电动执行器修订版

电动执行器

Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

第一章绪论

执行机构结构

执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门走到任何位置。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门，但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置，力矩感应装置，电极保护装置，逻辑控制装置，数字通讯模块及PID控制模块等，而这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。

电动执行器的执行机构和调节机构是分开的两部分，其执行机构分角行程和直行程两种，都是以两相交流电机为动力的位置伺服机构，作用是将输入的直流电流信号线性的转换为位移量

电动执行机构安全防爆性差，电机动作不够迅速，且在行程受阻或阀杆被扎住时电机容易受损。但是由于执行器本身具有伺服功能，无须外接伺服放大器；可以带过载保护单元；任意选择正反动作；断电后阀门自锁；电动机内部有温度保护开关从而保护电机不被烧毁的等特点。电动执行器在不断改进有扩大应用的趋势。

随着自动化，电子和计算机技术的发展，现在越来越多的执行机构已经向智能化发展，很多执行机构已经带有通讯和智能控制的功能，比如很多厂家的厂品都带现场总线接口。我们相信今后执行器和其他自动化仪表一样会越来越智能化，这是大势所驱。

1．早期的工业领域，有许多的控制是手动和半自动的，在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质（固、液、气三态的多种化学物质和辐射物质），极易造成对人的伤害，很不安全；

2．设备寿命短、易损坏、维修量大；

3．采用半自动特别是手动控制的控制效率很低、误差大，生产效率低下。

基于以上原因，执行机构逐渐产生并应用于工业和其它控制领域，减少和避免了人身伤害和设备损坏，极大的提高了控制精确度和效率，同时也极大提高了生产效率。今年来随着电子元器件技术、计算机技术和控制理论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。

执行机构的应用领域

执行机构主要应用以下三大领域

发电厂

典型应用有：

①火电行业应用

送风机风门挡板一次进风风门挡板空气预热风门挡板烟气再循环旁路风门挡板二次进风风门挡板主风箱风门挡板燃烧器调节杆燃烧器摇摆驱动器液压推杆驱动器叶轮机调速烟气调节阀蒸气调节阀球阀和蝶阀控制滑动门闸门

②其它电力行业的阀门执行器应用球阀除尘控制喷水叶轮机转速控制控制大型液压阀燃气控制阀燃烧器点火启动蒸气控制阀冷凝水再循环, 脱氧机，锅炉给水，过热控制器，再加热恒温控制器，及其它相关阀门应用

过程控制

用于化工、石化、模具、食品、医药、包装等行业的生产过程控制，按照既定的逻辑指令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡板、滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、回转，利用系统检测出的温度、压力、流量、尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度等实时参数对系统进行调整，从而实现间歇、连续和循环的加工过程的控制。

工业自动化

用于较为广泛的航空、航天、军工、机械、冶金、开采、交通、建材等方面，对各类自动化设备和系统的运动点（运动部件）进行各种形式的调节和控制。

过程控制和工业自动化方面的主要应用举例如下：

①在硫矿生产中的应用

注水流量控制球阀和碟阀控制

②碳酸钾管道阀门执行器的应用

滑动门分流器闸门球阀和蝶阀球型控制阀

③水处理阀门执行器的应用

液流流量控制调压阀压力控制酸溶液流量控制

④石灰石/水泥厂阀门执行器的应用

球或蝶阀控制处理干水泥，石膏，或液体送风和引风机调节型风门挡板旁路风门挡板环境污染控制和除尘装置滑动门对在料斗和储藏库的原材料进行物流控制闸门控制原材料在进料口的流量燃气控制阀调节转炉上燃烧器进气量蒸气控制阀控制生产过程所需的蒸气

⑤在谷物加工厂执行器的应用

闸门分流阀分配器物料卸货器/加热器除尘隔离挡板气流控制(物流干燥) 球阀和蝶阀控制

⑥钢厂风门挡板和阀门执行器的应用

球或蝶阀控制控制冷却水，废水，或其它冷却介质调节型风门挡板送风和引风机旁路风门挡板闸门环境污染控制和除尘装置滑动门控制原材料在进料口的流量对在料斗和储藏库的原材料进行物流控制燃气控制阀蒸气控制阀调节转炉上燃烧器进气量控制生产过程所需的蒸气

