带传动装置的拆装

活动情景

汽车发电机一般是靠V带带动的，而V带行驶一定里程后，会产生永久变形而使传动带松弛，影响带传动的传动效率（工作能力），甚至会发生传动带断裂而导致发电机无法正常工作。因此，每行驶一定里程后必须进行V带的维护和更换。通过对V带的拆装和对V带传动过程的观察，了解V带传动的工作原理。

任务要求

（1）观察带传动装置的基本组成。

（2）观察带传动装置各构件之间的相互装配关系。

（3）观察带传动装置工作过程的演示，了解动力传递方式。

（4）通过带传动装置的学习，进一步了解带传动装置的种类和特点。

（5）观察V带的形状，掌握传动带预紧度的调整方法。

技能训练

进行发动机V带的拆装，所需器材和操作步骤如下。

1．所需器材

拆装V带所需器材和工具有发动机拆装翻转架、拆装用发动机、套筒组合扳手、二用扳手、飞轮专用固定工具、传动带挠度计，如图3－130所示。

图3－130 拆装V带所需工具

2．操作步骤

（1）用二用扳手拧松发电机固定螺栓和发电机皮带张紧螺栓，如图3－131、图3－132所示。

图3－131 拧松发电机固定螺栓

图3－132 拧松发电机皮带张紧螺栓

（2）将发电机向内压，取下V传动带，如图3－133所示。

（3）按照图3－61所示方法将飞轮固定，用套筒组合扳手拧松曲轴皮带轮固定螺栓，如图3－134所示，取下皮带轮，如图3－135所示。

图3－133 取下V传动带

图3－134 拧松曲轴皮带轮固定螺栓

（4）拆下发电机连接螺栓，并拆下发电机，如图3－136所示。

图3－135 拆下皮带轮

图3－136 拆下发电机连接螺栓

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观察皮带轮、V带的结构。

（5）按拆卸相反的顺序安装发电机V带。

（6）用传动带绕度计检查V带的张紧度，如图3－137所示；或用手指按压法检查V带的张紧度，如图3－138所示。

图3－137 用传动带绕度计检查V带的张紧度

图3－138 用手指按压法检查V带的张紧度

（7）转动发电机皮带张紧装置，调整螺栓移动发电机，如图3－139所示，并拧紧发电机固定螺栓。用拇指以100N的压力使V带的挠度符合规定要求，如图3－138所示。

图3－139 移动发电机

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新V带的挠度约为2mm、旧V带的挠度约为5mm、1．6升发动机V带的挠度约为10～15mm。

（8）拆装完毕，清洁、归还工具和实习器材。

注意

3个皮带轮必须处于一个平面，皮带才能正常工作，否则会加快V带的磨损。

基本活动

1．V带传动装置的组成

V带传动装置一般由V带轮、V带、V带调整与张紧装置组成，如图3－140所示。

图3－140 V带传动装置

2．V带传动过程演示

（1）通过对V带传动装置传动过程的观察，了解V带传动装置各构件间的相互连接关系。

（2）观察V带传动过程，了解V传动带的传动原理。

（3）通过对V带传动张紧装置的拆装，了解V带传动装置的张紧原理。

高级技术

1．带传动的类型

根据工作原理不同，带传动可以分为摩擦带传动和啮合带传动两类。

1）摩擦带传动

摩擦带传动依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和扭矩，传动带按照其横截面形状不同可分为平带传动、V带传动、多楔带传动和圆形带传动4类，如图3－141所示。

图3－141 带传动类型

（1）平带传动：平带的横截面为扁平矩形，如图3－141（a）所示，平带内表面为与轮缘接触的工作面。常用的平带有普通平带（胶帆布带）、皮革平带和棉布平带等，在高速传动中常使用麻织带和丝织带。其中以普通平带应用最广，平带可适用于平行轴交叉传动和交错轴的半交叉传动。

（2）V带传动：V带的横截面为梯形，如图3－141（b）所示，两侧面为与轮槽两侧面接触的工作面，在同样压力FQ的作用下，V带传动的摩擦力约为平带传动的3倍，故能传递较大的载荷。

