分为摩擦型和啮合型两大类 ;根据其用途分为一般工业用、汽车用和农业机械用三大类。家用电器和各种办公机械用带传动渐成第四大类。摩擦型带传动包括平带传动、 V 带传动、多楔带传动以及双面 V 带传动、圆型带传动等。啮合型带传动即同步带传动。由于机械设备不断向高精度、高速度、大功率、长寿命、低噪声、低成本和紧凑化发展 ,使近年来的带传动产品在保证一定强度的条件下亦逐步向轻薄方向发展。过去一直在使用方面占绝对优势的普通 V 带传动出现下降趋势 ,同步带传动、多楔带传动、窄 V 带传动和复合平带传动的应用持续增长。如同步带传动用于汽车发动机中正时系统、机床、纺织机械等行业 ,多楔带传动在汽车发动机辅助设备以及各类机械装备中的应用等 ,使同步带传动、多楔带传动的应用大幅度增加。此外 ,近年来对带传动安全性、多样性的要求也日益增多。如难燃带、抗静电带等。除用于传递动力外 ,由于带的品种增加 ,带的背面可制成各种输送结构、传递信号、控制开关等 ,使它更为广泛地应用于各行各业。1. 1. 1 V 带传动以骨架材料聚脂化、结构线绳化、胶料氯丁化、带体窄形化、底胶短纤维化为中心 ,近年来开展了带传动产品的技术改造和产品更新换代。线绳成组成型、胶套硫化和成品切割技术得到了应用。随着国内汽车工业的发展和进口汽车的增加 ,用以驱动冷却风扇、空气压缩机、交流电机和液压泵等的汽车V 带成为重要产品 ,主要品种由切割 V 带替代包布洗衣机 V 带成为新的带传动应用增长领域。1. 1. 2 同步带传动同步带是单面或双面具有等距齿的环形传动带 ,优点是严格同步无滑差、传动效率高、传动准确、节能效果好、传动速度范围大 ,兼有带传动、链传动、齿轮传动的特点和长处 ,发展较快。在汽车、纺织、烟草机械等行业有较大市场 ,其它方面如粮食食品机械、石化机械、家用电器、办公机械等 ,亦广泛予以应用。近年来 ,数控机床中 ,同步带传动的应用呈显著增长趋势。1. 1. 3 多楔带传动多楔带传动在近几年来得到了显著的发展 ,其应用随着引进设备以及采用国际先进技术的汽车发动机的增加而迅猛发展。其带体轻薄、传动效率高、运动平稳、曲挠性好 ,传动比范围大、传动速度高 ,结构合理、使用寿命长 ,兼具平带传动和V 带传动的特点 ,因而具有明显的优势 ,并有着极大的发展前景。机床、汽车发动机辅助设备、各种机械设备尤以各类引进和新设计的设备中应用十分广泛。其生产状况在我国逐渐形成规模 ,生产设备基本为引进或吸收消化制造 ,产品质量较好 ,持续大批量为汽车等多种机械传动装置配套。1. 1. 4 平带传动平带是老产品 ,过去主要是棉帆布结构。近年来 ,在纺织机械、精密机床中采用了尼龙片基平带 ,它以橡胶、皮革或聚氨脂作覆盖层 ,用尼龙片基作骨架材料。强度大、伸长小、效率高 ,比一1第 26 卷第 4 期带传动技术现状和发展前景般平带传动节能 15 %以上。几个主要新型平带生产厂生产率较高 ,产量大。随着原材料的不断发展 ,新型平带传动有着非常好的发展前景。1. 2 生产情况目前我国规模较大的传动带专业生产厂家有 100家左右 (包括输送用带生产 ) ,县级以上有胶带产品的橡胶企业则超过 300 家 ,个体近千家。其中多为生产普通 V 带。至目前 ,我国同步带、多楔带等特种传动带年生产能力 2000 万条左右 ,传动带行业年产值约 20亿元 ,生胶耗量近 5 万吨。带轮生产 ,仍然维持使用单位 (一般为机械行业 )自行加工或外协加工现状。同步带传动、多楔带传动的大量应用 ,对带轮的行业化生产起了促进作用。大规模的社会化生产和市场商品经济的需求 ,也使带轮专业化生产面临着新的任务。我国带轮专业生产厂正在逐步增加 ,但形成规模的仍为数不多 ,对国内需求未形成专业商品化产品。1. 