⑦铝厂风门挡板和阀门执行器的应用

送风机风门挡板一次进风风门挡板空气预热风门挡板烟气再循环旁路风门挡板二次进风风门挡板主风箱风门挡板燃烧器调节杆燃烧器摇摆驱动器液压推杆驱动器叶轮机调速烟气调节阀蒸气调节阀球阀和蝶阀控制滑动门闸门

⑧过程控制挡板的应用

空气补充排风机旁路热/冷风混和应急关断

⑨在石油工业中的应用

注油工艺流量控制气举管路主阀门压力控制注水工艺流量控制油井油质采样试验 / 生产用阀门

⑩在天然气生产和输送工业的应用气举气流流量控制气管路主阀门压力控制压缩机喘振控制天然气压力控制天然气管路主阀门压力控制应急关断天然气调压器控制压力控制压缩机喘振控制流量控制

现在国际上知名公司

国外的执行机构出现较早，一直保持较大优势。西门子公司于1905年生产了世界上第一台电动执行机构。从20世纪90年代初期，国外一些生产电动执行机构的厂商，又开发了新一代的产品占领市场。世界上比较知名的公司主要有以下一些：

英国的罗托克（ROTORK）

从20世纪90年代初期，国外一些生产电动执行机构的厂商，就开发了新的产品占领市场。较早的是英国劳托克（ROTORK），于1995年推出了IQ型智能电动执行机构。IQ系列智能电动执行机构是英国劳托克（ROTORK）公司推出的较早一代智能型电动执行机构，它的执行机构基型是ROTORK多转电动执行机构，在此基础上，加上微处理器和外围芯片电路、软件实现智能控制。它采用红外线手操器来设置执行机构参数，所以能实现无需“开盖”调拭技术。它的限位机构通过霍尔传感器产生数字信号来设定，力矩保护通过测试电机电流和磁场来获得。这种通过霍尔传感器产生数字信号来设定，力矩保护通过测定电机电流和磁场来获得。这种通过电子传感器取代常规的计数器传动机构及凸轮开关组件便于局部工况监视及安全保障并简化调试工作。

美国的乔登（JORDAN）

美国乔登控制公司成立于1955年，从开始到现在一直专业生产电厂挡板电动执行机构，特别是在苛刻工况下（比如：环境温度高，安装位置受限制和不易维护，动作频繁等），乔登的产品一直是世界上大多数用户的首选，这是由于制造商近五十年的经验累积和先进的设计制造思想使然。在这个领域，特别是高调节频度（每小时执行机构能动作的次数达到2000次到4000次）的调节型应用方面，在欧美市场占有率达到70％以上，唯一能和它竞争的是德国 HARTMANN& BRAUN，但后者的价格是它的三倍以上。

乔登的主要优势在于高调节频度（2000-4000次/小时），一体化（电机、伺服放大器和传动机构），永久润滑免维护，任意位置角度安装，正齿轮和苏格兰轭传动机构等。目前国内的知名品牌（如：ROTORK, SIPOS,AUMA等）无一例外都采用分体设计，特别是减速箱的寿命是很短的。采用涡轮涡杆传动机构，磨损大，发热量高，传动效率低，寿命短，调节频度最高只能达到1200次/小时。而且要定期润滑维护和不能任意位置安装。主要系列：SM、LA、MV、VA、EH、TA-1200、MC-1100、SM/LA-3300

ABB

于1988年由分别成立于1883年和1891年的瑞典阿西亚公司和瑞士BBC公司合并成立，总部位于瑞士苏黎世。是电力和自动化技术领域的全球领先公司，ABB集团在全球100多个国家拥有上千家企业，员工139, 000人。

ABB 与中国的往来可追溯到本世纪初：早在1907年，ABB就向中国政府提供了一套蒸汽锅炉。随着业务的不断发展，集团于1974年在香港创立了中国地区总部。1994年底把中国地区总部迁至北京。1995年，ABB公司在北京注册了独资的控股公司：阿西亚.布朗. 勃法瑞（中国）投资有限公司，负责中国地区的所有投资活动。目前，ABB中国在上海、广州、重庆、沈阳、武汉、青岛、南京、西安、成都、福州、哈尔滨、天津、大连、济南、杭州、昆明、南宁、深圳、郑州、长春、长沙和香港等地拥有23家销售机构，在北京、上海、广州、重庆、厦门、合肥、新会、中山、香港等地拥有27家合资/独资企业，员工人数达到6000多名。

