普通v带传动中弯曲应力的理论分析

普通v带传动中弯曲应力的理论分析

带动是机械传动中重要的传动文件之一，应用非常广泛。然而，中国制造的普通v型武器的质量并不乐观。原化工部质量监督检验中心与原化工部技术岗位技术中心共同组织了一次采样标准试验。经发标检验，22个省、市、自治区的83个普通v型v企业的产品通过了考试。受试供应商约占全国主要生产公司的35%。根据gb和161171-1996的国家检验，不合格样品53个，不合格样品53个，不合格样品36个，不合格样品67.9%。本次采样标准的结果反映了普通v带的低疲劳和耐用性。因此，在制造高疲劳和高工作时间的普通v型带时，我们仍然是一个非常重要的问题。通过对带动操作性的分析，分析带动操作性的橡胶制备和强层放置的理论依据，这也是带动操作性研究的理论基础。带动操作性的分析是否正确，直接影响到基于该理论生产的带动操作性的带动操作性。在文献中，我们讨论了目前和声方程中v带连续化形成的v带传递的弯曲效应。考虑到鼓硫化机连续化形成的橡胶v型带的初始频率，本文在文献的基础上，考虑了v型带传动性中张力、摩擦和离心力的传递所产生的迎变力，并对历史表现出了以下理论分析：。1在v型带的传输中分析V带传动在工作时如图1所示,会产生以下应力:1.1拉伸弹性模量由文献、可知:(1)在带不绕带轮的部分,即图1中的a-a′和b-b′段:最内层拉应力σ′b=Eb·2y/Di最外层压应力σ″b=-Eb·2c/Dk式中Eb—带的弯曲弹性模量,Eb=4Et⋅Ec(Et√+Ec√)2Eb=4Et⋅Ec(Et+Ec)2Et—带的拉伸弹性模量,Ec—带的压缩弹性模量;y,c,Di,Dk—见图2所示(2)在带绕带轮的部分,即图1中ab⌢ab⌒和a′b′⌢a′b′⌒段:绕小带轮的部分(ab⌢(ab⌒段):最外层拉应力σ″bd1=Eb·2c/d1-Eb·2c/Dk最内层压应力σ′bd1=-Eb·2y/d1+Eb·2y/Di绕大带轮的部分(a′b′⌢(a′b′⌒段):最外层拉应力σ″bd2=Eb·2c/d2-Eb·2c/Dk最内层压应力σ′bd2=-Eb·2y/d2+Eb·2y/Di1.2由于离心力，离心力c沿v带横向剖面σc=q⋅v2/Aσc=q⋅v2/A式中q—每米带长的质量;v—带速度;A—带的截面积1.3应力值的计算由紧边拉力F1、松边拉力F2和张紧力F0所产生的紧边应力σ1、松边应力σ2和张紧应力σ0分别为:σ1=F1/A,σc=F2/A,σc=F0/Aσ1=F1/A,σc=F2/A,σc=F0/A1.4总应力(1)小带轮应力的计算啮入小带轮处:最外层应力σ″=σ1+σc+σ″bd1;最内层应力σ′=σ1+σc+σ′bd1.啮出小带轮处:最外层应力σ″=σ2+σc+σ″bd1;最内层应力σ′=σ2+σc+σ′bd1.啮入大带轮处:最外层应力σ″=σ2+σc+σ″bd2;最内层应力σ′=σ2+σc+σ′bd2.啮出大带轮处:最外层应力;σ′=σ1+σc+σ″bd2;最内层应力σ′=σ2+σc+σ′bd2.(2)紧边最发现应力紧边最外层应力σ″=σ1+σc+σ″b;紧边最内层应力σ′=σ1+σc+σ′b.松边最外层应力σ″=σ2+σc+σ″b;松边最内层应力σ′=σ2+σc+σ′b.2最中层弯曲压应力采用现行分析方法的V带的工作时情况如图1所示,V带所受应力具体值可由机械设计教材得出:在绕小带轮的部分:最外层弯曲拉应力σ″bd1=Eb·2c/d1;最内层弯曲压应力σ′bd1=-Eb·2y/d1.在绕大带轮的部分:最外层弯曲拉应力σ″bd2=Eb·2c/d2;最内层弯曲压应力σ′bd2=-Eb·2y/d2.由于离心拉力而产生的离心应力(沿着V带横剖面上都相等)σc=q·v2/A紧边和松边的应力:由紧边拉力F1、松边拉力F2和张紧力F0所产生的紧边应力σ1、松边应力σ2和张紧应力σ0分别为:σ1=F1/A,σc=F2/A,σc=F0/A3连续硫化成型的v带取d1=100mm,d2=318mm,v=7.49m/s,a=376mm,F0=110.4N,A型普通V带,Li=1400mm,Ld=1425mm,q=1.02N/m,A=81mm2,h=8mm,c=2.8mm,y=5.2mm,E=550MPa,fV=0.51,α1=2.569弧度取国内橡胶V带鼓式硫化机(ue001φ320×460)硫化的V带:Di=320mm,Dk=336mm,D=330.4mm按上述诸式进行计算,得以下结果:采用本文分析方法σc=0.0706MPa,σ′b=17.875MPa,σ″b=-9.167MPa,σ′bd1=-39.325MPa,σ″bd1=21.63MPa,σ′bd2=-0.112MPa,σ″bd2=0.519MPa再由欧拉公式F1/F2=efVα1和F1+F2=2F0,求出F1=173.89N,F2=46.9099N,σ1=2.1468MPa,σ2=0.579MPa,σ0=1.363MPa.采用现行分析方法σc=0.0706MPa,σ′b1=57.2MPa,σ″b1=30.8MPa,σ′b2=17.9874MPa,σ″b2=9.6855MPa再由欧拉公式F1/F2=efVα1和F1+F2=2F0,求出F1=173.89N,F2=46.9099N,σ1=2.1468MPa,σ2=0.579MPa,σ0=1.363MPa.采用算例的计算结果,对采用鼓式硫化机连续硫化成型的V带传动中的应力使用本文分析方法和使用现行分析方法在图1中C点处假设截开拉直,可得带最外层应力分布如图3所示;带最内层应力分布如图4所示.4本方法的运用应力分布图中的公式是采用鼓式硫化机连续硫化成型的V带传动中的应力分析的通用公式,尽管应力分布图的尺寸是采用算例的计算结果而得出的,但是,从我国现有的橡胶V带鼓式硫化机的规格和V带传动的设计规则中可以看出,采用算例计算结果得出的应力分布图的尺寸具有一般性.从应力图中可以看出,使用本文的分析方法与使用现行的分析方法,分析带传动中应力的结果有着本质的不同.从应力图中可以看到,鼓式硫化机连续硫化成型的V带工作时,两橡胶层均受拉压交变弯曲应力的作用,变形的幅度很大,从而导致层与层之间的剪切应力也很大,而且变化剧烈.由此看来,在制造鼓式硫化机连续硫化成型的V带配料时,按照现行分析V带传动中应力情况,让内周层稍硬,且其用料和性能均差于外周层是不合适的,这样会造成内周层过早失效,降低V带的疲劳寿命.所以,本文分析可以作为说明实际失效形式与理论失效形式差异较大的原因之一.5现行分析方法对鼓式硫化机连续硫化成型v带的启示本文在考虑鼓式硫化机连续硫化成型的橡胶V带制造