3 与国外比较从整体上看 ,我国带传动技术水平仍比发达国家落后 ,传动带生产工艺装备除少数引进和吸收消化外 ,大部分企业生产能力很大 ,但设备陈旧 ,管理水平低 ,职工素质不高 ,产品质量同发达国家相比 ,竞争能力明显处于劣势。在保证质量的测试手段方面 ,20 世纪 80年代时 ,日本三星公司一家胶带专业生产公司就有近300 台试验设备。相对我国 ,拥有检测设备的厂家为数不多且一般比较落后 ,这与我国拥有的生产规模和市场规模很不相称。动力消耗、原材料消耗都很大 ,半成品质量差 ,生产环境急待改善 ,劳动生产率低 ,产品使用寿命短。如农业机械用 V 带使用寿命仅 100 小时 ,国外一般超过 1000 小时。汽车 V 带疲劳寿命差距也较大。此外 ,原材料不配套、规格品种少等问题 ,也较大地影响了我国带传动技术的发展。这一切使得我国带传动行业在加入后必然面临较大冲击。1. 4 带传动理论研究和标准化从带传动行业学术活动中可以清楚地看到 ,国内带传动技术的研究自改革开放以来基本可划分为三个阶段 :第一阶段为 20 世纪 80 年代 ,大专院校、研究院所、生产和制造企业对带传动技术的研究 ,涉及人员多 ,研究范围广 ,形成蓬勃发展的大好局面 ,在传动理论、试验设备、制造和应用技术等方面出现大批有价值的研究成果。由于生产、使用发展水平的局限 ,此阶段技术研究主要集中在 V 带传动包括一部分平带传动方面。第二阶段为 20 世纪 80 年代末期至 20 世纪 90年代初 ,带传动理论研究人员、单位相对集中 ,新型、特种带传动同步带传动和多楔带传动的研究形成带传动学术研究的主流。由于新型、特种带的制造设备除需要通用设备外 ,基本为专业机械装备 ,除少数企业具备进口能力外 ,许多企业亟待上马。面对这种需要 ,试验设备、制造设备的研制较为突出 ,测长机、疲劳试验机、制带生产线 (成型机、硫化罐、脱模机、切割机、磨削机等 ) 、带和带轮刀具、模具等经过几代的改进、更新和相互取长补短 ,已具备一定水平 ,为国内传动带和带轮生产作出了贡献。第三阶段为 20 世纪 90 年代后期以来 ,带传动技术研究仍保持在新型、特种带传动方面 ,在市场经济的环境下 ,带传动的实用技术研究日益成为热点 ,而以大专院校、研究院所为主要代表的理论研究则出现后继乏人的局面。近几年理论研究主要在同步带传动方面。同步带传动在梯形齿基础上 ,单圆弧齿、双圆弧齿、平顶圆弧齿以及抛物线齿等多种曲线齿廓不断出现。其性能研究主要从啮合齿间载荷的分布 ,带的损坏形式和寿命、同步带的运行误差、运转噪声等方面开展。带齿变形和强度、传动精度、使用寿命的影响因素、同步带和带轮制造技术等研究及同步带传动标准化工作取得了一定成果和进展。这些研究成果对推广同步带传动的应用、延长带的使用寿命、提高传动质量等都取得了一定效果。对于多楔带传动的研究 ,我国起步较晚 ,还很不深入。带传动的标准化工作近些年来发展比较稳定 ,取得了一定成果 ,到目前为止 ,已有国家标准和各类行业标准约计 79 项。已基本形成我国带传动标准化的完整体系 ,在一定程度上推动和促进了我国带传动技术理论研究、产品生产和使用。但标准化管理归口不统一 ,标准化技术委员会尚未成立 ,给带传动标准化工作带来较大不利影响。我国是国际标准化组织轮和带的国。依据国家标准化政策 ,国际标准在我国全部得到采用 ,并尽可能及时追踪。2 带传动行业发展前景和任务我国带传动行业发展前景和主要任务有以下几个方面(1)严格技术管理 ,加强全面控制。大力采用新材料、新结构 ,降低消耗、降低成本 ,把产品的设计和生产建立在更加科学合理的基础上 ,逐步实现产品的更新换代 ,争取更多的产品投入国际市场。(2)品种结构仍将向多品种、系列化方向发展。尼龙片基平带、多楔带和同步带等高传动效率、节能型带在传动带中的比例将继续上升 ,配套用 (下转第 6 页 )2 机械传动 2002 年看出 ,随着速度的增加 ,微线段齿轮的传动效率有所下降 ,作者认为 ,这是由于速度增高时 ,相应的搅油功率损失也要相应的增大 ,故引起效率有所下降 ;而随负载增加其传动效率逐渐增大。