利用振動(dòng)頻率測(cè)量帶傳動(dòng)張緊力的研究.pdf

1、帶傳動(dòng)是一種重要的機(jī)械傳動(dòng)形式，常用的摩擦型傳動(dòng)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(dòng)和動(dòng)力。帶傳動(dòng)不需要潤(rùn)滑，維護(hù)成本低，具有緩沖吸振和過(guò)載保護(hù)作用等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。
　　張緊力大小是保證帶傳動(dòng)正常工作的重要參數(shù)。張緊力過(guò)小，摩擦力小，傳動(dòng)容易發(fā)生打滑，傳動(dòng)效率降低，還會(huì)導(dǎo)致帶因摩擦過(guò)熱而燒壞；張緊力過(guò)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(cè)量張緊力基本有兩種方法：一是基

2、于撓度的測(cè)量方法，在帶與帶輪兩切點(diǎn)的中點(diǎn)施加一載荷，通過(guò)測(cè)量帶中點(diǎn)的撓度確定張緊力；二是基于固有頻率的方法，通過(guò)測(cè)量帶張緊后的自由振動(dòng)頻率，即固有頻率確定張緊力。在基于頻率法測(cè)量張緊力方面，國(guó)外的專利和產(chǎn)品較多，未看到國(guó)內(nèi)外相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究，因此本文針對(duì)振動(dòng)頻率法測(cè)量帶張緊力進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)研究，為以后國(guó)內(nèi)基于振動(dòng)法設(shè)計(jì)張緊力測(cè)量裝置提供理論依據(jù)。主要研究?jī)?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(dòng)模型，將

3、帶簡(jiǎn)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(guó)外測(cè)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(jì)算式。
　　（2）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(shí)際帶的彈性模量與手冊(cè)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(cè)量方法，為實(shí)驗(yàn)測(cè)量帶的彈性模量及張緊力實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

4、r>　　（3）對(duì)現(xiàn)有的帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改造，搭建了實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，用于實(shí)驗(yàn)測(cè)量帶的張緊力和彈性模量。
　　（4）對(duì)兩種型號(hào)的V帶，實(shí)驗(yàn)測(cè)量帶的彈性模量和帶自由振動(dòng)的固有頻率值，再根據(jù)張緊力-固有頻率計(jì)算式，由測(cè)試得到的固有頻率值求得張緊力的理論值。
　?。?）實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，張緊力的理論值與實(shí)驗(yàn)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(shuō)明理論分析得到的張緊力-固有頻率計(jì)算式具有一定的可靠性。引入了張緊力修正系數(shù)的概