ELATECH E8M,E14M人字齿静音开口同步带、VECTOR XPA XPB XPC带齿三角带拉伸强度图解
ELATECH带齿氯丁橡胶材料有较高的抗弯曲疲劳寿命,可以近似认为是各向同性的[57]。 因为由橡胶状态方程可推导得出:小应变时,橡胶的应力应变关系符合胡克定律。 综上可知,氯丁橡胶材料在有限元分析时可以近似看作线性材料,只定义材料的弹 性模量和泊松比。
图 4-3 力和拉伸比之间的理论关系 图 4-4 剪切应力与剪切应变之间的关系
本模型分析中,需要考虑E8M,E14M同步带氯丁橡胶和尼龙包布层的综合弹性模量,考虑 到非线性代数方程组 Newton-Raphson 方法的收敛性问题,弹性模量过小可能引起 求解不收敛。其综合弹性模量 EX 的值设定为 60MPa。 2)同步带强力层的弹性模量 同步带传动时,主要承载层是强力层,强力层夹在带齿与带背两层中间,是螺 旋缠绕排放的玻璃纤维绳,各股纤维绳间留有一定间隙,各股受力相等。计算时可 以将强力层看成一层薄板铺于带基中[58]
VECTOR XPA XPB XPC三角带截面上玻璃纤维绳股数; s——强力层玻璃纤维绳的单股截面积; b ——同步带的宽度。 玻璃纤维材料沿纤维方向和垂直纤维方向力学性质差异很大,是典型的各向异 性材料。有研究者对直齿同步带做了一维拉伸试验,得出的应力—应变曲线如图 4-5 所示由于强力层是带的主要承重层,因此试验得出的应力—应变曲线可以近似看作 是同步带强力层的应力-应变曲线。
由图可以看出,VECTOR三角带强力层在受拉时的应力—应变之 间呈非线性关系,但曲线弯曲程度几乎呈一直线[59]。试验所得应力-应变具体数值 关系列于表 4-1 中。又因为带传动过程中强力层主要承受拉力,处于单向应力状态。
因此在分析玻璃纤维层的拉伸受力时,可以近似将其看作是线性材料,在分析软件 中的弹性模量设定为 2500MPa