5 结论台架试验更加证明了微线段齿轮是一种性能优良的齿轮。在相同的工况下 ,微线段齿轮的传动效率比相应的渐开线齿轮要高 2 % 6 % ,最高可接近 99 % ,因而具有广阔的应用前景。参考文献1 , ,. A at . of 1989 ,22 赵韩 ,梁锦华 ,刘红雨等 . 微线段齿廓的形成原理及特性 . 机械工程学报 ,1997 ,33 (5)3 赵韩 ,黄康 . 微线段齿轮的弯曲强度分析 . 机械强度 ,2001 (3)4 赵韩 ,黄康 . 微线段齿轮基本齿形参数优化设计 . 机械设计 ,2001 ,18(10)5 朱俊平 ,梁兆兰 . 一种新的齿轮啮合效率计算方法探讨 . 机械科学与技术 ,1996 ,15 (1)6 黄康 . 微线段齿轮的理论与实验研究 . 博士学位论文 ,2002 (2)7 中华人民共和国机械行业标准 . 91 通用齿轮装置型式试验方法 . 中华人民共和国机械电子工业部发布 ,1991收稿日期 :20011227 收修改稿日期 :20020503基金项目 :安徽省自然科学基金资助项目 (01044104)重庆大学机械传动国家重点实验室访问学者基金资助项目作者简介 :黄康 (1968 - ) ,男 ,安徽泾县人 ,博士 ,副教授(上接第 2 页 ) V 带主要将是切割式的 ,保留的包布式V 带基本用于维修更换。(3)产品使用寿命。各种传动带产品都应引入动态疲劳试验的检测项目 ,并使普通 V 带使用寿命达到2. 5万小时 ;汽车 V 带寿命与大修寿命相同 ,即 18 万公里 ;农机 V 带使用寿命达到 1000 小时以上。(4)传动带的骨架材料继续向聚酯化、轻量化的方向发展。传动带用化学纤维线绳的规格系列将丰富并标准化 ,V 带聚酯线绳将全部国产化 ,淘汰棉帆布。国内引进或开发线绳生产设备和软件的企业要使产品质量达到国外同类产品水平 ,质量、规格和数量均完成对传动带生产企业的配套。(5)重视开发具有经济效益规模的窄 V 带、联组同步带、切边带、多楔带 ,重视为农业、轻工机械、新兴电子行业配套。充实和扩大规格系列范围 ,逐步形成我国带和带轮产品的完整系列。(6)加强环保 ,把三废 (粉尘、有害气体和高温作业 )治理和环境保护当作技术改造的重要内容。把绿化环境、清洁卫生和文明生产作为工厂建设、产品设计、原料与工艺装备选择的前提。(7)协调有关部门 ,采取必要措施 ,打击假冒伪劣产品 ,扶持品牌企业 ,使带和带轮产品生产走上健康发展的道路。带传动行业应形成规模化、集团化生产企业 ,在设计开发、产品生产、市场营销以及服务等各个方面占据主导地位 ,淘汰水平低、浪费大、污染重 ,特别是质量差的小规模企业。(8)所有传动带企业都要有符合标准要求的完善的检验手段。汽车用带生产企业配置疲劳寿命试验机和测长机 ,以保证提高产品质量。加大检测设备研究、开发力度 ,提高我国带传动检测技术水平。加强协调和宣传 ,避免技术落后、使用效果差的检测设备的重复生产和使用。(9)带轮加工逐渐形成规模生产 ,向专业标准化商品方向发展。3 结束语带传动在现代机械传动中占据着重要的地位。带传动品种开展和理论研究、带传动检测装置和试验设备、传动带和带轮制造设备和工艺控制技术等等方面 ,我国与工业发达国家都有相当大的差距。我们应针对带传动行业发展现状 ,切实解决一些基本和关键问题 ,使带传动技术真正为满足各行业机械装备对带传动日益增长的需求和提高质量的要求服务。收稿日期 :20011126作者简介 :秦书安 (1960 - ) ,男 ,吉林长春人 ,高级工程师 ,中国机械工程学会机械传动分会带传动专业委员会秘书长机械传动杂志 2003 年起改为双月刊逢双月 10 日出版全年六期欢迎订阅欢迎赐稿欢迎刊登广告6 机械传动 2002 年 F 26. 