主要系列：ONTRAC（MOE700、MME 800）

Ontrac系列智能电动执行机构是ABB公司近年推出的智能电动执行机构产品。它的执行机构基型也是多转电动执行机构，它的智能控制器安装在执行机构内，有操作面板直接操作，LCD显示，通过菜单式操作，设置执行机构参数。它采用霍尔传感器来获得位置信号。通过微处理器对电机转差S推算出力矩，并与用户设定的力矩超限值进行比较，一旦超限电机被迫停止运动，微处理器发出报警信号。这种电子式力矩保护方式，省去过程传统的弹簧、机械式开关，调试很方便。该执行机构还能进行变频调速控制及阀门特性修正。除传统控制信号4-20mA可选外，还提供PROFIBUS DP/V1，通讯接口。

德国的西门子（SIEMENS）

西门子公司是世界自动化行业的“老大”，SIPOS是SIEMENS Positioner的缩写。于一九零五年生产出世界上第一台电动执行机构，至今已有近百年的研究、开发、生产和销售电动执行机构的经验。SIPOS（西博思）为其电动执行机构的注册商标。

SIPOS 已被广泛应用于全球各个工业生产领域。中国电厂的所有电动汽机旁路上使用的执行机构几乎全部为原装进口SIPOS。西门子公司还分别于1987年和 1992年向中国的两家制造厂出售其SIPOS1系列和SIPOS 3系列的生产技术。西门子公司不断更新技术，相继淘汰了SIPOS 1和SIPOS 3，在全球范围内首次创造性地将先进而又成熟的电机变频控制技术应用于电动执行机构中，采用内置一体化变频器来控制执行机构的电机，并于一九九七年向市场推出面向新世纪的新一代SIPOS 5系列电动执行机构。

SIPOS 5 于一九九七年底进入中国市场，因其结构简单、技术先进、性能可靠、可进行故障自诊断、智能化程度高且价格适中而备受市场青睐。在短短三年的时间内，中国的七十多家用户相继购买了三千余台，其质量、性能和高性能价格比得到了所有用户的一致赞赏和认同。

为适应市场需要，自一九九九年十月一日起，西门子公司电动执行机构部门从西门子公司庞大的机构中独立出来，以原有注册商标SIPOS为公司名，在德国成为具有独立法人地位的电动执行机构专业性公司：SIPOS AktorikGmbh（西博思电动执行机构有限公司）。西博思公司的总部及生产厂位于德国的纽伦堡市，并已在全球主要国家和地区设有销售和服务机构。

自一九九九年十月一日起，西门子公司所有于电动执行机构有关的业务已全部转至西博思公司，且西门子公司不再生产电动执行机构。独立后的西博思公司仍以SIPOS作为其电动执行机构产品的注册商标，但不再属于西门子公司。西门子公司现在是西博思公司的主要用户之一，西博思公司继续想西门子公司提供产品和服务。主要系列：SIPOS1、 SIPOS3 、SIPOS 5 Flash

第二章设计方案设计

本直行程电动执行器的机械部分采用电机（减速箱）---同步带---螺旋套---输出轴的转动方式，将电机输出的旋转运动转化为输出轴的直线运动。电机的旋转运动通过驱动皮带轮，齿形皮带传给被动皮带轮，使螺纹套筒转动。套筒转动和输出轴用梯形螺纹相连接，输出轴A带动防止转动的止转销，螺纹套筒的转动带动输出轴A上、下运动。电气控制主要靠将输入的直流电信号线性转换为位移量这一特性，从而使执行器的输出轴在最大行程内的任意位置停留.上、下运动通过开度检测部件进行检测，通过齿条齿轮传动精密电位器，精密电位器的动作变换为电气信号作为开度信号反馈给控制器部分，其结果使得来自调节器信号和开度信号之间偏差被减小，当偏差消除时控制部分令电机停止在该位置上。

机械部分主要部件数据的由给出的参数结合具体公式计算并校合，其余部件尺寸由主要部件的得出。

PLC的设计结合厂家的说明书要求，按其功能选择开关的作用来设计

第三章电机的选用

直行程电动执行器

361LSC-99额定输出力10000N 速度s 最大行程100mm

设计方案

电机的选择要根据电源的种类（直流或交流）、工作条件（环境、温度、空间位置等）及负荷性质、大小、启动特性和过载情况等来选择

输出功率P=FV== 19W

带传动效率η=

滚动轴承η=

螺旋转动滑动丝杠η=

电机所需功率P=P/选YYJ系列齿轮减速单相电容运转异步电动机中YYJ90-90

表电机特性表

图电机尺寸

表电机尺寸表

规格减速比 D F G E L N T A B H h1h2S YYJ60 3~180 φ15 5 12 38 185 φ407 36 110 18 130 90 φYYJ90 3~180 φ15 5 12 38 200 φ407 36 110 18 130 90 φ减速比选由1400r/min减速至150r/min

