齒形包布窄V帶齒形設(shè)計優(yōu)化及其相關(guān)試驗研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步以及當(dāng)下能源的過渡消耗、全球氣候變暖，節(jié)能減排成為全球范圍內(nèi)的熱點問題。帶傳動在機(jī)械傳動領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，帶傳動的傳動效率直接影響了機(jī)械的整體的能量損耗，因此在帶傳動領(lǐng)域如何提高傳動帶的傳動效率，開發(fā)研制節(jié)能型傳動帶已成為各生產(chǎn)企業(yè)、高校院所的重點研究課題之一。
　　窄V帶傳動是繼普通V帶傳動之后開發(fā)成功的一種V帶傳動，其截面上表面和側(cè)面弧形結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)計，極大地改善了帶與帶輪的接觸狀態(tài)，與普通V帶傳動相比，窄V帶傳動

2、具有更大的承載能力和傳動效率，在實際工程中具有非常廣泛的應(yīng)用。本文以日本阪東公司生產(chǎn)的SPA和SPB型包布窄V帶為基礎(chǔ)，開展齒形包布窄V帶傳動相關(guān)技術(shù)研究，旨在通過齒形的設(shè)計，進(jìn)一步減少包布窄V帶工作過程中所受彎曲應(yīng)力，實現(xiàn)高效節(jié)能的目的。
　　本文以SPA和SPB包布窄 V帶為基礎(chǔ)，以改善傳動帶彎曲應(yīng)力狀態(tài)，提高其承載能力和疲勞壽命為目的，完成了齒形包布窄V帶的齒形結(jié)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)優(yōu)化及有限元仿真分析，構(gòu)建了帶體分析數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)

3、了傳動帶彎曲損耗功率計算式，建立了傳動帶彎曲損耗與彎曲應(yīng)力間的關(guān)系。
　　利用ABAQUS有限元分析軟件，對三角形齒、矩形齒、梯形齒以及齒頂有圓弧過渡的組合齒形進(jìn)行分析，獲得了不同齒形結(jié)構(gòu)對包布窄 V帶所受彎曲應(yīng)力的影響；開展了帶齒間距不同對齒形包布窄V帶傳動性能影響的相關(guān)研究，綜合分析計算結(jié)果，確定了齒形最佳幾何參數(shù)。
　　針對齒形包布窄V帶的工藝特點，制定了齒形加工的工藝方法和路線，成功制備出具有不同齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)的試驗樣

4、帶；設(shè)計完成了包布窄V帶橫截面專用切割裝置，成功的解決了橡膠、包布、線繩符合彈性體難于切割的技術(shù)難題，為傳動帶內(nèi)部微觀分析研究提供了保證。
　　為了驗證理論研究和仿真分析結(jié)果的正確性，分別對SPA和SPB齒形包布窄V帶樣帶進(jìn)行了動態(tài)摩擦系數(shù)試驗、系統(tǒng)能耗試驗、傳遞效率試驗、傳動能力試驗以及疲勞耐久試驗。試驗結(jié)果表明：本文所設(shè)計的齒形包布窄V帶傳動與現(xiàn)有的包布窄V帶傳動相比，傳動過程中帶體溫度降低了約30℃，疲勞壽命提高了近3倍，最