專利名稱：具有頂端廓線的多肋帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多肋帶，尤其是涉及一種具有改進(jìn)的肋頂端廓線和減小的接觸正交力的多肋帶。
背景技術(shù)：
多肋帶通常包括一彈性體，該彈性體具有嵌入其中的張力塞繩。該彈性體還包括在縱向上延伸的平行的肋。每條肋嚙合一滑輪槽，通過該滑輪槽傳輸扭矩。
現(xiàn)有技術(shù)的肋具有這樣的廓線，該廓線描繪了一坡口角度。肋的末端或頂端是平坦的、凹的或可以延伸到一個點處。
這種肋的典型例子如Georget的美國專利US4944717(1990)，該專利揭示了一種動力傳輸帶，該傳輸帶具有沿圓周設(shè)置有肋的內(nèi)表面。每個肋的小的底部由一凹的曲面構(gòu)成。
這種肋的典型例子還有Kumazaki的美國專利US5492507(1996)，該專利揭示了一種具有肋的動力傳輸帶。每條肋在肋側(cè)面部分和肋頂面部分之間都具有一曲面。
現(xiàn)有技術(shù)的帶的廓線并沒有使由于操作應(yīng)力引起的肋頂端的破裂最小化。現(xiàn)有技術(shù)的廓線也沒有使在高的摩擦扭矩下的帶的撓曲疲勞壽命最大化。
所需要的是具有改進(jìn)的帶的撓曲疲勞的多肋帶。且所需要的是在高摩擦扭矩下具有改進(jìn)的撓曲疲勞的多肋帶。所需要的是具有使肋頂端破裂最小化的肋頂端廓線的多肋帶。所需要的是具有使肋/滑輪界面接觸變形最小化的肋頂端廓線的多肋帶。所需要的是具有包括凹形表面的肋頂端的多肋帶，該凹形表面設(shè)置在肋側(cè)面之間的平面上。所需要的是具有減小的接觸正交力的多肋帶。本發(fā)明滿足了這些需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要方面是提供具有改進(jìn)的帶撓曲疲勞的多肋帶。
本發(fā)明的另一方面是提供在高摩擦扭矩下具有改進(jìn)的撓曲疲勞的多肋帶。
本發(fā)明的又一方面是提供具有使肋頂端破裂最小化的肋頂端廓線的多肋帶。
本發(fā)明的又一方面是提供具有使肋/滑輪界面接觸變形最小化的肋頂端廓線的多肋帶。
本發(fā)明的又一方面是提供具有包括凹形表面的肋頂端的多肋帶，該凹形表面設(shè)置在肋側(cè)面之間的平面上。
本發(fā)明的又一方面是提供具有減小的接觸正交力的多肋帶。
本發(fā)明的其它方面將通過本發(fā)明的下面的描述和附圖被指出或變得顯著。
本發(fā)明包括一多肋帶，其中肋頂端具有凹的弧形表面，該表面設(shè)置在基本平坦的表面之間。這些基本平坦的表面依次設(shè)置在脅側(cè)面之間，且鄰接曲面，而該曲面與肋側(cè)面連接。本發(fā)明肋的廓線和肋的組合的結(jié)構(gòu)顯著減小了肋頂端的破裂，這樣也顯著減小在施加的高的摩擦扭矩下帶的撓曲疲勞。而且，本發(fā)明的肋廓線和肋組合的結(jié)構(gòu)顯著減小在肋頂端的高的局部張應(yīng)力/拉伸應(yīng)變和在肋側(cè)面上的高的局部剪應(yīng)力，因此顯著減小了肋頂端的破裂和肋的撕裂。本發(fā)明的帶也包括顯著減小的接觸正交力，因而提高了帶的使用壽命。
附圖的簡要說明包括在說明書中且形成說明書一部分的附圖闡明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，且和說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1是本發(fā)明的帶的平面端視圖。
圖2是一曲線圖，顯示了本發(fā)明肋的減小的肋頂端張應(yīng)力/拉伸應(yīng)變。
圖3是一曲線圖，顯示了具有最優(yōu)的肋/滑輪界面廓線的減小的高的局部接觸正交應(yīng)力分布。