（3）多楔带传动：多楔带是若干V带的组合，如图3－141（c）所示，如桑塔纳2000的发电机皮带。多楔带传动可避免多根V带长度不等、传力不均的缺点。

（4）圆形带传动：横截面为圆形，如图3－141（d）所示，如家用缝纫机的传动皮带。圆形带常用皮革或棉绳制成，只用于小功率传动。

2）啮合带传动

啮合带传动是依靠带轮上齿槽或孔与传动带上的齿相互啮合传递运动和动力的，如图3－142所示。

（1）同步齿形带传动：利用带轮上的齿槽与传动带上的齿相互啮合传递运动和动力，如图3－142。带与带轮间是啮合传动，没有相对滑动，可保持主、从动轮线速度同步。

图3－142 啮合带传动

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同步齿形带的种类：

（1）根据齿形的形状不同可以分为梯形齿和圆弧齿两种，如图3－143所示；

（2）根据结构不同可以分为单面齿和双面齿同步带两种；

（3）双面同步齿形带按齿的排列不同又可以分为交错双面齿和对称双面齿两种，如图3－144所示。

图3－143 齿形带的形状

图3－144 对称双面齿和交错双面齿同步齿形带

（2）齿孔带传动：利用带轮上的齿与传动带上的孔相互啮合传递运动和动力。齿孔带传动同样可避免带与带轮之间的相对滑动，使主、从动轮保持同步运动。

2．带传动的特点与应用

1）带传动的特点

（1）结构简单，宜用于两轴中心距较大的场合。

（2）胶带富有弹性，具有缓冲吸振功能，传动平稳无噪声。

（3）过载时会产生打滑，能防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用；但不能保持准确的传动比。

（4）传动带需张紧在带轮上，对轴和轴承的压力较大。

（5）外廓尺寸大，传动效率低（一般为0．94～0．96）。

2）带传动的应用

（1）适合不大于100kW的中、小功率场合传动。

（2）适合工作速度一般在5～25m／s的原动机输出轴的第一级传动。

（3）适合传动比要求不十分准确的机械。

3．V带的结构与标准

1）V带的结构

图3－145 V带的结构

标准V带都制成无接头的环形，其结构如图3－145所示，由包布层、伸张层、强力层、压缩层构成。伸张层和压缩层均主要由橡胶制成，包布层多由胶帆布制成，强力层是承受载荷的主体，分为帘布结构和线绳结构两种。

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帘布结构的V带抗拉强度高，一般用途的V带多采用这种结构；线绳结构的V带比较柔软、弯曲疲劳强度较好、拉伸强度低，适用于载荷不大的高转速小直径带轮传动场合。

2）V带的标准

V带是标准件，按照GB／T11544—1997规定，由专业工厂生产。普通V带按照其截面尺寸的大小，分为Y、Z、A、B、C、D、E 7种。V带的型号和标准长度都压印在胶带的外表面上，供识别和选用，如图3－146所示。

图3－146 V带型号和标准长度

如果胶带外表面上压印有“A—1400GB／T1171—1996”，则表示该V带是A型V带，基准长度为1400mm。

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4．V带带轮的材料与结构

1）带轮的材料

带轮应有足够的强度、便于制造、质量要轻且分布均匀，并应避免铸造产生过大的内应力。带轮工作表面要光滑，以减少传动带的磨损。

注意

带传动线速度v＞5m／s时要做静平衡，v＞25m／s时要做动平衡。

带轮的常用材料主要有灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，也可以采用钢板冲压焊接带轮，其中以灰铸铁的应用最为广泛。

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当带传动线速度v≤25m／s时，采用HT150；当v＞25～30m／s时，采用HT200；当带传动线速度更高时可以采用球墨铸铁或铸钢，小功率传动可采用铸铝或塑料。

2）带轮的结构

V带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。常见的结构形式有实心带轮、腹板式带轮、孔板式带轮、轮辐式带轮4种，如图3－147所示。

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当带轮基准直径dd≤（2．5～3）d0时，可采用S型（实心）带轮；当dd≤300mm时，可采用P型（腹板式）带轮；当dd－d1≥100mm时，可采用H型（孔板式）带轮；当dd＞300mm时，可采用E型（轮辐式）带轮。

图3－147 常见的带轮结构形式

5．传动比计算

传动比的计算公式可以简化为

式中：n1为主动轮转速（r／min）；n2为从动轮转速（r／min）；dd2为从动轮直径（mm）；dd1为主动轮直径（mm）；z2为齿形带从动轮齿数；z1为齿形带主动轮齿数。

