利用振動頻率測量帶傳動張緊力的研究.pdf

1、帶傳動是一種重要的機(jī)械傳動形式，常用的摩擦型傳動帶利用張緊在帶輪上的帶與帶輪之間的摩擦力傳遞運(yùn)動和動力。帶傳動不需要潤滑，維護(hù)成本低，具有緩沖吸振和過載保護(hù)作用等優(yōu)點，得到廣泛應(yīng)用。
　　張緊力大小是保證帶傳動正常工作的重要參數(shù)。張緊力過小，摩擦力小，傳動容易發(fā)生打滑，傳動效率降低，還會導(dǎo)致帶因摩擦過熱而燒壞；張緊力過大，帶容易疲勞，帶的壽命降低，軸和軸承受力增大。
　　為了保證所需的張緊力，測量張緊力基本有兩種方法：一是基

2、于撓度的測量方法，在帶與帶輪兩切點的中點施加一載荷，通過測量帶中點的撓度確定張緊力；二是基于固有頻率的方法，通過測量帶張緊后的自由振動頻率，即固有頻率確定張緊力。在基于頻率法測量張緊力方面，國外的專利和產(chǎn)品較多，未看到國內(nèi)外相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究，因此本文針對振動頻率法測量帶張緊力進(jìn)行理論與實驗研究，為以后國內(nèi)基于振動法設(shè)計張緊力測量裝置提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）建立了張緊在帶輪上且處于靜止?fàn)顟B(tài)下帶的自由振動模型，將

3、帶簡化為拉索。在僅考慮帶因張緊力而產(chǎn)生的幾何剛度的情況下，得出了國外測量帶張緊力的通用公式；在考慮帶的幾何剛度和物理剛度（即抗彎剛度）的條件下，得出了理論上精度更高的張緊力-固有頻率計算式。
　?。?）彈性模量是材料的重要物理參數(shù)，帶的主體材料為橡膠，考慮到橡膠的老化及粘彈性材料具有的蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象，實際帶的彈性模量與手冊或標(biāo)準(zhǔn)中的值差距較大。分析介紹了一些材料彈性模量的測量方法，為實驗測量帶的彈性模量及張緊力實驗做準(zhǔn)備。

4、r>　?。?）對現(xiàn)有的帶傳動實驗臺進(jìn)行改造，搭建了實驗測試系統(tǒng)，用于實驗測量帶的張緊力和彈性模量。
　?。?）對兩種型號的V帶，實驗測量帶的彈性模量和帶自由振動的固有頻率值，再根據(jù)張緊力-固有頻率計算式，由測試得到的固有頻率值求得張緊力的理論值。
　?。?）實驗測試結(jié)果表明，張緊力的理論值與實驗值存在一定的誤差，但隨固有頻率變化的定性關(guān)系一致，說明理論分析得到的張緊力-固有頻率計算式具有一定的可靠性。引入了張緊力修正系數(shù)的概