第四章螺旋转动设计

螺旋传动转动的特点

螺旋转动主要是将旋转运动转变成为直线运动，同时进行能量和力的传递，或者调整零件的相互位置。也有将直线运动转换为旋转运动的。

螺旋传动的分类

螺旋传动利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。主要用于将旋转运动转换成直线运动，将转矩转换成推力。按工作特点，螺旋传动用的螺旋分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。①传力螺旋:以传递动力为主,它用较小的转矩产生较大的轴向推力,一般为间歇工作,工作速度不高，而且通常要求自锁，例如螺旋压力机和

螺旋千斤顶上的螺旋。②传导螺旋：以传递运动为主，常要求具有高的运动精度，一般在较长时间内连续工作，工作速度也较高，如机床的进给螺旋（丝杠）。③调整螺旋：用于调整并固定零件或部件之间的相对位置，一般不经常转动，要求自锁，有时也要求很高精度，如机器和精密仪表微调机构的螺旋。按螺纹间摩擦性质，螺旋传动可分为滑动螺旋传动和滚动螺旋传动。滑动螺旋传动又可分为普通滑动螺旋传动和静压螺旋传动。滑动螺旋传动通常所说的滑动螺旋传动就是普通滑动螺旋传动。滑动螺旋通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹，其中梯形螺纹应用最广，锯齿形螺纹用于单面受力。矩形螺纹由于工艺性较差强度较低等原因应用很少;对于受力不大和精密机构的调整螺旋，有时也采用三角螺纹。一般螺纹升程和摩擦系数都不大，因此虽然轴向力F 相当大，而转矩T则相当小。传力螺旋就是利用这种工作原理获得机械增益的。升程越小则机械增益的效果越显着。滑动螺旋传动的效率低，一般为30～40％，能够自锁。而且磨损大、寿命短，还可能出现爬行等现象。

静压螺旋传动螺纹工作面间形成液体静压油膜润滑的螺旋传动。静压螺旋传动摩擦系数小，传动效率可达99％,无磨损和爬行现象,无反向空程,轴向刚度很高,不自锁,具有传动的可逆性,但螺母结构复杂,而且需要有一套压力稳定、温度恒定和过滤要求高的供油系统。静压螺旋常被用作精密机床进给和分度机构的传导螺旋。这种螺旋采用牙较高的梯形螺纹。在螺母每圈螺纹中径处开有3～6个间隔均匀的油腔。同一母线上同一侧的油腔连通，用一个节流阀控制。油泵将精滤后的高压油注入油腔，油经过摩擦面间缝隙后再由牙根处回油孔流回油箱。当螺杆未受载荷时，牙两侧的间隙和油压相同。当螺杆受向左的轴向力作用时，螺杆略向左移，当螺杆受径向力作用时，螺杆略向下移。当螺杆受弯矩作用时，螺杆略偏转。由于节流阀的作用，在微量移动后各油腔中油压发生变化，螺杆平衡于某一位置,保持某一油膜厚度。

滚动螺旋传动用滚动体在螺纹工作面间实现滚动摩擦的螺旋传动，又称滚珠丝杠传动.滚动体通常为滚珠，也有用滚子的。滚动螺旋传动的摩擦系数、效率、磨损、寿命、抗爬行性能、传动精度和轴向刚度等虽比静压螺旋传动稍差，但远比滑动螺旋传动为好。滚动螺旋传动的效率一般在90％以上。它不自锁，具有传动的可逆性；但结构复杂，制造精度要求高，抗冲击性能差。它已广泛地应用于机床、飞机、船舶和汽车等要求高精度或高效率的场合。滚动螺旋传动的结构型式，按滚珠循环方式分外循环和内循环。外循环的导路为一导管,将螺母中几圈滚珠联成一个封闭循环。内循环用反向器，一个螺母上通常有2～4个反向器，将螺母中滚珠分别联成2～4个封闭循环，每圈滚珠只在本圈内运动。外循环的螺母加工方便，但径向尺寸较大。为提高传动精度和轴向刚度，除采用滚珠与螺纹选配外，常用各种调整方法以实现预紧。