圖4是本發(fā)明帶的剖面圖，顯示一接觸正交應(yīng)力。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明的帶的平面端視圖。所揭示的肋頂端廓線和肋的結(jié)構(gòu)使肋頂端的破裂和肋/滑輪界面接觸變形最小化，并且因此加強了在高扭矩作用下的帶的抗撓曲疲勞強度。本發(fā)明的帶嚙合兩個或更多個槽輪。通過加肋表面的帶和加槽表面的滑輪之間的摩擦接觸把扭矩從傳動皮帶輪傳輸?shù)綇膭幽Σ凛啞?br> 本發(fā)明的帶100包括上塞繩層10(overcord layer)、張力塞繩20、下塞繩30(undercord)和肋31。
尼龍短纖維增強織物用作上塞繩層10。其它可以用于上塞繩層10的纖維包括尼龍和聚酯機(jī)織物。上塞繩的厚度范圍為約0.40-0.55mm。
張力塞繩20可以包括高模數(shù)塞繩，如塞繩直徑大致0.65-0.80mm而塞繩間距大致22-26epi的芳族聚酰胺塞繩。張力塞繩20嵌入在具有大致40-60Mpa的楊氏模數(shù)的粘著樹脂11中。張力塞繩20也可以包括塞繩直徑大致0.85-0.94mm而塞繩間距大致20-22epi的聚酯塞繩。塞繩20嵌入在具有大致25-40Mpa的楊氏模數(shù)的粘著樹脂11中。其它張力塞繩材料也包括芳族聚酰胺、聚酯、尼龍4.6或尼龍6.6和其它類似物。整個塞繩層厚度T大致為0.75-1.10mm。
下塞繩30的肋組成包括一具有加強橡膠化合物的填料，該填料在100℃具有大致10-40Mpa的交叉粒度模數(shù)(cross grain modulus)。填料加強成分包括每100份重量的橡膠配有大致30-60份重量的硅石、大致5-30份重量的炭黑和大致3-8份重量的短纖維。所填充的短纖維具有1-6mm的平均長度，且定位在帶的寬度方向上。所填充的短纖維可以包括合成材料，如尼龍、維尼綸、聚酯、芳香尼龍或這些材料的混合以及其它等效物。所填充的短纖維也可以包括天然材料，如棉、木漿或這些材料的混合以及其它等效物。下塞繩30可以包括任何天然橡膠、合成橡膠或在帶制造技術(shù)中應(yīng)用的這些材料的混合以及其它類似物。
肋31具有大致1.6-2.0mm的高度L1。肋頂端32包括一呈現(xiàn)為正弦波形的曲面36。肋凹槽33的角度α大致34°-46°。表面36呈現(xiàn)一凹形且具有一正弦波形，該正弦波形具有大致0.15-0.50mm的波幅和大致0.5-3.0mm的波長，且該曲面36還具有從弧中心到肋凹槽頂點大致1.3-1.8mm的尺寸。曲面36也可以呈現(xiàn)為一具有半徑大致1.2-5.0mm的圓弧，或呈現(xiàn)為一拋物線形。
曲面39和40每個呈現(xiàn)為一半徑R2。表面39、40分別將基本平坦的表面41、42與肋側(cè)面34、35連接。R2在大致0.20-0.75mm的范圍內(nèi)。
曲面37具有半徑R3，該曲面37連接肋側(cè)面34、35。曲面37具有大致0.15-0.45mm的半徑。
本發(fā)明的肋廓線和肋組合的結(jié)構(gòu)顯著地減小了肋頂端的破裂，這樣也顯著地減小了在施加高的摩擦扭矩下的帶的撓曲疲勞。該組合包括成分 重量份數(shù)聚酯(橡膠)100炭黑 5-30短纖維(1-6mm) 3-8硅石 30-60油10AOX 1活性助劑 15固化劑(cure) 6而且，本發(fā)明的肋廓線和肋組合的結(jié)構(gòu)顯著地減小在肋頂端的高的局部張應(yīng)力/拉伸應(yīng)變和在肋側(cè)面的高的局部剪應(yīng)力，因此顯著減小了肋頂端的破裂和肋的撕裂。該光滑的曲面39、40使由于肋楔進(jìn)入滑輪槽中形成的集中接觸變形最小化。
圖2是一曲線圖，顯示了本發(fā)明的肋的減小的肋頂端張應(yīng)力/拉伸應(yīng)變。在本發(fā)明的肋構(gòu)成中，肋的頂端表面36有助于帶在平坦的滑輪上回彎時肋頂端的高的張應(yīng)力/拉伸應(yīng)變最小化。每一個具有半徑R2的光滑曲面39、40使由于肋楔進(jìn)入滑輪槽形成的集中接觸變形最小化。而且，靈活的肋組合模數(shù)減小了肋頂端張應(yīng)力，且使在高的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)下由于肋組合磁滯能量損失引起的肋熱產(chǎn)生最小化。肋組合的交叉粒度模數(shù)在100℃時大致為32Mpa。
