多楔带张紧力对当量摩擦系数的影响规律
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多楔带动态特性及带-轮间摩擦系数的测试分析上官文斌;曾祥坤;刘泰凯;段小成;王亚杰【摘要】多楔带的刚度、阻尼系数和带-轮间的摩擦系数是单根多楔带驱动系统动态特性计算分析的重要参数.以汽车用6 PK型多楔带为研究对象,测量了带的纵向静态和动态特性、弯曲刚度和带-轮间的摩擦系数.分析了带长、初始张力、激振振幅和激励频率对带的纵向动刚度和阻尼系数特性的影响,建立了表征带的纵向动刚度和阻尼系数与带长、初始张力、激振振幅和激励频率关系的多项式模型和指数函数模型.采用力锤激振的方法,测试带横向方向共振频率,通过最小二乘方法计算得到带的弯曲刚度,并分析了带的长度对带弯曲刚度的影响.测试并研究带的初始张力、带-轮间的包角和轮的转速对带-轮间摩擦系数的影响,得到汽车发动机前端附件驱动系统中带-轮间摩擦系数的取值范围.【期刊名称】《振动、测试与诊断》【年(卷),期】2013(033)004【总页数】9页(P588-596)【关键词】多楔带;刚度和阻尼系数;带-轮间摩擦系数;实测分析【作者】上官文斌;曾祥坤;刘泰凯;段小成;王亚杰【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院广州,510641;宁波拓普集团股份有限公司宁波,315806;华南理工大学机械与汽车工程学院广州,510641;华南理工大学机械与汽车工程学院广州,510641;宁波拓普集团股份有限公司宁波,315806;宁波拓普集团股份有限公司宁波,315806【正文语种】中文【中图分类】TH132.3;TK423.42引言多楔带集平型带的高柔韧性和V型带的高功率性为一体,具有使带-轮驱动系统结构紧凑、传递功率大、带的寿命长及系统振动和噪声小等优点,被广泛应用于汽车发动机前端附件驱动(front end accessory drive,简称FEAD)系统[1-3]。
FEAD系统主要通过带-轮间的摩擦力传递动力,振动特性主要包括:两轮间带段的纵向振动(表现为沿着带速度方向的张力波动)、横向振动(表现为垂直带速度方向的横向振动位移)、带-轮间的滑移和各轮的旋转角度波动。
第十三章带传动1.在V带传动中,影响最大有效圆周力的因素有哪些,其关系如何?答:(1)初拉力F0,最大有效圆周力的大小随初拉力F0的增大而增大;(2)包角α,包角越大最大有效圆周力也越大;(3)当量摩擦系数f',当量摩擦系数越大,最大有效圆周力也越大;(4)V带的型号,V带型号有Y,Z,A,B,C,D,E,从左往右单根V带能够传递的最大有效圆周力增大;(5)V带的根数,V带根数越多,最大有效圆周力越大。
2.(1)带传动的弹性滑动将引起什么样的后果?减少弹性滑动可采取哪些措施?答:后果:(1)从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,使得传动比不准确;(2)传动效率降低;(3)会引起带的磨损;(4)会使带的温度升高。
措施:(1)增加张紧轮减小拉力差,同时增大当量摩擦系数,从而减小滑动率ε;(2)改用同步齿形带以完全消除;(3)增大摩擦力,例如采用多楔带、增大初拉力、改变轮槽角等。
3.带传动的打滑通常在什么情况下发生?打滑是发生在大带轮上还是小带轮上,为什么?答:当工作载荷超过限定值时就会发生打滑;随着有效圆周力的增大,弹性滑动带将会逐渐扩大,当扩大至整个圆弧段时即达到最大有效圆周力,若此时工作载荷进一步增大,则会发生带轮与带的全面滑动,即打滑。
小带轮的包角小于大带轮的包角,所以一般打滑发生在小带轮上。
