一、帶傳動的受力分析
帶傳動安裝時,帶必須張緊,即以一定的初拉力緊套在兩個帶輪上,這時傳動帶中的拉力相等,都為初拉力F0
7-8 帶傳動的受力情況
a)不工作時 b)工作時
當帶傳動工作時,由於帶和帶輪接觸面上的摩擦力的作用,帶繞入主動輪的一邊被進一步拉緊,拉力由F0增大到F1,這一邊稱為緊邊;另一邊則被放鬆,拉力由F0降到F2,這一邊稱為松邊(見圖7?8b)。兩邊拉力之差稱為有效拉力,以F表示,即
F=F1?F2 (7?4)
有效拉力就是帶傳動所能傳遞的有效圓周力。它不是作用在某一固定點的集中力,而是帶和帶輪接觸面上所產生的摩擦力的總和。帶傳動工作時,從動輪上工作阻力矩T¢2所產生的圓周阻力F¢為
F¢=2 /d2
正常工作時,有效拉力F和圓周阻力F¢相等,在一定條件下,帶和帶輪接觸面上所能產生的摩擦力有一極限值,即最大摩擦力(最大有效圓周力)Fmax,當Fmax≥F¢時,帶傳動才能正常運轉。如所需傳遞的圓周阻力超過這一極限值時,傳動帶將在帶輪上打滑。
剛要開始打滑時,緊邊拉力F1和松邊拉力F2之間存在下列關係,即
F1=F2∙ef∙a (7?5)
式中 e???自然對數的底(e≈2.718);
f???帶和輪緣間的摩擦係數;
a???傳動帶在帶輪上的包角(rad)。
上式即為柔韌體摩擦的歐拉公式。
(7-5)式的推導:
下面以平型帶為例研究帶在主動輪上即將打滑時緊邊拉力和松邊拉力之間的關係。
假設帶在工作中無彈性伸長,並忽略彎曲、離心力及帶的質量的影響。
如圖7?9所示,取一微段傳動帶dl,以dN表示帶輪對該微段傳動帶的正壓力。微段傳動帶一端的拉力為F,另一端的拉力為F+dF,摩擦力為f·dN,f為傳動帶與帶輪間的摩擦係數(對於V帶,用當量摩擦係數fv,f為帶輪輪槽角)。則