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带传动的应力分析

带传动工作时,带将产生下列几种应力:

(1)拉应力。

紧边拉应力
σ1=F1A
松边拉应力
σ2=F2A

式中,A 为带的横剖面面积(mm2);σ1σ2为紧边和松边的拉应力(MPa);F1 、F2为紧边和松边的拉力(N)。

(2)离心拉应力。

当带运动时,带上每一质点都受离心力作用。离心力对带产生的离心拉力为Fe=qv2,它产生的离心拉应力σe在带的所有横剖面上都是相等的。

σe=FeA=qv2A

式中,q——传动带线密度(kg/m);
v——带速(m/s)。

(3)弯曲应力带绕在带轮上时,由千弯曲而产生弯曲应力σb

根据材料力学公式有

σb=2Eydd

式中,E——带的弹性模量(MPa);
dd——带轮的基准直径(mm),对千V带轮来说,基准直径就是与所配用的V带节宽bp相对应的带轮直径,以dd表示(简称为带轮直径);
y——带的中性层到最外层的距离(mm)。

由式弯曲应力公式可知,带轮的基准直径越小,带越厚,带的弯曲应力越大。

由下图所示的带的每个横剖面上的应力分布情况可知,带中可能产生的最大瞬时应力出现在带的紧边开始绕上小带轮处。此处的最大应力可近似表示为

σmaxσ1+σb1+σc
带的应力分布
测一测