4.(1)带传动的弹性滑动与打滑的区别是什么?答:(1)弹性滑动是指的是带传动工作时,带受到拉力而产生弹性变形,而紧边和松边的拉力不同,对应的弹性变形也不同,因而在主、从动轮边缘处会出现相对滑动的现象;打滑指的是带传动工作时所承受的工作载荷超过极限值时出现的带轮和带全面相对滑动的现象;(2)弹性滑动只发生在离开主从动轮的边缘处,而打滑发生在相对于全部包角的圆弧段上;(3)弹性打滑是带传动工作时的固有特性,是无法避免的,而打滑则是带传动失效,是可以避免的。
5.(1)带传动中为什么要限制带速、小带轮直径?答:带速过高,离心力过大,带速过低,带传动的工作效率则较低,易发生打滑;小带轮直径过小,承受的弯曲应力会过大,直径过大,则带传动的外廓尺寸会比较大。
多楔带传动效率多楔带传动是一种常见的机械传动方式,其主要由带轮、带带和拉力调节装置组成。
多楔带传动具有传动效率高、传动能力强、噪音低等优点,在工业生产中得到了广泛应用。
本文将从多个方面探讨多楔带传动的效率。
多楔带传动的效率与带带的材料和结构有关。
多楔带传动常采用橡胶或聚氨酯等弹性材料制成的带带,这些材料具有良好的弹性和耐磨性,能够在传动过程中保持较高的传动效率。
此外,带带的结构也对传动效率有影响。
带带的形状、角度、宽度等参数的合理设计,可以减小能量损失,提高传动效率。
多楔带传动的效率与带轮的设计有关。
带轮是多楔带传动的重要组成部分,其直径、宽度、楔角等参数的选择会直接影响传动效率。
一般来说,带轮的直径越大,传动效率越高;带轮的宽度越宽,传动效率越高;带轮的楔角越小,传动效率越高。
因此,在多楔带传动的设计中,应根据具体的传动需求选择合适的带轮参数,以提高传动效率。
多楔带传动的效率还与拉力调节装置的工作状态有关。
拉力调节装置可以根据传动负载的变化自动调节带带的张力,使传动过程中带带始终保持适当的张力,以提高传动效率。
当传动负载增加时,拉力调节装置会增加带带的张力,以增加传动效率;当传动负载减小时,拉力调节装置会减小带带的张力,以降低传动效率。
因此,拉力调节装置的可靠性和灵活性对于提高多楔带传动效率至关重要。
多楔带传动的效率还受到传动过程中的摩擦和磨损的影响。
摩擦和磨损是多楔带传动过程中产生能量损失的主要原因,会导致传动效率降低。
为了减小摩擦和磨损,可以采取以下措施:选择合适的带带材料和润滑方式,保持带带和带轮的表面清洁,定期检查和更换磨损严重的部件等。
通过这些措施,可以降低摩擦和磨损,提高多楔带传动的效率。
多楔带传动的效率受到多个因素的影响,包括带带的材料和结构、带轮的设计、拉力调节装置的工作状态以及摩擦和磨损等。
在实际应用中,应根据具体的传动需求和工作环境选择合适的多楔带传动方案,以提高传动效率,实现稳定可靠的传动。
DA471发动机前端附件驱动系统设计与计算摘要:发动机前端附件传动系统设计的优劣,将直接影响发动机附件的性能及其工作可靠性,进而影响到整机的技术指标。
因此,其设计和开发也越来越引起人们的重视。
附件传动系统是利用带与带轮之间的摩擦力,将发动机的动力传递给附件并使其在合适的转速下运转。
本文结合XXX发动机前端轮系的开发,着重介绍了多楔带的结构及特点。
对发动机多楔带轮系的设计问题进行了探讨,提出了在设计过程中应重点考虑的问题。
关键词: 多楔带、发动机、速比、张紧力、发电机1、多楔带轮系的结构特点传统汽车发动机前端附件传动系多采用V型带传动,但由于其弯曲性能较差,传动的附件较少,已无法满足现代汽车在较小空间内传动多个附件的要求。
两者的主要区别在于多楔带由多个微型三角带组成,传动方式主要包括V 型带传动和多楔带传动。
与V型带相比,多楔带具有以下优点:●传动扭矩大,寿命长;●可以背面传动;●张紧拉力不容易丧失,调整次数少;●传动效率高;●一根带传动轮的数量多,减小了发动机的轴向长度;●可以采用自动张紧机构,无需调整;●带轮直径可尽可能减小。
●2、多楔带的结构多楔带的结构如图1所示。
