机械设计优秀案例分享——〖案例4〗V带槽角度的选择
〖案例4〗V带槽角度的选择 很多人在设计V带时,两带轮槽形都选择一致,目的是使带和带轮槽接触充分,保证应有的摩擦力和应有的传递功率。此问题的提问者多年来也是如此设计的,但最近受到质疑,有另一种说法是小带轮槽角比大带轮槽角小,目的也是保持充分的摩擦和传递功率,那么那种比较对呢?1.问题描述 普通V带传动,传动比1:3,小带轮基准直径Φ110,槽形角度34°,大带轮槽形角38°,间距均为19,为何一条V带两端所用槽角不一致?2.讨论 甲说, 一向都是按小带轮走,即保证小带轮包角,然后大带轮和小带轮一样。 乙赞同甲的办法,说,而同一条V带不同槽角的说法根本没有听说过,如果规格不同,就无法贴合充分,不能保证功率传递。 丙却并不同意,说,上面的话看起来很有道理,但都忽略了一个简单的事实,即带轮最大标准槽角(38°)就比V带标准楔角(40°)小,为什么? 还原一下V带传动过程的受力情况,可以知道V带除了受到拉力和离心力之外,还会在带轮包角处受到周期性的弯曲应力;在包角处,V带中性层形状保持不变,其顶胶部将沿V带长度方向(纵向)伸长,而沿宽度方向(横向)缩短,其底胶部变化则与顶胶部相反。由此可知带轮最大槽角必小于V带标准楔角。 所以,小带轮和大带轮直径不同,所以V带在其上所受弯曲应力也不一致,导致V带在小带轮包角上和大带轮包角上楔角不一样,因此带轮槽角的设计也不可能相同。 丁同意丙,说,其实这个问题还有一个简单办法可以解答,把一根V带弯成大小不同的圆弧再测量一下V带的楔角,答案就很明显了。3.结论 在V带的设计标准中可以得知,普通V带的楔角都是40°,而带轮的槽角系列值则为32°、34°、36°、38°,分别有其对应的直径值。可以看出带轮槽角并没有40°这个值,对于这个原因,很多人都没有想过为什么。 机械设计手册相信是每个工程师必备的工具书,其中V带传动又是寻常得不能再寻常的一种设计,所以很多人拿起书就用,而忽略了里面一些基本的知识。这个例子就是典型的案例。机器人社区
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