4 , 2002 et (3) of is is s of It et (7) In an is in of of An to et (10) In a is by is to A to of is It of of et (12) on of an by of of of in is in of on of et (15) In of of to of 7) By of of of a of as of 9) of of of It be in et (22) of by et (33) is a a on of is a of in on et (38) of of in (下转第 65 页 )英文摘要 2002 年机械传动 2章编号：10042539(2007)5 带传动理论与技术的现状与展望 (湖南科技大学机电工程学院，湖南湘潭411201) 诸世敏罗善明余以道郭迎福摘要介绍了国内外带传动理论与技术的发展历史，综述了国内外带传动产品、传动带材料、生产装备及理论研究等方面的现状。指出小型化、精密化和高速化将是今后带传动的发展方向，切边同步带、多楔带、性复合金属带等新型传动带将是今后传动带产品开发的重点。同时还指出，先进的生产工艺装备和试验测试设备的研制与开发将是今后带传动技术领域所需要解决的主要问题。关键词带传动传动带制造工艺试验设备机械传动弓于原动机运动的单一性、简单性与工作机运动的多样性、复杂性之间的矛盾，任何机器都必须包括传动机械。特别是，很多机器的工作性能、使用寿命、能源消耗、振动噪声，在很大程度上取决于传动机械的质量1。带传动便是其中最重要的传动形式之一。带传动(机械传动学科的一个重要分支，主要用于传递运动和动力。它是机械传动中重要的传动形式，也是机电设备的核心联结部件，种类异常繁多，用途极为广泛。其最大特点是可以自由变速，远近传动，结构简单，更换方便。带传动根据其传动原理可分为摩擦型和啮合型两大类。摩擦型带传动包括平带传动(楔带传动 (及双面型带传动等。啮合型带传动即同步带传动(o 1带传动的应用随着工业技术水平的不断提高，带传动在各种机械设备传动中的应用越来越广泛，并在一定范围内代替了齿轮传动和链传动。为适应高速化、轻量化、精密化、省力化和长寿命、低噪声的要求，我国在“八五”期间就提出传动带应向“四化”结构发展，即骨架材料聚酯化、结构线绳化、胶料氯丁化和底胶短纤维定向化，从而促进了带传动理论与技术的发展 J。从大到几千千瓦的巨型电机，小到不足一个千瓦的微型电机，甚至包括家用电脑、机器人等精密机械在内都离不开带传动。作为带传动中的主体部件传动带也由原来的易损件向功能件方向转变，其品种规格向多样性发展，由传统的普通包布展了窄宽组切边带(多楔带、同步带、绳芯平带和片基平带等引。这些传动带已广泛应用于汽车、机械、纺织、家电、轻工、农机等各个领域。可以说，从原始机械到现代自动设备都有带传动的身影，产品也历经多次演变，技术已13臻成熟，并在国民经济和人民13常生活中发挥着愈来愈重要的作用。以齿型带(包括多楔带)为例，近20年来在工业发达国家发展极为迅猛，正在不断地侵蚀传统的金属齿轮、链条以及橡胶方面的平板带和三角带市场，一。目前，除已大量用于汽车及传统产业之外，还进一步扩大到公设备)、机器人等各种精密机械的传动。由于胶带内侧带有弹性体的齿牙，能实现无滑动的同步传动，而且具有比链条轻、噪声小的特点，现今欧洲80以上的轿车、美国4o的轿车都已装用了这种齿型带。我国2型带需要700万条以上。最近出现的圆齿带较之方齿带，更进一步增大了传动力和肃静性，作为新一代的环保带，其使用范围更趋广泛。现在，已开始成为对同步传动、噪声要求极为严格的家用和工业用缝纫机、打字机、复印机的使用对象 J。近年来对带传动安全性、多样性的要求也13益增多，如难燃带、抗静电带等。