图1 多楔带的结构它是由楔胶、芯线和顶布三部分构成。
多楔带沿回转方向的楔峰保证了带与带轮良好的接触和摩擦性能, 并使其在整个带宽上受力分布均匀。
楔胶部分的材料一般为氯丁橡胶, 并带有横的沿回转方向的纤维, 使其接触面具有良好的耐磨性、耐油性以及低噪声特性。
芯线为高强度、小延伸率的聚脂绳。
皮带在外力伸长的多少主要与芯线有关,它在整个宽度上以专门的包入技术连续缠绕, 并与楔胶部分牢固结合。
顶布材料也是耐磨的带有增强纤维的氯丁橡胶。
它不仅是芯线的坚固保护层, 而且能够使用背部作为平型带传动。
多楔带分为五种标准断面, PH、PJ、PK、PL、PM 通常根据所要传递的功率大小和速度大小选择多楔带的断面型式。
PK 型带为汽车发动机附件传动通用带型。
科技资讯2016 NO.29SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程40科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION普通V带传动是靠V带的两侧面与带轮槽侧面压紧产生摩擦力进行动力传递的,是一种常用的机械传动装置。
主要是用来传递转矩和改变转速,是机械传动中比较典型的传动形式之一。
与平带传动比较,由于普通V带摩擦系数大,传动的摩擦力大,能传递较大的功率。
普通V带较平带结构紧凑,而且普通V带是无接头的传动带,所以传动较平稳,应用较为广泛。
1 普通V 带的受力分析1.1 初拉力为保证带传动正常工作,必须将带以一定的初拉力F 0紧绕到带轮上,以保证带与带轮接触面间有一定的正压力。
当带传动不工作时,带两边受相等的初拉力F 0作用,如图1所示[1]。
1.2 紧边拉力和松边拉力当带以小带轮为主动轮工作时,由于带和带轮接触面间摩擦力的作用,使带两边受力改变。
带绕上小带轮一边的拉力由F 0增大到F 1被拉紧,称为带的紧边,F 1为紧边拉力;带绕上大带轮一边的拉力由F 0减小到F 2,被放松,称为带的松边,F 2为松边拉力,如图2所示[2]。
1.3 有效拉力带的有效拉力F e 为紧边拉力F 1和松边拉力F 2的差。
由于带传①作者简介:高路(1963,11—),女,汉,吉林四平人,本科,教授,研究方向:机械设计及理论、过程装备与控制工程。
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.29.040普通V 带传动最大有效拉力影响因素分析①高路(吉林化工学院机电工程学院 吉林吉林 132022)摘 要:普通V带是靠带与带轮槽两侧面的压紧所产生的摩擦力实现传动的。
该文在对普通V带传动进行受力分析的基础上,通过正确合理地选择带所受的初拉力、带的单位质量、带的速度、带的包角、带与带轮的摩擦系数、带的型号和带的根数7个参数,分析了普通V带传动的最大有效拉力及提高普通V带传动能力的影响因素。
各种轴结构改错题⽬轴结构改错题⽬:3、图⽰为⼀⽤对圆锥滚⼦轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。
请按⽰例①所⽰,指出图中的其他结构错误(不少于7处)(7分)(注:润滑⽅式、倒⾓和圆⾓忽略不计。
)例①——缺少调整垫⽚[解]⑴——缺少调整垫⽚⑵——轮毂键槽不对⑶——与齿轮处键槽的位置不在同⼀⾓度上⑷——键槽处表达不正确(应该局部剖视)⑸——端盖孔与轴径间⽆间隙⑹——多⼀个键⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠⑻——齿轮右侧⽆轴向定位⑼——轴承安装⽅向不对⑽——轴承外圈定位超⾼⑾——轴与轴承端盖相碰4、请说明图⽰轴系结构中⽤数字标出位置的错误(不合理)的原因。
