（个人浅见）论台钻皮带轮设计、功率关系、实际效能。

yetiannon · 发表于 2011-2-25 14:24:56

本帖最后由 yetiannon 于 2011-2-25 14:32 编辑

作为我是骑车的，我更不愿意放大扭矩而降低了速度，，因为降低速度，那样我骑车爬山速度会更慢。速度是扭矩放大后的一种表现形式，是迫于无奈。

因为爬坡太艰难，阻力太大了，所以我要放大扭矩，才能爬的上去。变速系统。他变得不是速度，而是能量传动。速度是附带出来的产物。

而放大扭矩，是不需要通过三个轮产生的，那样只会自己消耗能量。完全可以改变齿轮的大小来改变。

yetiannon · 发表于 2011-2-25 14:27:35

如果自行车上面用这所谓的三轮系统，要被笑掉大牙的。

yetiannon · 发表于 2011-2-25 14:44:31

本帖最后由 yetiannon 于 2011-2-25 14:45 编辑

换句话说，如果你想台钻用的时间更久，那么相对来说，尽量用机电上面的那个最小的两个皮带轮（不是台钻上面哦）。它的发热量会最小。机电负荷最小。

无论是2轮的台钻还是三轮的台钻。

yetiannon · 发表于 2011-2-25 15:24:43

本帖最后由 yetiannon 于 2011-2-25 15:25 编辑

刚才自己画了一个设计图，突然明白了三轮的道理。呵呵。

不过它绝对不是楼上提到过的任何理由。而是皮带自身局限的，是个无奈的选择。这已经不重要了，不过我前面说的道理，我认为基本上是对的。除了皮带这点以外。

三轮的设计是因为皮带的摩擦系数不够而导致的。为了增加摩擦，传输能量，只能牺牲能量。

ZAZ · 发表于 2011-2-25 15:57:14

本帖最后由 ZAZ 于 2011-2-28 11:26 编辑

yetiannon 发表于 2011-2-25 13:34
' N6 _0 a/ V. L“变速级数增加了，变速比的幅度增大了”
" h1 j5 V& x7 G7 |1 v2 E/ A! R
2 L6 Y4 L: \, E! o8 A/ a7 e这又是为了什么目的？级数增加的目的是什么？

传动装置不仅仅是“能量输出”，这里所说的“能量输出”应当为“输出转矩”更为恰当。

台钻是一部机器。而机器的种类很多，用途和差别也很大，但机器的基本组成大致有三部分，分别是：1、动力部分（也称动力机）；2、工作部分（也称工作机、执行机、执行机构）；3、传动装置。

当动力机的转速、转矩和结构能满足工作机的需要时，可将工作机直接装到动力机上，这是最简单的机器。譬如电风扇，还有广大木友使用的雕刻机，它实际上就是一个电机（马达），它的执行机就是轴头上安装的铣刀。手提圆锯也是如此。

当动力机的转速、转矩和结构虽然能满足工作机的需要，但结构上不便于将工作机直接安装至动力机上（如重量太大、结构过于复杂等），则将动力机与工作机分开，中间用联轴器或其它方式联接。

当动力机的转速、转矩和结构不能满足工作机的需要，则两者之间必须加一传动装置。譬如汽车上的变速箱、自行车（单车）上的轮轮和链条，山地自行车的变速器。电动起子、电锤里的齿轮等等。

所以，机器的传动装置的主要作用是：

1、传递或改变动力机输出的转速。

2、传递或改变动力机输出的转矩。

3、将动力机输出的运动形式转变为工作机所需要的运动形式，如将旋转运动改变为直线运动，或相反。如木友用的手提曲线锯，自行车也是这个道理。

4、将一个动力机的机械能传递到数个工作机上，或将数个动力机的机械能传递到一个工作机上。

5、其它的特殊作用，如有利于对机器的控制、安装、安全等。

通常机器有很多类型的传动，按工作原理分为机械传动、流体传动、电力传动、磁力传动四大类。

台钻上的皮带轮传动，属于机械传动→摩擦传动→挠性摩擦传动→带传动，使用的是V型带（俗称三角带），V型带又分好几种（普通的、窄形的，等等）。

一般台钻主要是加工金属材料的，用以加工非金属不是不可以。但在设计台钻时，设计人员的出发点主要考虑的是用来加工金属的。

设计人员还要考虑的主要有：

适用范围、动力（电机）、转速（影响到线速度）、转矩（扭矩）、功率、结构、精度、操作、安全、工艺性、生产加工能力、成本、利润等等因素。

单就皮带轮传动装置用两轮结构还是三轮结构，也是要再三权衡的，用三轮结构必有其道理，不是盲目的。

yetiannon · 发表于 2011-2-25 17:06:37

回复 ZAZ 的帖子

楼上不愧是专业的。说的很全面透彻。

但是关于“影响到线速度”我就不懂了

线速度也叫切向速度。对于钻木来说，有什么含义？

三轮的设计，我个人理解，是因为皮带轮的钻头部位的皮带轮的轮盘直径不能太大，因为太大的话，导致机电上的皮带轮和皮带接触面过小，而导致吃不到力（在相同材料下）。导致更多的打滑。所以皮带和皮带轮的接触面应该是有极限的。所以被逼无奈才选用了3轮设计。

这是我个人理解。

对于线速度我不懂。

妖刀记 · 发表于 2011-2-25 17:54:37

yetiannon 发表于 2011-2-25 12:00 $ j8 b/ S3 V2 U5 M C. I2 F
虽然四楼的那张图片的机器，是很有名的机器，价格很贵，但是从能量传输设计上来说，是很大的鸡肋。
* K* t. y) \1 `/ u/ W/ \: ~% Q
我真 ...