滑动螺旋传动

螺旋副的螺纹

滑动螺旋副常采用梯形螺纹，锯齿型罗纹或矩型螺纹。

滑动螺旋副的特点分析

滑动螺旋副的失效主要是螺纹磨损，因此螺杆的直径和螺母高度通常是根据耐磨性计算确定的。传力螺旋应校核螺杆危险截面的强度；青铜或铸铁螺母以及承受重载的调整螺母应校核罗纹牙的剪切强度和弯曲强度。要求自锁的螺杆应该校核其自锁性。精密的传动螺旋应校核螺杆的刚度（有时就是根据赶度确定其直径）。

当螺杆受压力，其长径比又很大时容易产生侧向弯曲，应该校核其稳定性。转速高的长螺杆可能产生横向震动，还应该校核其临界转速。调整螺旋和部分传力螺旋要求自锁是，应采用单线罗纹；为了提高传动效率以及要求较高的直线运动速度，可采用多线罗纹，以得到较大的螺纹升角和导程。

滑动螺旋副的材料选择与许用应力

螺杆材料应具有高的强度和良好的加工性能，不经过热处理的螺杆一般选用A5、40、50、Y40Mn等钢。对于重要传动、，要求耐磨性高，需进行热处理，可选用

T12、65Mn、40WMn或18CrMnTi等钢。对于精密传动的螺旋，螺杆进行热处理后还要求有较好的尺寸稳定性，可选用9Mn2V、CrWMn、38CrMoAlA钢。

螺母材料除要有足够的强度外，和螺杆配合后还应该具有较低的摩擦系数和较高的耐磨性，常选用铸造青铜ZQSn10-1、ZQSn6-6-3；重载低速可选用较高强度的铸造青铜ZQAl166-6-3-2；重载调整螺母可选用35 钢或球墨铸铁；速度低载荷小时也可选用耐磨铸铁。

滑动螺旋传动的精度

对梯形螺纹大径、中径、小径。外螺纹的大径d 和小径都只是规定了一种公差带位置，其基本偏差为零。只有外罗纹中径规定了3 种公差带h、e 和c、以适应传动对螺旋副配合的需要。标准还规定了中等和粗糙两种精度等级，一般传力螺旋和重载调整螺旋多采用中等精度，要求精度不高时，可选用粗糙精度。对于做精确运动的传动螺旋（如金切削机床的丝杆），对螺旋线误差

有较严格的要求，需要更高的精度，则应根据专业标准确定其精度。

螺杆材料40 钢,螺母材料 ZQSn10-1 滑动螺旋副的设计计算

由文献[2-2]得出

图螺旋副

1.螺杆中径

2

d=0.812.65

=mm

整体式梯形螺纹

0.8, 1.2~2.5

ξ?

==, ]

[p---许用压强。查表取20Mpa F—轴向载荷，按算出的2d由标准中选取相应的公称直径d和螺距p mpa 查机械设计手册得

表螺纹尺寸

2．螺母高度H=mm d 5.22154.12=?=? 整体式?=~ 3.旋和圈数Z=

H P =1225.112

5.22≈=12~10≤ 4.螺纹的工作高度h==1mm 梯形螺纹h=

5.工作压强p=

210000

180.0150.00112

F mpa d hz ππ==??? []20p p mpa ≤=

6.螺纹升角

λ=arctan

2d S π= arctan 152?π=?43.2 ρ '= ?==91.52

30cos

0.1

arctan 2cos f arctan α

ρ ' —当量摩擦角

f —摩擦系数 查表取 S —导程 mm 通常可使λ ≤`304? 7.当量应力

=??

? ????

? ????

? ????

