采用钢带缠绕预应力模具,可有效提高模具的强度、刚度。确定缠绕层数是设计钢带缠绕预应力模具的关键问题之一,对建立缠绕张力计算公式具有重要作用。文章将缠绕对象简化为厚壁圆筒,基于拉美公式和强度理论等,建立了钢带预应力缠绕模具的缠绕层数确定方法。通过VC++设计了用户计算应用程序,实现了缠绕层数的自动计算。通过3个实际算例,分别比较了缠绕模具与组合预应力环模具的外形尺寸;脆性材料模芯与塑性材料模芯缠绕层数;塑性材料模芯的缠绕层数随其许用强度的增加的变化规律。其结果表明,该文建立的钢带缠绕预应力模具缠绕层数确定方法是可行的,钢带预应力模具具有比组合模具更为优越的性能。
应用有限元法研究缠绕垫片钢带在轴向压力下的压缩性能,得出钢带直径和角度α对钢带的影响规律。结果表明,角度α为45°直径为100 mm的钢带在相同轴向压力下,V形钢带的压缩量最大,其他结构钢带的压缩量不足V形钢带的1/2,钢带角度α为45°时钢带的压缩量随钢带直径的增大而增大,并在直径达到100 mm后趋于稳定值;在其他结构参数一定时,钢带的压缩量随钢带角度α的增大而增大,除M形钢带外,各钢带随角度的增大其轴向承载能力也减小。
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