(5分)⑴——轴肩的⾼度超出了轴承内圈的外径;⑵——轴段的长度应该⼩于轮毂的宽度;⑶——螺纹轴段缺少螺纹退⼑槽;⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同⼀母线上布置;⑸——键的长度应该⼩于轴段的长度。
轴结构常见错误总结㈠、轴本⾝的常见结构错误:⑴、必须把不同的加⼯表⾯区别开来;⑵、轴段的长度必须⼩于轮毂的长度;⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题;⑷、轴外伸处应考虑密封问题。
㈡、轴承安装的常见错误:⑴、⾓接触轴承和圆锥滚⼦轴承①、⼀定要成对使⽤;②、⽅向必须正确,必须正装或反装;③、外圈定位(固定)边⼀定是宽边。
⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺⼨问题①、内圈的外径⼀定要⼤于固定结构的直径;②、外圈的内径⼀定要⼩于固定结构的直径。
⑶、轴上如有轴向⼒时,必须使⽤能承受轴向⼒的轴承。
⑷、轴承必须考虑密封问题;⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。
㈢、键槽的常见错误:⑴、同⼀轴上所有键槽应在⼀个对称线上;⑵、键槽的长度必须⼩于轴段的长度;⑶、半圆键不⽤于传动零件与轴的连接。
㈣、轴承端盖的常见错误⑴、对于⾓接触和圆锥滚⼦轴承,轴承端盖⼀定要顶在轴承的⼤端;⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题;⑶、轴承端盖为透盖时,必须和轴有间隙,同时,必须考虑密封问题。
㈤、螺纹的常见错误⑴、轴上螺纹应有螺纹退⼑槽;⑵、紧定螺钉应该拧⼊轴上被联接零件,端部应顶在轴上;⑶、螺纹联接应保证安装尺⼨;⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。
多楔带设计计算多楔带设计计算也被称为V带传动设计,它是机械传动系统中常用的一种传动方式。
多楔带传动通过多个楔形带传递力和转矩,具有结构简单、可靠性高、传动效率高等优点。
在进行多楔带设计计算时,需要考虑到传动的功率、速比、工作条件等因素,下面将对多楔带的设计计算进行详细介绍。
1.计算功率:在设计多楔带传动时,首先需要计算传动所需的功率。
传动功率的计算可以根据传动比、转速和输入/输出功率来进行。
传动比指的是驱动轴与从动轴的转速之比,可以通过设定的转速比来计算。
转速是指驱动轴或从动轴的旋转速度,单位为r/min。
功率可以通过以下公式计算:功率(KW)=转矩(N·m)×转速(r/min)÷ 10002.选择楔形带类型:在多楔带传动设计中,需要选择合适的楔形带类型。
常用的楔形带类型有SPZ、SPA、SPB、SPC等,不同类型的楔形带适用于不同功率范围的传动。
一般情况下,传动功率越大,楔形带的宽度和厚度就越大。
3.计算切向力和摩擦力:传动中楔形带产生的切向力和摩擦力对传动的性能有重要影响,因此需要进行相关计算。
切向力的计算可以通过以下公式进行:切向力(N)=功率(KW)× 1000 ÷速比摩擦力的计算可以通过下面的公式进行:摩擦力(N)=切向力(N)×摩擦系数4.选择合适的楔形带长度:楔形带的长度也会影响传动效果,需要选择合适的长度。
一般情况下,楔形带的长度要略大于传动器宽度的两倍。
在选择楔形带长度时,还需要考虑到传动器的中心距和绕线系数等因素。
5.计算张紧力:在多楔带传动中,为了保持楔形带的正常工作,需要对楔形带进行适当的张紧。
张紧力的计算可以通过以下公式进行:张紧力(N)=功率(KW)× 1000 ÷带速带速指的是楔形带在传动过程中的线速度,单位为m/s。
一般情况下,带速的选择范围为6-20m/s。
