什么叫包角,它对带传动有何影响,包角与哪些因素有关?
包角是皮带在一个轮上形成的夹角,包角小了以后会影响传动的扭矩。使皮带轮打滑,增大包角的方式有几种,减小传动比可增大包角,加大两轮距离可增大包角,还有就是加张紧机构可改变包角。包角好像是不能小于120度。不同皮带轮包角不同,齿形带轮的包角可以小点。
包角α是指带与带轮接触弧所对的圆心角。包角的大小,反映带与带轮轮圆表面间接触弧的长短。
包角越小,接触弧长越短,接触面间所产生的摩擦力总和也越小。会影响传动的扭矩。使皮带轮打滑,为了提高平带传动的承载能力,包角就不能太小,一般要求包角α≥120°。由于大带轮上的包角总是比小带轮上的包角大,因此须验算小带轮上的包角是否满足要求。
增大包角的方式有几种,减小传动比可增大包角,加大两轮距离可增大包角, 还有就是加张紧机构可改变包角。
扩展资料
皮带传动,是由主动轮1、从动轮2和张紧在两个带轮上的环形皮带所组成的;由于张紧原因,便在皮带与带轮的接触部分产生了压紧力。当主动轮运转时,依靠摩擦力作用带动皮带,而皮带带动从动轮进行运转。这样就把主动轴的动力传给从动轴。
皮带应连成环形,并以一定的拉力(称为张紧力)P0套在一对皮带轮上,使皮带和皮带轮相互压紧。皮带不工作时,皮带两边的拉力相等(均等于R)。皮带工作时,它与轮面同的摩擦力使其一边的拉力加大,另一边的拉力减小。两者之差P1-P2,即皮带传递的有效拉力。
在数值上它等于沿任意一个皮带轮的接触弧上摩擦力的总和。在一定条件下,达摩擦力有一极限值,如果工作阻力超过这一极限值,皮带则将在轮面上打滑,传动也就不能顺利工作。
摩擦力的极限值决定于皮带材料、张紧程度、包角(接触角)大小、皮带速度等因素。当其他条件相同时,张紧力P0和包角α1(两轮包角中较小的一个)愈大,摩擦力的极限值也愈大。所以为了有效地利用皮带,必须适当地控制张紧力和维持不过小的包角。后一要求限制了皮带传动的最小中心距离和最大传动比。
参考资料来源:百度百科-皮带传动
参考资料来源:百度百科-包角
带和带轮的摩擦系数包角及带速与有效拉力的关系:有效拉力过小会打滑。
包角越大带和带轮的接触面积上产生的总摩擦力就越大,也就是产生的有效拉力越大,所以包角越大传动能力也就越高,打滑发生在小带轮上原因:外载越大,两边的拉力差就越大,就导致弹性滑动区增大,当包角内都发生弹性滑动现象时就发生打滑现象。
从摩擦机理角度
摩擦系数主要是接触材料、界面粘染物或面润滑剂的一个特征,根据现代摩擦力理论,摩擦是接触表面原子之间的附着力引起的,当两物体相互接触时,首先是凸起部分表面原子相当地接近形成原子键,其强度与固体内部使自己聚集在一起的原子键的强度相当。
表面如果非常洁净、接触非常紧密,两个互相接触的表面会粘附得非常牢固,在发生明显滑动之前出现"接点增长",接点面积不断增大,直到整个几何接触面积成为巨大的接触点,这时摩擦力很大,甚至会超过正压力,摩擦系数可以等于、大于1,甚至更大。
带和带轮的摩擦系数,包角以及带速与有效拉力的关系:有效拉力过小会打滑。
外载越大,两边的拉力差就越大,就导致弹性滑动区增大,当包角内都发生弹性滑动现象时就发生打滑现象。
弹性滑动是带传动的固有特性,是不可避免的。当具备存在拉力差;(带)具有弹性体;两个条件时就会发生弹性滑动现象打滑是由于过载造成的,时一种失效形式,是可以避免的,而且必须避免。
有量纲滚动摩擦系数
18世纪初,当库仑首先阐明古典滑动摩擦定理后不久,就开始了对滚动摩擦机理的探索,即在理论力学中常见的发表于1785年的滚动摩擦定理,导出了有量纲的滚动摩擦系数。这一定理可简述为当一刚性圆柱或球半径为R,在一非刚体的平面上受法向力N和切向力F的作用而滚动时,引起平面在滚动前方的变形而使反力转移,此反力分解成F。
现在,我们来说说带传动的最小初拉力、临界摩擦力、摩擦系数、包角它们之间的关系.在最小初拉力(F_0)_min的作用下,带和带轮间能够产生的最大总摩擦力是带传动即将打滑的摩擦力,称为临界摩擦力F_fc或临界有效拉力F_ec.根据理论推导,两者之间的关系为
F_ec=F_fc=2(F_0)_min (1-1/e^fa )/(1+1/e^fa )
式中:f——摩擦系数(当带的工作表面不是平面时,应使用当量摩擦系数f_v);
a——带在带轮上的包角,α=min(a_1,α_2),rad.
a_1≈180^°-(d_d2-d_d1)57.5^°/a
a_2≈180^°+(d_d2-d_d1)57.5^°/a
d_d1和d_d2分别为小带轮和大带轮基准直径.对于V带来说,基准直径就是带轮槽宽尺寸等于带的节宽b_p处的直径.
由上式可见,最小初拉力直接决定着临界摩擦力的大小.同时注意到,增加摩擦系数(或当量摩擦系数)和带轮的包角,有利于增大临界摩擦力,从而可以相应地降低最小初拉力(F_0)_min 的值.