一种三角带的底胶结构的制作方法

本实用新型涉及一种三角带技术领域，特别涉及一种基于有限元的三角带底胶及底胶帘布结构的设计。

背景技术：

随着生产技术和装备的发展，三角带在各行各业的应用也越来越普及。压缩层胶又称底胶，在三角带中占有很大的分量。配方设计上要求底胶具有耐热、耐老化、耐屈挠疲劳、压缩变形小和横向刚性好等优点。普通三角带结构(如图1)只包括1强力层、2线绳、3压缩胶。传统三角带底胶设计为满足底胶性能上的要求，常添加大量炭黑等填料。后来通过添加木质素_蒙脱土复合物等改性纤维物质来代替炭黑。目前的方法在一定程度上提高了的底胶的硬度，但是会导致弯曲应力升高，降低带的柔软性，使皮带在传动过程中生热增大，能耗增大且容易屈挠开裂，皮带寿命降低。因此，对三角带底胶及底胶帘布结构设计进行优化，提高三角带产品质量，可以降低三角带在使用过程中存在的底胶开裂，强力层与伸张胶层分离，整根三角带断裂，三角带磨损陷入带轮底部等失效形式，从而拓宽三角带应用领域，提升产品市场竞争力。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是：满足三角带底胶横向刚度，通过科学的方法对三角带底胶及底胶帘布结构进行设计，运用合理的优化手段，减小由于底胶硬度底胶帘布带来的纵向应力，降低能耗损失，提高传动效率，提高皮带寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：通过一种带有复合结构的三角带有限元建模方法，通过对模型施加边界条件实现三角带有限元模型的张紧仿真，对三角带张紧过程的应力应变进行计算。进而通过分析底胶受力分布图，将底胶分为低硬度和高硬度两部分，低硬度为普通混炼胶，高硬度为纤维胶等，其分布情况如图2，或在底胶加上帘布，其宽度由下至上依次递减如图1，得到一种弧形的底胶帘布排列方式。

本实用新型的技术方案如下：

建立三角带强力层、底胶帘布和纤维包布有限元模型，包括如下步骤：建立三角带有限元模型，包括底胶模型及底胶帘布模型。底胶模型通过分割命令划分不同区域，底胶帘布通过嵌入命令嵌入到底胶内。对模型划分网格，通过对模型施加边界条件实现三角带有限元模型的传动。

三角带有限元模型的楔角为35°到45°之间；三角带有限元模型顶宽为 10mm-20mm，三角带有限元模型节宽为8-18mm，三角带有限元模型高度为7-11mm。

三角带有限元模型伸张胶层厚度为0.8mm-1.5mm，缓冲胶层厚度为 1.5mm-2.6mm，压缩胶层的厚度为3.8mm-5mm。

三角带有限元模型强力层线绳直径为1.2mm-2.4mm，线绳数量为6-11根，排列角度为0°，强力层帘布厚度为0.5-1mm，排列角度为45°-80°。

一种三角带的底胶结构，包括底胶和底胶帘布；底胶胶料层数为2-4层，底胶胶料硬度由上至下依次递增，底胶胶料曲率半径由上至下依次递减；底胶帘布层数为2-4层，底胶帘布宽度由上至下依次递增。

底胶胶料硬度范围为邵尔A60度-邵尔A90度。底胶胶料每层厚度为 2mm-4mm。底胶胶料曲率半径为57-507mm。底胶胶料层数为4层，底胶胶料第一层(4)曲率半径为501-507mm、第二层(5)曲率半径为298-305mm、第三层(6) 曲率半径为98-105mm、第四层(7)曲率半径为59-66mm。

底胶帘布宽度为3-9.82mm。底胶帘布厚度为0.5-0.8mm，排列角度为45°-80°。每层底胶帘布间隔为1-2mm，排列角度为45°-80°。底胶帘布层数为4 层，第一层(8)底胶帘布宽度为3-5mm、第二层(9)底胶帘布宽度为5-6.12mm、第三层(10)底胶帘布宽度为7.5-8.4mm、第四层(11)底胶帘布宽度为8-9.82mm。

本实用新型特点为，将底胶分为若干层，其中每层硬度不同，低硬度为普通混炼胶，高硬度为纤维胶，底胶结构如图1。或在底胶加上帘布，帘布宽度由下至上依次递减，底胶帘布排列方式如图2。通过本实用新型在增加三角带底胶横向刚度的同时，又减小了底胶硬度或底胶帘布导致的纵向弯曲应力，降低能耗损失，提高传动效率。

附图说明

图1为普通三角带结构示意图。

其中：1强力层、2线绳、3压缩胶

图2为本实用新型的三角带底胶结构示意图。

图3为本实用新型的三角带底胶帘布结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图针对三角带有限元模型的描述对本实用新型的实施例作详细说明。

需要注意的是实施例中具体描述的特征不应都被理解为对实现本实用新型是必要的或者唯一的特征，本领域的人员能够理解这些特征可能是示例性的而非限定性的。

建立三角带强力层、底胶帘布和纤维包布有限元模型，包括如下步骤：建立三角带有限元模型，包括底胶模型及底胶帘布模型。底胶模型通过分割命令划分不同区域，底胶帘布通过嵌入命令嵌入到底胶内。

三角带有限元模型的楔角为40°；三角带有限元模型顶宽为17mm，三角带有限元模型节宽为14mm，三角带有限元模型高度为9mm。三角带有限元模型伸张胶层厚度为1.2mm，缓冲胶层厚度为2.3mm，压缩胶层的厚度为5mm。三角带有限元模型强力层线绳直径为1.8mm，线绳数量为7根，排列角度为0°。

1.底胶胶料层数为4层；底胶胶料硬度由上至下依次递增。第一层(4)底胶胶料硬度为邵A60度、第二层(5)底胶胶料硬度为邵A75、第三层(6)底胶胶料硬度为邵A80度、第四层(7)底胶胶料硬度为邵A90度。第一层(4)底胶胶料厚度为2mm、第二层(5)底胶胶料厚度为3mm、第三层(6)底胶胶料厚度为3.5mm、第四层(7)底胶胶料厚度为3.8mm。第一层(4)底胶胶料曲率半径为501mm、第二层(5)底胶胶料曲率半径为303mm、第三层(6)底胶胶料曲率半径为105mm、第四层(7)底胶胶料曲率半径为60mm。

2.底胶帘布厚度为0.6mm，排列角度为45°，层数为4层，每层底胶帘布间隔为2.5mm，排列角度为45°，第一层(8)底胶帘布宽度为2.0mm、第二层 (9)底胶帘布宽度为5.5mm、第三层(10)底胶帘布宽度为7.5mm、第四层(11) 底胶帘布宽度为9.5mm。广角帘布排布角度为120°。广角帘布材料为尼龙。