羅茨風(fēng)機(jī)皮帶傳動的張緊方式

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皮帶輪傳動系統(tǒng)是羅茨風(fēng)機(jī)的重要部件，它處于電動機(jī)與羅茨風(fēng)機(jī)與減速箱之間起著傳遞動量的重要作用。皮帶輪傳動系統(tǒng)是否能夠保持可靠運行，將直接影響羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作效率。 由于動力傳遞效率將隨著工作時間的延長而不斷降低，因此，提高皮帶輪傳動系統(tǒng)的運行效率是降本增效的有效措施。皮帶傳動中主要是靠皮帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞動力的，而摩擦力的產(chǎn)生是通過皮帶的張緊來實現(xiàn)的，皮帶初拉力的大小，直接影響到所能傳遞動力的大小以及皮帶的使用壽命。因此，我們提出了一種新的設(shè)計方法，在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，獨立開發(fā)了皮帶自張緊系統(tǒng)，采用可調(diào)節(jié)壓力的彈簧來調(diào)節(jié)皮帶張緊度，經(jīng)過一年多的使用，皮帶運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，從而可使皮帶的壽命大大增加。
一、系統(tǒng)組成及受力情況
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的皮帶傳動系統(tǒng)，主要由主動輪O，負(fù)載帶輪O1、自張緊杠桿O1A、張緊彈簧K和皮帶所組成。取系統(tǒng)的負(fù)載及張緊裝置部分為研究對象，受到的力有緊邊的拉力F1、松邊拉力F2、負(fù)載系統(tǒng)重力W以及彈簧的預(yù)緊力F，若設(shè)傳動系統(tǒng)中皮帶的初拉力為F0，并僅是地認(rèn)為工作中皮帶的總長度不變，一般的，在某一平衡狀態(tài)下必有：皮帶和帶輪之間的總摩擦力Ff和兩邊的拉力對負(fù)載軸心O1力矩的代數(shù)和為0，即 在皮帶傳動中，有效圓周力Fe并不是作用于某一固定點的集中力，而是帶和帶輪接觸面上各點摩擦力的總和。亦即整個接觸面上的總摩擦力Ff即等于帶所傳遞的有效圓周力因而有：而帶傳動所能傳遞的功率為P為：?Fe――有效圓周力（N）；?V――帶的速度（m/s）。帶的兩邊的拉力F1和F2的大小，取決于初拉力F0和帶傳動的有效圓周力Fe，而由式（7）可知，在帶傳動的能力范圍內(nèi)，F(xiàn)e的大小又和傳動的功率及帶的速度有關(guān)。當(dāng)傳動的功率增大時，帶的兩邊拉力的差值 也要相應(yīng)地增大。帶的兩邊拉力的這種變化，實際上反映了帶和帶輪接觸面上摩擦力的變化。顯然，當(dāng)其他條件不變且初拉力F0一定時，這個摩擦力有一個極限值，這個極限值就限制著帶傳動的傳動能力。
二、原理分析
當(dāng)負(fù)載軸O1的負(fù)載一定時，由于彈簧預(yù)緊力F，負(fù)載軸重力W和皮帶雙邊拉力的作用，系統(tǒng)相對O2處于平衡狀態(tài)，受力情況如圖4所示。此時對O2點取矩并選取逆時針為正，則有：
設(shè)皮帶傳動系統(tǒng)的緊邊拉力由F1增至F1+△F1，則原來相對于O2點的平衡被破壞，系統(tǒng)必然使得O1點繞O2點逆時針旋轉(zhuǎn)以達(dá)到新的平衡，此時m、l、n相對于原來的平衡已經(jīng)發(fā)生了變化，并且F與F2也都相應(yīng)發(fā)生了變化，加長了主動帶輪與從動帶輪之間的中心距。這樣也就增加了皮帶傳動系統(tǒng)的預(yù)緊力，實現(xiàn)了傳遞更大圓周力的可能性。反之亦然，同樣可以達(dá)到減小預(yù)緊力的效果。
三、應(yīng)用效果
羅茨鼓風(fēng)機(jī)皮帶輪傳統(tǒng)調(diào)節(jié)皮帶張緊方式為導(dǎo)軌調(diào)節(jié)張緊，其優(yōu)點為調(diào)節(jié)維護(hù)簡單。但缺點也非常明顯：皮帶張緊程度調(diào)節(jié)過程中不是過緊就是過松，皮帶的壽命低，使用壽命僅為5000小時左右，且進(jìn)行維護(hù)時必須停機(jī)維護(hù)，這對于大型機(jī)組來講是難以接受的。
實踐表明，運用彈簧自張緊系統(tǒng)的皮帶的使用壽命大于12000小時，大大延長了皮帶的使用壽命，且節(jié)省了維護(hù)時間與成本，提高了系統(tǒng)運行的可靠性，經(jīng)濟(jì)效益成倍成長。

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