多層同步傳動鋼帶具有不打滑、傳動比恒定、潤滑要求不高及磨損后不伸長等優(yōu)點,特別適合于農(nóng)業(yè)機械某些環(huán)境差的工作場合。為此,根據(jù)小型收割機中撥禾輪和滾筒之間的受力和功率范圍,設計了一種多層同步鋼帶的疲勞裝置,闡述了該裝置的基本工作原理、總體結構組成及關鍵部件設計,并采用有限元分析軟件對機架和高速軸進行靜力學分析和模態(tài)分析。分析結果表明:高速軸在最大扭矩作用下軸端撓度為0.046 26mm,軸所產(chǎn)生的最大應力在軸鍵部位,其值為98.1MPa,小于軸材料疲勞極限218MPa。通過模態(tài)分析,得到機架和高速軸的前6階模態(tài)的頻率和振型,機架的一階固有頻率為106.93Hz,遠小于高速軸的1階固有頻率4501.70Hz,驗證了裝置的合理性。同時,進行了疲勞試驗,通過觀察裝置運行和鋼帶嚙合孔處的狀態(tài)進而驗證了裝置的可靠性。

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圖5 高速軸應力云圖

圖4劃分網(wǎng)格與載圖6高速軸應變云圖

圖6 高速軸應變云圖

圖5高速軸應力云圖3.2機構的振動分析

圖1 多層同步鋼帶疲勞裝置工作結構示意圖

疲勞裝置輸出動力件采用較大功率的電動機和電機驅動器,保證輸出功率的可控制性和精確性,采用磁粉離合器對疲勞試驗裝置進行無級扭矩加載,保證機械能可以反饋給試驗試件,減少了能量浪費。疲勞裝置的驅動帶輪固定在鋼板底座上,從動帶輪安裝在具有滑塊且固定的可動導軌上。導軌和鋼板焊接并且高度一致....

圖2 試驗帶輪結構模型

由于多層齒孔鋼帶傳動的特殊性,要求帶輪有極高精度的配合凸臺,凸臺必須加工精確,保證與鋼帶的同軸度。在高速運轉的帶輪上的嚙合鋼帶,若配合誤差大,很容易產(chǎn)生脫齒跳齒現(xiàn)象,或者鋼帶直接橫向脫離帶輪等情況發(fā)生。為了避免這種情況發(fā)生,同時保證試驗的順利安全進行,設計了試驗帶輪結構,如圖2所....

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