帶輪的參數(shù)和規(guī)格:
節(jié)面——當(dāng)V帶受彎曲時(shí),寬度不變的中性層
節(jié)寬——節(jié)面的厚度bp
相對(duì)高度——V帶高度h與節(jié)寬bp之比,約0.7
基準(zhǔn)寬度——帶節(jié)面寬度(V帶在帶輪上張緊后,坐落帶輪基準(zhǔn)半徑上的陽(yáng)線寬度Ld
帶輪基準(zhǔn)半徑——V帶輪上與所配V帶節(jié)寬bp相對(duì)應(yīng)的帶輪半徑
帶傳動(dòng)工作情況剖析
中心距a:規(guī)定張緊力時(shí),三輪軸線之間的距離
帶長(zhǎng)L:帶的基準(zhǔn)寬度Ld
包角:帶與小,大帶輪接觸弧所對(duì)的圓心角
帶傳動(dòng)的受力剖析
帶傳動(dòng)仍未工作時(shí),傳送帶中的初拉力為F0
帶傳動(dòng)工作時(shí),緊邊拉力為F1和松邊拉力F2
設(shè)帶的總寬度不變,依照線彈性假定:F1-F0=F0–F2
磨擦力
實(shí)質(zhì)上,帶傳動(dòng)的有效拉力是帶與帶輪之間(大帶輪或小帶輪間)磨擦力的總和。在最大靜磨擦力范圍內(nèi),兩者是相等的,同時(shí)F也是帶傳動(dòng)所傳動(dòng)的圓周力。
帶傳動(dòng)的功率為:P=Fv/1000
式中:P為傳遞功率,單位為KW
F為有效圓周力,單位為N
V為帶的速率,單位為m/s
以主,從動(dòng)輪上的帶為研究對(duì)象,有F=F1-F2
歐拉公式:
當(dāng)傳動(dòng)帶和帶輪表面間正式抱死,磨擦力達(dá)到最大值,即有效圓周力達(dá)到最大,此時(shí),松邊和緊邊拉力之間的關(guān)系,可用歐拉公式表示:
F_1=F_2*e^fa
式中摩擦力與拉力有關(guān)嗎,a為包角,帶與小帶輪的接觸弧所對(duì)的圓心角(rad)
f帶與帶輪接觸面間的磨擦系數(shù)
將F1-F0=F0-F2和F=F1-F2代入上式,整理后可得帶傳動(dòng)的最大有效圓周力(臨界值):
初拉力F0:F與F0成反比,減小F0,帶與帶輪之間正壓力減小(F0=fQ),傳動(dòng)時(shí)磨擦力越大,F(xiàn)越大。但F0過會(huì)議激化銹蝕,使得帶過快松馳,減短壽命。
磨擦系數(shù)f:f越大,磨擦力越大,F(xiàn)越大
包角a:F隨包角的減小而減小,所以包角減小,帶的傳動(dòng)能力提升
例:平帶傳動(dòng),P=15kw,a=170°,f=0.3,v=15m/s,求(1)Fe(2)F1和F2(3)所需的F0
有效圓周力:Fe=1000P/v=1000N
F1-F2=Fe=1000
a=170/1803.1415=2.97rad
F1=F2e**(a*f)
F1=1694NF2=694N
F0=(1694+694)/2=1194N
帶傳動(dòng)的撓度剖析
拉撓度:緊邊拉撓度,松邊拉撓度
離心拉撓度:帶圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),離心力在帶中形成的拉撓度
彎曲撓度:帶繞在帶輪上時(shí)形成的彎曲撓度
緊邊拉撓度:δ1=F1/A
松邊拉撓度:δ2=F2/A
彎曲撓度:
帶輪基準(zhǔn)半徑越小,帶越厚,帶的彎曲撓度越大,普通V帶傳動(dòng),為避免過大的彎曲撓度,每種機(jī)型v帶規(guī)定最小帶輪基準(zhǔn)半徑ddmin
帶的彎曲撓度:δb=2Ey/dd
離心拉撓度:因?yàn)閹П旧淼馁|(zhì)量,帶繞開帶輪時(shí)隨著帶輪作圓周運(yùn)動(dòng)將形成離心力。離心力將使帶受拉,在截面形成離心拉撓度
離心拉撓度:
式中,σc為離心拉撓度,單位為MPa;v為帶速,單位為m/s;q為帶單位寬度上的質(zhì)量,單位為kg/m。
三種撓度共同作用,使帶處在交變撓度條件下工作,故帶易發(fā)生疲勞破壞
帶工作時(shí)的撓度分布情況:
帶中最大撓度發(fā)生在緊邊剛繞上主動(dòng)輪處(A點(diǎn)),其值為
為保證帶具有足夠的疲勞硬度,應(yīng)滿足:
σmax≤σ
帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)剖析
傳動(dòng)帶是彈性體,遭到拉力后會(huì)形成彈性伸長(zhǎng),伸長(zhǎng)量隨拉力大小的變化而改變。帶由緊邊繞開主動(dòng)輪步入松邊時(shí),帶的拉力由F1減少為F2,其彈性伸長(zhǎng)量也增大。
