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[科普中国]-绳传动

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绳传动是靠紧绕在槽轮上的绳索与槽轮间的摩擦力来传递动力和运动的机械传动。它的主要优点是,能传递湿距离的平行轴或任意位置轴之间的旋转运动和直线运动,传动零件结构简单、加工方便,传动平稳,无噪音、无振动和冲击。其缺点是:传动精度低,只适用于传递较小的力和力矩。

绳传动优点绳传动是靠紧绕在槽轮上的绳索与槽轮间的摩擦力来传递动力和运动的机械传动。绳传动由绳轮和作为挠性曳引元件的绳共同构成,可广泛替代已有挠性传动和齿轮传动。

绳传动有以下优点:绳的成本和体积远低于链和带,与齿轮传动比,结构极简单,成本极低,尤其是传递超大功率时更显优越;低噪声、无空回、高刚度、小惯量、传动平稳和维护费用较低;抗拉强度高,适用于单机大跨度、长距离输送物料。它在丁业、商业、航空、军事、医疗和研究的应用上都具有较高的性价比。其缺点是钢丝打滑,不防水。

传动用的绳索有棉绳索、麻绳索、涤纶绳索和钢丝绳索等。绳传动电梯就是应用钢丝绳传动的,这里重点介绍钢丝绳传动。1

传动绳索传动用的绳索有棉绳索、麻绳索、涤纶绳索和钢丝绳索等,钢丝绳索包括磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳和光面钢丝绳。前三者在主动轮和从动轮上的缠绕方式有多绳缠绕和单绳连续缠绕两种,多绳缠绕类似三角带传动那样多根并列,单绳连续缠绕用一根长绳在两个槽轮上反复缠绕数圈,并由张紧滑轮拉紧。

钢丝绳一般只用一根传递动力,它与槽轮的接触与棉、麻绳传动不同。为减少磨损,钢丝绳与轮槽底部接触。为保证钢丝绳在槽轮上产生的弯曲应力不超过许用值,槽轮的直径至少应为钢丝绳索直径的40倍。通常棉、麻绳索适宜的传动距离为7~30米,钢丝绳的传动距离为25~150米。传动距离大于150米时应设置中间滑轮,用以支托绳索。

绳传动的材料和结构对绳材料要求其耐磨性好,有柔性,伸缩率小。所用材料有金属丝,尼龙丝,弦丝和皮革等。滑轮和绳轮的材料均采用硬铝,轮轴采用钢。绳轮的结构如下图所示。

绳传动的张紧方法有:传动系统中加偏心轮张紧;调整传动绳的工作长度。为防止绳在工作时打滑,也有将绳端挂在绳纶的小拉簧上,以产生拉紧力。

传动绳的固定方法有多种。其固定结构的选择与绳的材料有关。下图所示为钢丝绳传动的几种固定方法。

图中(a)所示钢丝绳用闭合回线和螺钉来固定,此法工作可靠,适用于传递较大负荷,但绳的工作长度无法调整,且闭合回线的编织工序较复杂。图中(b)所示为利用夹紧块1和夹紧螺钉2固定绳的端部,结 构简单,并可在末端固定点调整绳 的工作长度,只适用于承受轻负荷。压紧时,绳可能发生变形而受 到削弱。图中(c)所示为用偏心轮夹紧固定绳的结构。该法可在夹紧处调整绳的工作长度,且拉紧绳时能产生自锁,故适用于负荷较大场合,但结构较复杂,同时由于偏心压紧,使绳产生变形而受到削弱。图中(d)所示为用压块压紧传动绳,其结构简单,可调整绳的工作长度。2

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学