6、金属切削机床V带和多楔带传动的优化设计与性能提升

金属切削机床V带和多楔带传动的优化设计与性能提升

1. 引言

在金属切削机床的驱动系统中，带传动是一种常见且重要的传动方式。然而，传统的V带和多楔带在使用过程中存在耐久性不足等问题，影响了机床的整体性能和使用寿命。为了解决这些问题，研究人员致力于改进带传动的设计，以提高其牵引能力和耐久性。

2. 带传动相关研究基础

• 影响带传动磨损的因素 ：研究表明，带传动的设计特征，包括其元件的形状和几何特性，是影响磨损的主要因素。早期检测可能的损坏对于制定更准确的维修计划至关重要，为此提出了一种有效的测量带厚度的装置，用于评估带的横向和纵向轮廓变化。
• 应力状态与能量特性 ：带传动中的应力状态水平直接取决于带轮中产生的空间力系统。已经开发出计算输送带运动主要阻力特性的方法，以及确定输送机设计和运行参数的方法。同时，还开发并实施了一个用于收集复杂数据（技术、运行、诊断）的自动化系统，并在此基础上确定能量特性的方法。
• 带的伸长问题 ：在运行过程中，带的节距增加会导致带伸长，并且这种伸长在卸载后仍然存在。研究发现，带的运动和动力传递主要通过形状实现，而摩擦传递的比例较小，其中约70%的伸长是由带的塑性变形引起的。但目前对带结构的改进及其对牵引特性和耐久性的影响关注不足。

3. V带传动的3D和参数化建模

• 驱动设计与优势 ：在钻铣镗床中，为了实现高效加工，设计了用于主成形运动（主轴头中刀具旋转）的驱动系统。通过引入多个