| sogin |
2007-05-07 10:56 |
帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)方法新探
摘要 指出了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)V型帶傳動(dòng)時(shí)的不足之處，提出了一種新的設(shè)計(jì)方法，并且通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)例結(jié)果的對(duì)比，充分體現(xiàn)了新方法的優(yōu)越性關(guān)鍵詞 v型帶 基本額定功率 額定功率的增量 帶輪基準(zhǔn)直徑 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 帶輪包角 )jk X& 7x
引言 8JxJ>I-9p
由于帶傳動(dòng)具有遠(yuǎn)距離傳動(dòng)、過(guò)載保護(hù)、緩沖吸振、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，故在機(jī)械工程中得到普遍應(yīng) j f25Ky~
用。對(duì)v型帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，目前工程應(yīng)用及教科書采用的設(shè)計(jì)方法，在大多數(shù)情況下確定的設(shè)計(jì)參數(shù)不理想，如帶的型號(hào)確定一成不變；小帶輪直徑的選擇較盲目；確定的帶的根數(shù)與工作機(jī)應(yīng)用特性聯(lián)系不密切；計(jì)算的帶的根數(shù)數(shù)值取舍較困難等等，很難滿足工程的需要與選擇。為此，本文提出了一種新的設(shè)計(jì)方法，突出的是依據(jù)工作機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)先確定帶的根數(shù)，然后再推出其它的設(shè)計(jì)參數(shù)，并可以按不同的帶的根數(shù)，得到多個(gè)供選方案，從而為V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化提供了很好的條件。 pJ35 M
l V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)由于帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和疲勞破壞，因此帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在保證帶不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的單根帶在載荷平穩(wěn)、帶輪包角a．=a2=丌(即傳動(dòng)比i=1)、帶長(zhǎng)為特定長(zhǎng)度、帶強(qiáng)力層特定材料、在10 ～109次循環(huán)應(yīng)力下由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的功率為P。[卜 ，若當(dāng)實(shí)際工作條件與實(shí)驗(yàn)不符時(shí)，可以對(duì)P 進(jìn)行修正。此時(shí)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)條件為。(P0+△P0)kqk。 L≥kAP (1) e a LSq
式中 ——帶的根數(shù)，是離散的正自然數(shù) K s
8
△Pn——額定功率的增量。當(dāng)傳動(dòng)比i>l，同壽 |@#37
命條件下，傳遞功率有增加量膏．『__一帶的材質(zhì)系數(shù)。對(duì)化學(xué)纖維線繩結(jié)構(gòu)強(qiáng) h?E[28QB
力層取 =1．0 _aa3;kT_
。 MzZYzz
— 一包角系數(shù)。當(dāng)a1<180~時(shí)，對(duì)傳動(dòng)能力的修正廠一帶長(zhǎng)度系數(shù)。當(dāng)帶長(zhǎng)與特定長(zhǎng)度不符 kSx^Uu *
時(shí)，對(duì)傳動(dòng)能力的修正“——帶傳動(dòng)的工作情況系數(shù)，是將當(dāng)前工作情況等效到實(shí)驗(yàn)平穩(wěn)載荷 L -z37kG^
P—— 當(dāng)前狀態(tài)下，帶傳遞的功率帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)依據(jù)是滿足式(1)的前提下，確定出帶的型號(hào)、帶輪的基準(zhǔn)直徑、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和根數(shù)：并要求帶速 =(5～30)nr／s，最好是在 =(15～20)nr／s， c"`o V! m
小帶輪的包角a1≥l2 。 2@K D
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2 帶傳動(dòng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不妥之處目前帶傳動(dòng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)V型帶時(shí)有以 }z{2~ 0,
下不足： kDJ $kv
① 帶的型號(hào)確定缺乏合理的理論依據(jù)。它是憑經(jīng)驗(yàn)按kaP—n．查V型帶選型圖獲得，按該設(shè)計(jì)步 eF+:w:\h
驟，帶的型號(hào)教條的一成不變。根據(jù)力的可分可合性，當(dāng)取不同的帶的根數(shù)時(shí)，每根帶的受力不同，帶的型號(hào)肯定是可以變的。工程中，在大多數(shù)場(chǎng)合下，帶的根數(shù)是受限制的、有一定要求的 LV|ZZ.d h
③ 小帶輪直徑的選擇太盲目。對(duì)不同的帶輪直徑，其傳遞的基本額定功率、帶速、帶結(jié)構(gòu)的緊湊程度 LVNq@,s
都不同，憑運(yùn)氣試湊性選擇小帶輪的直徑，很難得到理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。 rMRM*`Q2
③ 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對(duì)式(1)的應(yīng)用是按照如下的格式 )yvI {
kAP _GEt:=DAP#
。≥—(Po+3p—o)kq K=,nX7Z5
k~kt (2) +vOlA#t%Z
如此確定帶傳動(dòng)的根數(shù)常常會(huì)遇到對(duì)該計(jì)算值的小數(shù)部分難以取舍的尷尬。例如，計(jì)算的結(jié)果為 ≥ M#o.$+Uh
3．0l； >13．05； ≥3．20等等。若簡(jiǎn)單的收尾取 =4，肯定會(huì)造成帶輪結(jié)構(gòu)的龐大，加大帶輪的寬度，對(duì)軸的受力及設(shè)計(jì)不利。若簡(jiǎn)單的去尾取整取 =3，又會(huì)無(wú)法保證帶的強(qiáng)度和壽命，降低帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的可靠性。 #'5|$ug[
因此，設(shè)計(jì)方法最后一步確定帶的根數(shù)這個(gè)大離散性參數(shù)是不妥的。 (iub
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