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V带结构优化,实现性能互补与轻量化

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:当在中间粘有弹性套筒2后,不但省去润滑与密封,也消除了磨损,提高了可靠性,抗冲击能力,减轻了重量,减少了振动与噪声。由于抗拉体需要承受较大的拉力,所以采用绳芯或帘布芯来承受,而其他部分则采用橡胶和浸有橡胶的包布,可以增大V带与带轮槽侧面的附着性和摩擦力,实现功能互补。图4-51 奥运会奖牌图4-52 奖牌结构示意图图4-53 V带结构1—顶胶 2—抗拉体 3—底胶 4—包布

V带结构优化,实现性能互补与轻量化

刚性与柔性材料合理搭配,在刚性部件中对某些零件赋予柔性,使其能用接触时的变形来补偿工作表面几何形状的误差。图4-47所示的滚动轴承,将其外圈2装在弹性座圈4上,4与外套3粘在一起。为防止2相对4轴向移动,在4的两边做有凸起A,4上每边还有3个凸起5,它们相互错开60°。4上沿宽度方向设有槽a。当轴承承受径向载荷时,槽就被变形的材料填满。这种轴承可以补偿安装变形,补偿轴向位移,补偿角度位移,减少震动与噪声,延长使用寿命。

对于两刚性元件的相对线性或角度位移量不大,容易处在边界摩擦状态下的连接,可在两个刚性元件之间加一个弹性元件,将两个刚性元件粘接在一起,用弹性元件变形时的内摩擦代替连接的滑动摩擦或滚动摩擦。图4-48所示的轴4上压配有套筒2,4与3之间只有摆动,若采用普通铰接,需要润滑,而且有磨损。当在中间粘有弹性套筒2后,不但省去润滑与密封,也消除了磨损,提高了可靠性,抗冲击能力,减轻了重量,减少了振动与噪声。

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图4-45 塑料螺纹

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图4-46 塑料连接的替代

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图4-47 带弹性外圈的滚子轴承

1—内圈 2—外圈 3—外套 4—弹性座圈 5—凸起

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图4-48 带弹性元件的铰链

1—外套衬 2—套筒 3—外套 4—轴

为提高零件的耐磨性,常采用铜合金、白合金等耐磨性能好的材料,但他们均属于有色金属,价格昂贵,而且强度较低。因此结构设计时,采用只有接近工作面的部分使用有色金属。如蜗轮轮缘用铜合金,轮芯用铸铁或钢;滑动轴承座用铸铁或钢,用铜合金做轴瓦;并且轴瓦表面贴附的白合金厚度不用太厚,因白合金强度差,易产生疲劳裂纹,使轴瓦失效。

对于链传动,由于是非共轭啮合,所以在工作时会产生冲击振动。经分析,在链条啮入处引起的冲击、振动最大,为改变这种情况,可在链条或链轮的结构上进行变性设计。图4-49所示是在链轮的端面加装橡胶圈,橡胶圈的外圈略大于链轮齿根圆,当链条进入啮合时,首先是链板与橡胶圈接触,当橡胶圈受压变性后,滚子才达到齿沟就位。图4-50所示的链轮齿沟处开有径向沟槽,用以改变系统的自振频率,避免共振。同时此链轮的两侧面加装有橡胶减震环,用以减少啮合冲击。(www.xing528.com)

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图4-49 减振链轮(1)

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图4-50 减振链轮(2)

奥运会期间,运动员在获得奖牌(见图4-51)后处于兴奋状态,有可能将奖牌抛向空中。为了提高奖牌的抗冲击性能,提高强度,奖牌设计修改完善小组对奖牌金属和玉结合的工艺技术及安全性等进行了多次技术测试,最后采取的工艺方法及结构大致如图4-52所示,在玉与金属奖牌座之间填充了弹性胶体作为缓冲吸振体。实验证明,将奖牌从2m高空下落做自由落体运动,落地时奖牌完好无损。

常见的V带传动中的V带结构如图4-53所示,由顶胶1、抗拉体2、底胶3和包布4组成。由于抗拉体需要承受较大的拉力,所以采用绳芯或帘布芯来承受,而其他部分则采用橡胶和浸有橡胶的包布,可以增大V带与带轮槽侧面的附着性和摩擦力,实现功能互补。

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图4-51 奥运会奖牌

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图4-52 奖牌结构示意图

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图4-53 V带结构

1—顶胶 2—抗拉体 3—底胶 4—包布

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