以上是多楔带设计计算的主要内容,根据具体的设计需求和传动特点,还可以进行更加精确的计算和设计。
电动机的传动方式分为哪几种?电动机拖动生产机械的传动方式一般分为三种:直接传动、皮带传动、齿轮传动。
1.直接传动。
这种传动方式是将电动机的轴与生产机械的轴用联轴器直接连接起来。
其优点是结构紧凑,效率高,设备简单,运行可靠。
因此,在电动机与生产机械的转速相同的场合,应优先采用直接传动方式。
如果传动中需要调节转速比,则应选择其他传动方式。
联轴器的形式,多种多样。
一般用的有以下几种:1.1弹性胶圈柱销式联轴器传递扭矩大,可减小不同轴度的影响,安装方便;结构复杂,加工量大,胶圈易磨损,需及时更换。
1.2泵用爪型联轴器可直接使用标准件,成本低,结构简单,可减小不同轴度的影响,安装使用方便;传递扭矩能力较小,需经常更换胶垫。
爪型联轴器的中间滑块用夹布胶木或聚氨酯制成,质量轻,结构简单,安装方便,价格低廉,常用于小功率的场合,适用于转矩不大,转速较高,无急剧冲击的两轴连接。
尼龙滑块传递转矩较小,但更宜于高速运转,且不需润滑1.3结绳式联轴器。
结构简单,可减小不同轴度的影响,易制造,成本低;传递扭矩能力较小,两半节联结和拆开时较费时,联结用的绳子易损坏,在试验中扭断时将会影响试验进度。
1.4柱销式联轴器。
结构简单,易制造,成本低,传递扭矩大;两半节联结手拆开时较费劲费时,对两端装置的同轴度要求较高。
1.5齿轮式联轴器2.胶带传动。
如果生产机械的转速与电动机的转速不同,一般使所选电动机的转速稍大于生产机械的转速。
用胶带来传动。
这种传动方式的优点是传动效率较高,工作平稳,能缓冲,成本低,拆装方便,并且在过载时胶带“打滑”(俗称“丢转”),从而使电动机不受损害。
胶带传动分为平胶带传动和三角胶带传动两种。
其中平胶带传动又分为开口式,交叉式和半交叉式传动。
开口式传动适用于电动机轴与生产机械轴平行且转动方向一致的场合,交叉式传动适用于电动机轴与生产机械轴平行,但转动方向相反的场合,半交叉式传动适用于卧式电动机拖动立式轴流泵的场合。
多楔带传动效率多楔带传动是一种常用的机械传动方式,具有高效率的特点。
本文将从多个角度探讨多楔带传动的效率,并解释其高效率的原因。
多楔带传动可以实现高效的能量传递。
在多楔带传动中,通过将动力从发动机传递到其他部件,实现动力的转化和传递。
多楔带传动利用楔角较小的楔带,使得传动过程中的摩擦损失减小,从而提高了传动的效率。
此外,多楔带传动采用的是摩擦传动的方式,相比于其他传动方式,如齿轮传动和链条传动,摩擦传动具有更高的效率。
多楔带传动采用的是多楔带与带轮之间的摩擦传动,没有齿轮啮合时产生的噪音和振动。
这种无噪音和低振动的特点使得多楔带传动在许多机械设备中得到了广泛应用,如汽车发动机、工业机械等。
相比于齿轮传动和链条传动,多楔带传动不仅效率高,而且噪音和振动小,使得设备运行更加平稳和安静。
多楔带传动还具有较高的传动效率。
传动效率是指输入功率与输出功率之比,通常以百分比表示。
多楔带传动的传动效率通常可以达到95%以上,这意味着只有很少的能量会因为摩擦而损失。
相比之下,齿轮传动和链条传动的传动效率通常在90%左右。
因此,多楔带传动相对于其他传动方式来说,更加高效。
多楔带传动的高效率主要得益于其特殊的结构。
多楔带传动采用了多个楔形带,这些带与带轮之间形成摩擦力,实现能量的传递。
楔形带的设计使得摩擦力更加均匀,摩擦面积更大,从而减小了能量损失。
此外,多楔带传动还采用了张紧装置,可以保持带的紧密接触,进一步提高了传动效率。
多楔带传动具有高效率的特点,主要得益于其摩擦传动的方式和特殊的结构。
多楔带传动的高效率使其在许多机械设备中得到了广泛应用,不仅能够实现有效的能量传递,而且具有较低的噪音和振动。
多楔带传动的高效率为各行各业的机械设备提供了可靠的动力支持。