圖3是一曲線圖，顯示了在最優(yōu)的肋/滑輪界面廓線時減小的高的局部接觸正交力分布。本發(fā)明的肋/滑輪界面的不匹配最優(yōu)化了沿肋側(cè)面和帶/滑輪接觸弧形的接觸正交力的分布，見圖3。描繪在圖3中的滑輪槽角度是40°，以便與槽角度α為42°的帶嚙合。該槽角度的“不匹配”使肋的剪切變形最小化且減小了由于高的局部接觸正交力分布帶來的肋磨損。依次，這也通過減小操作應(yīng)力延長了帶的壽命。本發(fā)明的肋/滑輪槽界面也用最優(yōu)化的肋/滑輪槽的不匹配減小了肋的滑動噪音。
圖4是本發(fā)明帶的剖視圖，顯示了接觸正交力。正交力N作用在肋側(cè)面34、35上。
雖然本發(fā)明的幾個實施例已經(jīng)在此描述，但對本技術(shù)領(lǐng)域的人員來說，在不脫離在此描述的本發(fā)明的精神和范圍下，在構(gòu)成和部件的關(guān)系上所進(jìn)行的改變是顯而易見的。而且，包括在此的說明書僅是示范性的，且本發(fā)明的范圍將僅限制在權(quán)利要求書中，而權(quán)利要求書可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.一種帶，包括具有嵌入其內(nèi)的張力件的彈性體和滑輪嚙合表面；所述滑輪嚙合表面具有在縱向上延伸的肋；所述肋具有一頂端，該頂端呈現(xiàn)一設(shè)置在基本平坦的表面之間的凹形表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于，所述凹形表面還包括弧形表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶，還包括在所述基本平坦的表面的任一側(cè)上的第一曲面和第二曲面，每個曲面都將所述凹形表面連接到肋側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶，還包括第三曲面，該曲面連接鄰近的肋側(cè)面；以及相鄰肋側(cè)面之間的角，該角的角度范圍為約34°-46°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶，其特征在于，所述第一曲面和第二曲面中的每個都具有基本相等的半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶，還包括上塞繩，該上塞繩相對于所述張力件設(shè)置成與肋相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶，其特征在于，所述上塞繩包括聚酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶，還包括加載在所述肋上的纖維。
全文摘要
本發(fā)明包括一多肋帶(100)，其中肋頂端(32)具有一凹的弧形表面(36)，該表面設(shè)置在基本平坦的表面(41，42)之間。這些基本平坦的表面(41，42)依次設(shè)置在脅側(cè)面(34，35)之間且鄰接曲面(39，40)，而該曲面(39，40)與肋側(cè)面(34，35)連接。本發(fā)明肋的廓線和肋組合的結(jié)構(gòu)顯著減小了肋頂端的破裂，這樣也顯著減小了在施加的高的摩擦扭矩下帶的撓曲疲勞。而且，本發(fā)明的肋廓線和肋組合的結(jié)構(gòu)顯著減小在肋頂端的高的局部張應(yīng)力/拉伸應(yīng)變和在肋側(cè)面上的高的局部剪應(yīng)力，因此也顯著減小肋頂端的破裂和肋的撕裂。本發(fā)明的帶也包括顯著減小的接觸正交力，因而提高了帶的使用壽命。
文檔編號F16G5/20GK1620564SQ03802410
公開日2005年5月25日 申請日期2003年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月16日
發(fā)明者程江天 申請人:蓋茨公司