3轮是最近常见的，反正以前我是没见过，可能是满足台钻走入家用的需要吧，体积小了、功率小了、皮带盘也小了（我的一台桌面型台钻，淘宝最便宜那种）那变速就只有一点点效果，恶心的要命。
楼主只从电机能量传递考虑，自然偏颇，要知道那损失的一点能量不过是费点电、或者加大下电机的事，而不合适的转速钻孔所要牺牲的就多了，孔的质量、工件报废、烧钻头。
业余搞搞要的台钻一定要把速度范围放在第一位，飞机钻、开孔钻这些的钻孔直径远超一般金工的范围，需要更低的速度，皮带盘的直径不能满足的情况下，就是要多一级。

ZAZ · 发表于 2011-2-25 18:25:42

本帖最后由 ZAZ 于 2011-2-28 11:28 编辑

回复 yetiannon 的帖子

台钻的动力（电机）→ 传动装置（皮带轮传动装置）→执行机（台钻的主轴），这三者之间的关系密切。台钻的主要功能是钻削，是通过钻头前部的切削刃切割材料，不同的被加工材料，不同的钻头（钻头本身的材质，刃部的角度等）要用不同的切削速度。不仅仅是钻削，在机械的切削加工中，切削速度和进给量都十分重要。

切削速度是指：在单位时间内，刀具和工件沿主运动方向的相对位移。具体到台钻钻削，是指钻头刃部与工件之间的相对位移，而且钻头切削时有个特点，因为钻尖与工件的相对位移为零，也就是没有切削速度！而钻头的最大直径处的切削速度最高，也就是线速度最高。在钻削时（其它切削也一样），选择合理的切削速度是很重要的，选择的依据一般为：被加工材质、钻头的材质、钻头的切削角度、主轴的转速、冷却条件等。

明白了切削速度的重要性，你应该理解为什么台钻主轴多一些不同的转速为好，也就是台钻的皮带轮传动装置会有不同的结构。

当然，皮带轮传动装置设计时不仅仅考虑到主轴的转速问题，其实还有更多的需要考虑的问题。

areslee · 发表于 2011-2-25 18:29:00

请问电机是单相感应电机还是串励电机？如果是感应电机，那么电机转数恒定，要变转数得用改变频率的控制器。电机消耗的功率是会变化的，空转时消耗最小，随着负载的增加，消耗会越大，一直到额定负载时功率100%。当负载超过额定时，功率会上升，只是容易烧机。皮带轮越多，消耗是越大，肯定的。但是别太钻牛角尖。选台钻时想清楚钻什么材料，孔要多大。或者转速范围越大越好，电机功率越大越好，价钱是个问题。

areslee · 发表于 2011-2-25 18:29:34

请问电机是单相感应电机还是串励电机？如果是感应电机，那么电机转数恒定，要变转数得用改变频率的控制器。电机消耗的功率是会变化的，空转时消耗最小，随着负载的增加，消耗会越大，一直到额定负载时功率100%。当负载超过额定时，功率会上升，只是容易烧机。皮带轮越多，消耗是越大，肯定的。但是别太钻牛角尖。选台钻时想清楚钻什么材料，孔要多大。或者转速范围越大越好，电机功率越大越好，价钱是个问题。

禹骋禹桀 · 发表于 2011-2-25 20:56:13

我们的教育制度教育形式很值得反思！

禹骋禹桀 · 发表于 2011-2-25 20:56:30

我们的教育制度教育形式很值得反思！

豪爵125 · 发表于 2011-2-26 21:16:44

本帖最后由豪爵125 于 2011-2-26 21:33 编辑

楼主定是个研究型的木工爱好者，

图中的变速装置的设计是为了求得更多的转速，以适应不同的需求。而且成本最小。
设想一下，如果从纯机械形式采用P型无极变速箱，或者齿轮变速，成本是不是大了很多？
另外，三角形皮带传动的功率损失约20%-25%.
再则，如果只有一般的3速，280转-450转-2300转的话，假如要Φ10MM，材料为45#钢的话，要用多少转速呢？是不是B-3的转速更合适？

13981889943 · 发表于 2011-2-27 12:34:03

这才是有营养的贴子

yetiannon · 发表于 2011-2-27 20:24:15

一堵墙，墙上嵌着一块玻璃窗，我现在要靠嘴巴里面吹气把玻璃吹掉，换上双层玻璃。

问题是就嘴巴里面吹气，没有其他帮助，是无法吹掉玻璃的。于是就出现了一种叫变速装置的地能量传动系统。我就叫他能量装置。

有了这个装置，就可以把我吹出的每一口气的能量收集起来，我设定这个能量装置（变速系统）为，每聚集一百口气的力量的时候，在同一点上，对着玻璃一下子释放出来这股能量，于是玻璃碎了。

这也就是扭矩的抽象演示。扭矩越大，速度也越慢，一千口气的聚集当然比一百口气的聚集更消耗时间。一千口气所聚集的能量当然比100口气的能量大。

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