這說明帶在繞開帶輪的過程中,相對(duì)于輪面向后收縮,帶與帶輪輪面間出現(xiàn)局部相對(duì)滑動(dòng),造成帶的速率逐漸大于主動(dòng)輪的圓周速率
當(dāng)帶由松邊繞開從動(dòng)輪步入緊邊時(shí),拉力降低,帶漸漸被拉長(zhǎng),沿輪面形成往前的彈性滑動(dòng)摩擦力與拉力有關(guān)嗎,使帶的速率漸漸小于從動(dòng)輪的圓周速率。
帶的彈性滑動(dòng):因?yàn)閹У膹椥宰冃投纬傻膸c帶輪間的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。因?yàn)閺椥曰瑒?dòng)造成的從動(dòng)輪圓周速率的增加率稱為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)。
上式帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比:
注意:
通常帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)ε=0.01—0.02,因值很小,非精確估算時(shí)可以忽視不計(jì)。
彈性滑動(dòng)和抱死的區(qū)別:
彈性滑動(dòng)和抱死是兩個(gè)迥然不同的概念。抱死是指過載導(dǎo)致的全面滑動(dòng),是帶傳動(dòng)的失效方式,是可以防止的。而彈性滑動(dòng)是因?yàn)槔Σ顚?dǎo)致的,只要傳遞圓周力,就必然會(huì)發(fā)生彈性滑動(dòng),所以彈性滑動(dòng)是不可以防止的。
V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
帶傳動(dòng)的失效方式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
抱死:當(dāng)傳遞的圓周力F超過了帶與帶輪間磨擦力總和極限時(shí),發(fā)生過載抱死,使傳動(dòng)失效
疲勞破壞:傳送帶在變撓度的反復(fù)作用下,發(fā)生裂痕,脫層,松散,直到破裂
帶傳送設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:在不抱死的條件下,具有一定的疲勞硬度和壽命
帶輪設(shè)計(jì)實(shí)例
設(shè)計(jì)一鼓風(fēng)機(jī)用普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P=10kW、轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,從動(dòng)軸怠速n2=400r/min,中心距約為,每天工作24h
1.確定估算功率
Pca=PKA
KA查表
KA=1.3Pc=KAP=1.3*10=13kw
2.選帶型(按照設(shè)計(jì)功率和小帶輪的怠速)初步
普通V帶的機(jī)型
選用B型普通帶dd1=125-140mm
3.帶輪半徑dd1,dd2
dd1=125-140mm
國(guó)家規(guī)定帶輪的最小基準(zhǔn)半徑和帶輪的基準(zhǔn)半徑系列。
V帶輪的最小基準(zhǔn)半徑(mm)
dd1=140mm>125mm
dd2=n1/n2dd1=1450/=507.5mm
dd2=500mm
實(shí)際傳動(dòng)比i=dd2/dd1=500/140=3.57
n2=n1/i=1450/3.57=406r/min
從帶輪的怠速偏差率為(406-400)/400=1.5%
4.校核帶速v
V=3.1415/=10.63m/s
帶速在5-25m/s范圍內(nèi)
5.確定中心距a及帶長(zhǎng)Lp
按照機(jī)器結(jié)構(gòu)要求,初定中心距a=
0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
基準(zhǔn)寬度估算:由帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系可得帶的估算公式:
帶長(zhǎng)L0為4026.9mm
L0——帶的基準(zhǔn)寬度估算值,查表8.4選取Ld=
由于軸寬度可調(diào)整,則實(shí)際中心距a為:
a=a0+(Ld-L0)/2=
中心距a的變動(dòng)范圍:
amin=a-0.=
amax=a+0.03Ld=、
6.校核小帶輪包角