同时，除用于传递运动和动力外，由于传动带的品种增加，带的背面可制成各种输送结构，用于传递信号、控制开关等，使它更为广泛地应用于各行各业 J。 2带传动的研究概况由于机械设备不断向高精度、高速度、大功率、长寿命、低噪声、低成本和紧凑化发展，使近年来的带传动产品在保证一定强度的条件下逐步向轻薄方向发展。过去一直在使用方面占绝对优势的普通普资讯，同步带传动多楔带传动、窄和复合平带(动的应用持续增长。如同步带传动用于汽车发动机中正时系统(机床、纺织机械等行业，多楔带传动在汽车发动机辅助设备以及各类机械装备中的应用等，使同步带传动、多楔带传动的应用大幅度增 21带传动产品及材料的演变传动带最初是由皮革制造的，19世纪中叶为橡胶所取代。20世纪60年代开始，陆续由入20世纪80年代，又进一步扩大到采用架材料由棉纤维扩大到人造丝、聚酯尼龙、玻璃纤维、钢丝以及芳纶等，如表1所示。胶带的形状也从平板型扩大到角型、圆型、齿型，使用从单根传动发展到成组并联，从而形成今日的传动带系列群体2l。表1传动带材料的演变发展历程发展趋势年代 195O 196o 197O 1980 1990 200O 2求长寿命高质量、高可靠性变化高质量、高可靠性轻量化、高传动化高可靠性低成本化长寿命产品平板带、三角带高负荷演变切割三角带低噪声带齿三角带多轴驱动形带低成本齿型带汽车齿型带材料橡胶演变热疲劳回收帘线棉、人造丝聚酯钢丝玻璃纤维芳纶帆布棉聚酯尼龙高强度尼龙耐热芳纶耐磨多年来，传动带一直是以断扩大品种，取代平板带，而形成了自己的主导产品。为提高20世纪60年代开始，出现了切割式三角带，它的侧面没有包布，耐弯曲疲劳性非常好，已取代了大部分包布式三角带。进入20世纪80 年代之后，平板带与发展。由于其性能优异，产量急剧增大，现已部分取代了切割式接着，在美、日等国又出现了楔形为这种带的厚度薄，与带轮的接触面积大，弯曲性能好，可以在小的带轮上使用。因而，为传动装置的小型化、节能化做出了重要贡献。再有，利用传动带背面也可驱动的原理，例如在汽车风扇、交流电机、动力操纵系统、空调等采用一根传动带一次驱动的所谓蛇行传动方式，引起了各界的关注，使用范围日趋扩大，这种多面多向多机传动的代表性产品有六角带 (圆形带L 2l o 传动带中的最新一类产品是齿型带(同步带)。它集齿轮、链条、带传动等的优点于一体，具有传动效率高、传动比准确、噪声小、节能、维修方便等特点。其传动原理早在1900年即有若干专利出现，但直到半个世纪之后才开始工业化，20世纪80年代起，终于成为精密机械的主导传动产品。用饱和丁腈橡胶和聚氨酯弹性体制造的高精度微型带，已经进入了高新技术领域。齿型带与传统传动带的最大差别在于同步和静音。因此，它是当今最受推崇的环保型产品。近年来，齿型带的齿牙，由方齿改为圆齿之后，更进一步增大了传载能力，发展前景极为广阔 J。由于各种机械要求的特性不同，以及各种传动带的价格高低相差悬殊，今后传动带将朝着结构材料多元化的方向发展。其用途和品种规格也日趋多样化，传动带中型带、平板带的构成比例，大体将在6：3：1的范围内上下变化 J。 22带传动生产设备概况切边步带和多楔带等新型传动带，是随着新兴工业发展起来的，具有传动效率高、传动速比大、节能效果明显、使用寿命长等优点，因此又被称为新型高效传动带。近年来，随着现代科学技术的发展以及各种产业对机械化、自动化水平要求的提高，对传动带的使用要求更加苛刻，这为新型传动带的发展提供了广阔的天地。就生产工艺而言，它们基本上都需要整体成型、胶套硫化、磨削、切割等生产工序，使用的设备也大同小异，只是个别工序所用的专用设备有所不同。如磨削工序，同步带需在磨背机上用平砂轮进行磨背，多楔带需在磨削机上用带楔槽的成形砂轮进行磨楔，而切边要在测量研磨机上对切割不良或长度稍短的带子进行侧面磨削修整。