带传动中,由于皮带的弹性引起的带与带轮之间的相对滑动,叫做弹性滑动。
弹性滑动简介
带是
弹性体,在传动时带的紧边和松边存在拉力差,当带从紧边转到松边时,其拉力减小,带要产生
弹性收缩,使得带与带轮之间发生相对滑动;反之,当带从松边进入紧边时,其拉力增大,带要产生弹性拉升,也使得带与带轮之间发生相对滑动。这种现象就叫做带的弹性滑动。
滑动原理
带传动工作时,由带的紧边和松边拉力不相等,使带的两边伸长量也不相等,从而导致带与带轮接触面之间的微量相对滑动。在主动带轮上,带由A1点运动到B1的过程中,带所受拉力由F1逐渐减少到F2,带的弹性伸长量相应地逐渐减少。因此,带相对于主动轮向后退缩,使得带的速度低于主动轮的圆周速度。在从动轮上,带由A2点运动到B2点的过程中,带所受拉力由F2逐渐增加到F1,带的弹性伸长量相应地逐渐增大,因此带相对于从动带轮微微地向前被拉长,使带的速度大于从动轮的圆周速度。轮缘上的箭头表示主、从动轮相对于带的滑动方向。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动,称为带的弹性滑动。
弹性滑动的大小与带的松、紧边拉力差有关。带的型号一定时,带传递的圆周力愈大,弹性滑动也愈大。当外载荷所产生的刚周力大于带与小带轮接触弧上的全部摩擦力时,弹性滑动就转变为前面提到的打滑。显然,打滑是由过载引起的一种失效形式,应尽量避免。
弹性滑动原因
弹性滑动产生的两个原因:①带是弹性体;②带传动时,紧边和松边存在压力差。
弹性滑动是皮带的固有的,不可避免。
负面影响
弹性滑动的负面影响,包括造成传动比不准确、传动效率较低、使带温升高、加速带的磨损等。
发生部位
弹性滑动是量变,打滑是质变。
一般来说,在正常的传动情况下(滑动角<包角),带的弹性滑动并不是发生在全部包角的接触弧上。而只发生在离开主动轮和从动轮前的那部分接触弧上。
带不传递载荷时。滑动角为零。随着载荷增加,滑动角逐渐增大,当滑动角等于包角时,带开始打滑。打滑将造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定状态。对于开式传动,带在大轮上的包角总是大于小带轮上的包角,所以打滑总是在小带轮上开始。
运动及规律
(1)带传动中弹性滑动弧总是位于带的绕出端;
(2)带传动所传递的功率不超过 KAP 时,α′<α;当所传递的功率恰好等于KAP 时,α′=α,α″=0;当所传递的功率超过 KAP 时,带传动将发生打滑而失效。
(3)带传动的弹性滑动率等于紧边弹性伸长率与松边弹性伸长率之差;且打滑发生之前,弹性滑动率
ε与有效圆周力Fe 成正比,εmax 取决于Fe。
影响因素
摩擦性带传动是借助于带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。由于传动过程中带的弹性变形不可避免地存在着弹性滑动现象。
带的弹性滑动将引起如下结果:
(1)从动轮的圆周速度低于主动轮,传动比不准确;
(2)降低了传动效率;
(3)引起带的磨损,使带的使用寿命缩短;
(4)使带的温度升高;
(5)传递同样大的圆周力时,轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大。
对传动比的影响
当采用一般带材料时δ=1~2%所以弹性滑动使带传动的实际传动比增加。如图
对传动功率损耗的影响
带传动功率损耗的影响因素较多。比如:带松、紧边的拉力差F。一F2、传动带的根数、带轮的直径、胶带的材质系数、包角系数、弯曲系数、长度系数、传动比系数,空气阻力等,特别是由轴承的摩擦损失和弹性滑动的滑动损失引起的.而弹性滑动引起的损失是最大的。
弹性滑动是
带传动的
固有特性,无法避免。由于弹性滑动的存在,使输出速度存在随机特性。因此,在运用带传动时,必须注意这一特性存在,通过V带弹性滑动对传动比、传动功率损耗的影响分析。相信这对于理解带传动的工作情况和提高带传动的效率非常有益。