a1=180–(dd2-dd1)/a*57.3=166.13°
通常要求小帶輪的包角不大于:90-120°
7.確定V帶的根數(shù)z
普通V帶,按照帶型,dd1及n1由表選定
單根V帶的額定功率P0,按照dd1=140mm,n1=1450r/min,查表得:
P0=2.82kw
i=3.57,n=1450r/min,查的?P0=0.46kw
寬度修正系數(shù)KL,包角系數(shù)Ka,均須要查表:
查得寬度修正系數(shù)KL=1.13mm,包角系數(shù)Ka=0.97mm
Z=3.62取整得z=4根
8.確定初拉力F0及帶車鉤上的壓力FQ
q——V帶單位寬度質(zhì)量,kg/m,查表
帶的根數(shù)應(yīng)取整數(shù)。為使各根帶受力均勻,帶的根數(shù)不能太多,通常2-5根為宜,最多不少于8-10根。否則應(yīng)加強(qiáng)帶輪基準(zhǔn)半徑或選擇較小型號(hào)的帶,重新設(shè)計(jì)。
作用在軸上的壓力
9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
10.設(shè)計(jì)結(jié)果
選用4根B--89V帶,中心矩a=,帶輪半徑dd1=140mm,dd2=500mm,軸上壓力FQ=2.6704N
**
V帶傳動(dòng)的張緊,安裝和維護(hù)
**
帶傳動(dòng)的張緊
帶傳動(dòng)工作一段時(shí)間后才會(huì)因?yàn)樗苄宰冃投神Y,使初拉力降低,傳動(dòng)能力增長(zhǎng),這時(shí)必須重新張緊。常用的張緊形式可分為調(diào)整中心距方法和張緊輪形式。
調(diào)整中心距的方法
定期張緊
采用定期改變中心距的方式來調(diào)節(jié)帶的張緊力,使帶重新張緊。常見的有滑道式和擺架式兩種結(jié)構(gòu)。
滑道式
手動(dòng)張緊
將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上,借助電動(dòng)機(jī)的自重,使帶輪繞固定軸擺動(dòng),以手動(dòng)保持張緊力
張緊輪的形式
當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時(shí),可采用張緊輪張緊。張緊輪通常置于松邊的外側(cè),使帶只受雙向彎曲,同時(shí)張緊輪還應(yīng)盡量緊靠大輪,以免過于影響帶在小輪上的包角。張緊輪的輪槽規(guī)格與帶輪的相同,且半徑大于小帶輪的半徑。
帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù):
帶傳動(dòng)的安裝
安裝帶輪時(shí),兩帶輪軸線應(yīng)互相平行,其V型槽對(duì)稱平面應(yīng)重合
V帶的安裝
一般應(yīng)通過調(diào)整各輪中心距的方式來裝帶和張緊。切勿硬將傳動(dòng)帶從帶輪上撥下或扳上,禁止用鐵锨等工具將帶強(qiáng)行撬入或撬出,以免對(duì)帶引起何必要的毀壞
同組使用的V帶機(jī)型應(yīng)相同,寬度相等,以免帶受力不均;不同廠家生產(chǎn)的V帶、新舊V帶不能同時(shí)使用。
安裝V帶時(shí),按規(guī)定的初拉力張緊。對(duì)于中等中心距的帶傳動(dòng),可憑經(jīng)驗(yàn)安裝,帶的張緊程度以大手指能將帶按下15mm為宜。新帶使用前,應(yīng)預(yù)先拉緊一段時(shí)間后再使用。
帶傳動(dòng)的維護(hù)
帶傳動(dòng)裝置外邊要采用安全防護(hù)罩,避免油,酸,堿
嚴(yán)禁給帶輪上加潤(rùn)滑劑,應(yīng)及時(shí)清理帶輪槽及帶上的污垢
定期對(duì)帶檢測(cè)有無松馳,一根破裂,松馳因全部更換新帶
氣溫不超過60℃
帶傳動(dòng)久置后使用,應(yīng)將傳送帶放松
V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)構(gòu):標(biāo)準(zhǔn)V帶,橫截面
強(qiáng)力層的結(jié)構(gòu)方式有簾布結(jié)構(gòu)(制造便捷,伸長(zhǎng)率硬度高)和淺線繩構(gòu)(滋潤(rùn)性好,抗彎硬度高,適用帶輪半徑小,怠速較高場(chǎng)合)
帶輪的材料
帶輪的材料主要是采用鑄鐵,鋼,鋁合金或工程塑膠等,灰鑄鐵應(yīng)用最廣.常用的材料鋼號(hào)為HT150(v