6．带传动的张紧装置与调整

1）传动带的初拉力F0

带传动的张紧程度对传动能力、使用寿命、轮轴压力等都有很大影响，张紧程度直接转换成传动带的初拉力F0而作用在传动带上。初拉力F0过大，易加速传动带的磨损；初拉力F0过小，易造成传动过程中的打滑，传动效率降低。因此，必须对V带的初拉力F0进行测定，对不符合规定的初拉力F0应及时进行调整。

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V带初拉力F0的测定方法：

在带与带轮两切点中心施加一个垂直于带的载荷G，使每100mm跨距产生1．6mm的挠度，则初拉力F0为合适。

2）传动带的张紧与调整装置

（1）调整中心距法。

①定期张紧法：定期检查传动带的松紧度，当传动带的初拉力小于规定值时，即传动带的挠度超过规定值时，可以通过改变带轮中心距的方法实现张紧目的，如图3－148所示。

②自动张紧法：通过传动构件自身的质量，使得传动带的中心距能自动拉大，从而实现自动张紧的目的，如图3－149所示。

注意

正确的安装和维护是保证带传动正常工作和延长传动带使用寿命的有效措施，一般应注意以下几点。

（1）平行轴传动时各带轮的轴线必须保持规定的平行度；V带传动装置中的主、从动轮的轮槽必须调整在同一平面内，误差不得超过20′，如图3－152所示，否则会引起V带的扭曲而使两侧面加速磨损。

（2）套装传动带时，应先将中心距缩小，然后将传动带套到带轮上，再逐步调大中心距，使传动带的初拉力达到规定值。

（3）多根V带传动时，应使各根传动带所受的载荷比较均匀，同一组传动带不仅长度应该一致，而且应具有相同的公差值。

（4）带传动必须定期检查和及时调整，发现有损坏时应及时更换，对新旧带、普通V带和不同规格的V带均不能混用，必须多根同时更换。

（5）带传动装置必须安装安全防护罩，以免发生事故和保证带传动的工作环境。

（6）传动带不能与酸、碱、油污等带有腐蚀性的物质接触，工作温度不宜超过60℃。

图3－151 摆锤式自动张紧装置
（平带松边外侧张紧）

拓展训练

（1）通过对V带的拆装实践，了解了一般带传动机构的装配关系、拆装要求、工作原理、基本组成等，以及如何完成带传动张紧力的检查与调整。

（2）感兴趣的同学，打开发动机舱，通过观察，了解“同步齿形带”的形状和张紧装置，并用手按压同步齿形带，测试其张紧度，如图3－153所示。

图3－152 轮槽误差不得超过20′

图3－153 用手测试同步齿形带的张紧度

（3）通过进一步操作实践，完成“同步齿形带”的拆卸和装配工作。

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桑塔纳同步齿形带的拆装：

（1）用梅花扳手拧松同步齿形带的张紧轮紧固螺母，如图3－154所示。

（2）转动张紧轮，拆下齿形带，如图3－155所示，完成拆卸工作。

（3）按照曲轴旋转方向将同步齿形带套到齿形带轮上，如图3－156所示。

（4）根据张紧轮旋转方向，左手用张紧轮专用扳手将张紧轮紧压在齿形带上，右手转动齿形带，如图3－157所示，符合规定张紧力时，用梅花扳手拧紧张紧轮锁紧螺母，如图3－158所示，同步齿形带装配完毕。

图3－154 拧松张紧轮紧固螺母

图3－155 拆下齿形带

图3－156 装上同步齿形带

任务归纳

（1）通过拆装发电机V带，了解带传动的类型、特点和应用。

图3－157 左手转动张紧轮，右手拧转同步齿形带

图3－158 用梅花扳手拧紧张紧轮锁紧螺母

（2）通过拆装发电机V带，了解带传动装置的传动比计算方法。

（3）观察对发电机V带工作过程的演示，了解带传动张紧装置的构造，并掌握传动带预紧度的调整方法。

思考练习

（1）带传动装置的基本组成和类型分别是什么？

（2）带传动装置的特点和应用分别是什么？

（3）V带的结构与标准分别是什么？

（4）如何进行带传动装置传动比的计算？

（5）如何进行传动带预紧度的调整？

表3－12 任务测评表