因此，新型传动带之间的产品调整很方便，只需增加或更换磨削机及硫化模具，便可进行切边V 带、同步带或多楔带的生产 1 。维普资讯，国外发达国家的胶带生产工艺装备和试验测试设备已达到相当先进和完善的地步，整个生产工艺连续化，普遍采用电子计算机控制，使成型、硫化、磨削、切割等工艺设备和功率试验机等测试设备实现了高度机电一体化，操作人员少，生产效率高，产品质量已相当高。如德国的本的神户公司等专业生产此类先进的专用设备；某些大的橡胶公司，如制造此类设备。但引进这些厂家的设备价格相当昂贵，一般为国产设备价格的310倍，从而使其在国内推广应用受到约束l。我国传动带生产技术虽然有了较大的进步，但与发达国家相比，在产品质量水平、生产工艺装备、原材料、测试手段、生产管理和生产规模等方面仍存在较大差距，而且各厂之间发展极不平衡，有相当一部分生产企业仍采用手工成型工艺，产品质量极不稳定。另外，面对激烈的市场竞争，不少企业采取短期行为，以降低产品质量的手段来降低价格，以期达到占领市场的目的。这极大地阻碍了胶带行业的技术进步，影响了传动带产品的整体质量。从20世纪80年代末开始，国内少数有实力的厂家，如上海胶带股份有限公司、无锡橡胶厂、贵州大众橡胶有限公司、洛阳橡胶制品厂、宁波同步带总厂、宁波凯驰胶带有限公司、苏州盖茨霓塔传动带有限公司等相继从德国或美国引进了部分新型传动带生产设备，开始生产切边步带和多楔带，产品很受用户青睐，市场销路相当不错。这些先进生产设备的引进，对提高我国胶带行业的工装水平，改善落后状况起到了积极的推动作用。但我们应该清醒地认识到，拥有先进设备的毕竟只是少数厂家，而其它大多数厂家的生产设备仍十分落后，成型工艺无恒张力装置，只实现了自由张力下的成组成型，不少企业还采用手工操作；硫化工艺大多数企业仍采用颚式平板硫化机分段硫化；而拥有动态疲劳试验机的更是寥寥几家，行业整体测试手段落后，也是我国传动带质量不高的一个重要原因3，5l。 23带传动理论与技术研究概况国内带传动技术的研究自改革开放以来基本可划分为三个阶段 6：第一阶段为20世纪80年代，大专院校、研究院所、生产和制造企业对带传动技术的研究，涉及人员多，研究范围广，形成蓬勃发展的大好局面，在传动理论、试验设备、制造和应用技术等方面出现大批有价值的研究成果。由于生产、使用发展水平的局限，此阶段技术研究主要集中在带传动方面。第二阶段为20世纪8纪90年代初，带传动理论研究人员及研究单位相对集中，新型、特种带传动(如同步带传动和多楔带传动) 的研究形成带传动学术研究的主流。由于新型、特种带的制造设备除需要通用设备外，基本为专业机械装备，除少数企业具备进口能力外，许多企业亟待上马。面对这种需要，试验设备、制造设备的研制较为突出，测长机、疲劳试验机、制带生产线(成型机、硫化罐、脱模机、切割机、磨削机等)、带和带轮刀具、模具等经过几代的改进、更新和相互取长补短，已具备一定水平，为国内传动带和带轮的生产做出了贡献。第三阶段为 20世纪90年代后期以来，带传动技术研究仍保持在新型、特种带传动方面，在市场经济的环境下，带传动的实用技术研究日益成为热点，而以大专院校、研究院所为主要代表的理论研究则出现后继乏人的局面。近几年来，带传动理论方面的研究主要集中在同步带传动领域。在现有的梯形齿基础上，单圆弧齿、双圆弧齿(平顶圆弧齿(t叩及抛物线齿(多种曲线齿廓不断出现性能研究主要从啮合齿间载荷的分布，带的损坏形式和寿命、同步带的运行误差、运转噪声等方面开展。带齿变形和强度、传动精度、使用寿命的影响因素、同步带和带轮制造技术等研究及同步带传动标准化工作取得了一定成果和进展。这些研究成果对推广同步带传动的应用、延长带的使用寿命、提高传动质量等都取得了一定效果。此外，带传动的标准化工作近年来发展比较稳定，取得了一定成果。