? ??=?+??=

+0135.032.0113

0135.021********.03

2142

2

2

2

ππσd T d F

T--传递转距

[]σ--螺杆材料的许用应力 查表

[]σ=5

~3s

σ

普通炭素钢s σ= 255 ~ 275MPa

[]843

250==σMpa

[]σσ

8.螺纹牙底宽度b = × P = ×2 = 梯形螺纹b = × P 9.螺杆剪切强度Mpa bz d F 4.2012

135.1310000

1=???==

ππτ []τ材料的许用切应力查表 [][]Mpa 4.506.0==στ

[]ττ

10. .螺杆弯曲强度

()Mpa z b d Fh b 88.3412

3.15.131

100003322

1=?????==

ππσ []()[]Mpa b 4.922.1~0.1==σσ

11. 螺母剪切强度Mpa dbz F 75.1212

3.11610000

=???==

ππτ []Mpa 39=τ

[]ττ

12. 螺母弯曲强度MPa

[]

b b Mpa b Mpa z b d Fh b σσσππσ 504.29123.12161

10000332==?????==

??

????

[τ ]材料的许用切应力

[]b σ材料的许用弯曲应力b

13.螺杆的稳定性

26.594

5.13100

2=?=

i

l

μ

()

()

5.210000

04.3341304.3341345.1326.5900013.013404

00013.01340

902

2

12

2

==??+=?

?

?

?

??+=

F F N d i l F i

l

c c ππμμ未淬火钢 螺杆稳定

l 螺杆的最大工作长度mm

a I 螺杆危险截面的轴惯性矩mm d I a 44

1

64

π=

i 螺杆危险截面的惯性半径mm d A I i a 4

1

==1 A 螺杆危险截面的面积mm 2

μ 长度系数与螺杆的端部结构有关，查表一端固定一端自由μ = 2 14.轴向载荷使导程产生的变形

mm d E FS EA FS SF 000675.05.131007.22

10000442

521=?????===

ππδ E---螺杆材料的弹性模量，对于钢E = ×106 MPa 15.转矩使导程产生的变形

()mm d G S T GI TS S P SM

000005.010

5.13103.8102111616212

2102621422=???????==?=--πππδ P I 螺杆危险截面的极惯性矩 mm d I P 441

32

π=

G 螺杆材料的切变模量MP ，对于钢G = ×104 MPa

16. 导程总变形量

mm SF SM S 000061.0000005.0000675.0=+==+δδδ

轴向载荷与运动方向相反时取+号 17．横向振动

临界转速γ

πμg

c

c E l i

n 2

2

1260=

对于钢制螺杆

()

min 572

60

9.160min

1084.5103

10010

5.13875.1103.12103.12723

26

2

21

6

r

p v n r l d n c

a c =?=?=

?=-????=?=-μ

c n n 8.0

c l --螺杆两支承间的最大距离

μ1 系数，与螺杆的端部结构有关，查表，一端固定，一端自由, 85.11=μ g 重力加速度g = 9800 s

mm

2

γ 重度mm

N

3

对于钢γ = ×10?5 mm

N

3

18.驱动转矩T= 321T T T ++=11W

()()W Fd T 1191.543.2tan 2

015

.010000`tan 221=?+???=+=

ρλ 1T 螺纹力矩N/ m 1

32,T T 轴承的摩擦力矩N/ m

19. 效率()

()

27.0`tan tan 99.0~95.0=+=ρλλ

η

（0. 95~）为轴承效率，决定于轴承形式，滑动轴承取小值，轴向载荷与运动向相反时取+号。

第五章同步带传动设计

.带传动的特点

（1）传动带具有弹性和挠性，可吸收振动、缓和冲击。传动平稳，噪声小；（2）过载时，传动带与带轮间可发生相对滑动，起到保护作用；

（3）适用于中心距较大的场合；

（4）结构简单，制造、安装、维护方便；

（5）传动比不准确；

（6）效率低，寿命短；

（7）由于张紧力存在。轴，轴承受力较大。

带传动的形式

根据传动原理不同，带传动可以分为摩擦型和啮合型两种，前者过载可以打滑，但传动比不准确（滑动率在2%）以下；后者可保证传动同步，根据带的截面形状，可分为平带传动，V 带传动和同步带传动。

带传动的类型

平带：工作面——内圆周表面。

Ｖ带：工作面——侧面。摩擦力大，传递较大的功率。窄Ｖ带的承载能力高于普通Ｖ带。

联组带：几根Ｖ带联成一体，可降低横向振动，载荷均匀。用于大功率，高速，振动较大的场合。

多楔带：兼有平带和Ｖ带的优点。

圆带：用于仪器等。

同步带传动的特点及应用

同步带传动具有带传动、链传动和齿轮传动的优点。由前述可知，同步带传动由于带与带轮是靠啮合传递运动和动力，故带与带轮间无相对滑动，能保证准确的传动