普通v帶傳動(dòng)的血壓力

普通v帶傳動(dòng)的血壓力

一、靜力彈性因數(shù)fv普通v帶傳輸是機(jī)械、石油、化工、制藥等行業(yè)的常用傳輸方式。文獻(xiàn)在不考慮帶輪兩邊拉力差前提下,認(rèn)為壓軸力作用在兩帶輪中心的連線上,其大小用下列公式計(jì)算:式中F0——單根帶的初拉力,單位為N;Z——帶的根數(shù);α1——小帶輪的包角,單位為red;F1——緊邊拉力,單位為N;F2——松邊拉力,單位為N;F——帶傳動(dòng)的有效圓周力,單位為N;Fc——離心力引起的拉力,Fc=qv2,單位為N;v——帶速,單位為m/s;P——帶傳動(dòng)的額定功率,單位為kW;KA——工況系數(shù);fv——當(dāng)量摩擦因數(shù),fv=f/sin(φ/2);f——帶與帶輪接觸面間的摩擦因數(shù)。由于普通V帶傳動(dòng)作用在軸向的壓力(壓軸力)的大小與方向?qū)τ谠O(shè)計(jì)安裝帶輪的軸與軸承具有重要的意義,因此提出一種能精確確定壓軸力大小和方向的方法十分必要。二、正確的軸向計(jì)算公式中的壓力計(jì)算公式1.根帶的緊邊與松邊總拉力的計(jì)算如圖1所示,設(shè)普通V帶傳動(dòng)時(shí),計(jì)入離心拉力Fc的作用后,單根帶的緊邊與松邊的總拉力分別為F1和F2。由于帶中的離心拉力Fc未作用到帶輪上,因此,普通V帶傳動(dòng)的壓軸力Fr,應(yīng)是帶的緊邊與松邊中部分拉力(F1-Fc)與(F2-Fc)的矢量和。2.kr—壓軸力的精確計(jì)算公式將壓軸力Fr分解為互相垂直的兩個(gè)分量Frx和Fry,由圖1中的幾何關(guān)系可知壓軸力Fr為壓軸力的方向與兩帶輪中心連線之間的夾角為由以上分析可知F1=F′1-Fc(11)F2=F′2-Fc(12)式(11)、(12)表明,文獻(xiàn)中的F1和F2僅是帶的緊邊和松邊中的部分拉力,它是使帶與帶輪間產(chǎn)生壓緊力作用的那部分拉力。由式(4)、(6)、(11)、(12)可得(F′1-Fc)-(F′2-Fc)=F(13)F′1?FcF′2?Fc=efvα1F′1-FcF′2-Fc=efvα1(14)由式(11)～(13)可導(dǎo)出下式F′1?F′2F′1+F′2?2Fc=FF1+F2F′1-F′2F′1+F′2-2Fc=FF1+F2(15)將式(3)、(4)代入式(15)得F′1?F′2F′1+F′2?2Fc=efvα1?1efvα1+1=M?1M+1F′1-F′2F′1+F′2-2Fc=efvα1-1efvα1+1=Μ-1Μ+1(16)式中M——系數(shù),M=efvα1。將式(5)、(13)代入式(16)可得F′1+F′2?2Fc=1000KAPv×M+1M?1F′1+F′2-2Fc=1000ΚAΡv×Μ+1Μ-1(17)Fr=1000KAPZvKrFr=1000ΚAΡΖvΚr(18)式中Kr——壓軸力系數(shù)。Kr=M+1M?1sin2α12+(M?1M+1)2cos2α12????????????????????√Κr=Μ+1Μ-1sin2α12+(Μ-1Μ+1)2cos2α12(19)將式(16)代入式(10)得γ=arctan(M?1M+1cotα12)γ=arctan(Μ-1Μ+1cotα12)(20)三、傳動(dòng)增壓力fr計(jì)算實(shí)例1某鼓風(fēng)機(jī)采用普通V帶傳動(dòng),已知電動(dòng)機(jī)額定功率10kW,轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,連續(xù)作業(yè),工況系數(shù)KA=1.3,帶的型號為B4000,根數(shù)Z=4,小帶輪的包角α1=166.13°,帶速v=10.63m/s,帶的線密度q=0.17kg/m,帶與輪間的摩擦因數(shù)f=0.8,帶輪輪槽的楔角φ為40°,試確定此普通V帶傳動(dòng)壓軸力Fr的大小和方向。依據(jù)上述各相關(guān)公式,可求得fv=2.3390,M=188.3984,Kr=1.0105,Fr=4.943kN,γ=6.86°。實(shí)例1若按式(1)計(jì)算,可得Fr=2.067kN。與新方法的計(jì)算結(jié)果相比,壓軸力相差2.876kN(減小),壓軸力的方向相差γ=6.86°。四、普通v帶傳動(dòng)壓電力的方向(1)在V帶的初拉力和V帶傳動(dòng)傳遞的有效圓周力都相同的條件下,精確計(jì)算所得的壓軸力,比近似計(jì)算值大。(2)普通V帶傳動(dòng)壓軸力的方向并非作用在兩帶輪中心的連線上,它的兩個(gè)分量分別使軸在不同平面內(nèi)產(chǎn)生彎矩