到目前为止，我国已有国家标准和各类行业标准80余项，已基本形成我国带传动标准化的完整体系，在一定程度上推动和促进了我国带传动技术的理论研究、产品生产和使用 6。 3带传动的发展前景纵观半个多世纪以来世界带传动的发展趋势一，随着全球高新技术产业化的迅猛发展，今后传动带的主流是向着小型化、精密化和高速化的方向发展。老式的平板带将被日渐淘汰，新型的环形平板带重新崛起；切割三角带将取代大部分包布同时代之而起的楔带、齿型带可能成为新的主流产品我国传动带生产的工装设备通过多年来的引进消化吸收和自行开发，已有长足的进步，尤其是20世纪 90年代以来，以生产线绳步带及多楔带两大系列为主要代表的生产装备已达到了相当水平，基本能满足我国传动带制造的需要是，从整体上看，我国带传动技术水平仍比发达国家落后，主维普资讯、带传动检测装置和试验设备、传动带和带轮制造设备和工艺控制技术等方面。传动带生产工艺装备除少数引进和吸收消化外，大部分企业生产能力很大，但设备陈旧，管理水平低，职工素质不高，产品质量同发达国家相比，竞争能力明显处于劣势。在保证质量的测试手段方面，20世纪80年代时，日本三星公司一家胶带专业生产公司就有近300 台试验设备。相对我国，拥有检测设备的厂家为数不多，且一般比较落后，这与我国拥有的生产规模和市场规模很不相称 6。动力消耗、原材料消耗大，半成品质量差，生产环境亟待改善，劳动生产率低，产品使用寿命短。如农业机械用外一般超过 1000小时。汽车外，原材料不配套、规格品种少等问题，也较大地影响了我国带传动技术的发展。生产传动带的厂家十分杂乱，除200家国有、三资企业之外，还有1000余家集体、私营和个体所有制企业。仅产即达4亿米以上，在产量上虽已位居世界前列，而略具规模水平的不过十几家。除少数引进技术设备和合资企业外，大多处于后进状态，亟待改组、改造、改革 2。进入21世纪，胶带工业的生产技术将有更大、更快的发展。为适应新产品、新工艺的需求，传动带生产设备将不断采用相关行业的新技术、新产品，增加品种和提高质量，配套更加完善、合理，并逐步实现系列化。基于我国带传动的研究及应用现状，未来带传动在理论研究、工艺装备、产品开发及管理方面，应着力考虑以下几方面： (1)理论研究方面摩擦传动带的承载能力与疲劳寿命的研究，重点是对国产带取得数据并研究其计算方法。同步齿形带的研究，其中包括高速、重栽、低噪声、高效率同步带传动啮合原理与齿形优选的研究；有误差、变形和多边形效应的条件下同步带的传动精度，动、静态特性及承载能力的研究等。带传动可靠性的研究，包括带传动的可靠性分析、可靠性指标的试验数据采集，以及带传动的概率设计方法等。带传动求逐步建立包括以现代计算方法为基础的带传动优化设计、可靠性设计、动态设计在内的新材料及新型带传动的研究，例如，金属带式无级变速传动(1Z,13，磁力金属带传动(14,带传动试验方法与装置、测试技术等的研究，包括带的强化试验与强化系数的研究。 (2)在传动带工艺装备方面3,4 进一步提高现有装备的可靠性、可操作性和自动化水平，应用现代计算机技术做到人机对话。开发国内急需的生产装备如双面齿同步带制造设备等。加强对新技术、新工艺的研究和开发如注射反应传动带、短纤维补强同步带、斜(人字)齿同步带、热塑性弹性体合磁性金属带等，并研制相应的装备。实验设备的国产化工作并提高其可靠性，特别是高温多楔带实验机、高温喷水汽车同步带疲劳寿命试验机和摩托车变速广应用。有条件的传动带生产厂家应积极自行开发传动带生产技术和装备。 (3)在带传动产品开发和管理方面切边步带和多楔带等新型高效传动带是传动带的发展趋势，代表着带传动技术及产品的发展方向。进入21世纪，胶带工业的生产技术将有更大、更快的发展。为适应新产品、新工艺的需求，传动带生产设备将不断采用相关行业的新技术、新产品，增加品

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