钢丝绳股内钢丝张力分布及钢丝间摩擦力研究

陈稳^1,2，李伦^1,2，李济顺^1,2，郑培培^1,2，许世钰^1,2

1. 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室2. 河南科技大学机电工程学院

摘 要：以直线拉伸状态下 1+6 型钢丝绳为研究对象,基于圆柱螺旋弹簧理论建立侧丝的受力模型,依据侧丝-中心丝在钢丝绳轴向变形量相等建立力-位移平衡方程,并推导出摩擦力关系式。通过钢丝绳侧丝的张力测定试验,得到了侧丝的张力分布,并以此计算得到侧丝-中心丝的滑动摩擦力。基于钢丝绳三维实体模型和有限元模型,分别仿真计算出侧丝的张力分布和侧丝-中心丝的摩擦力。结果表明:试验结果与有限元仿真结果基本吻合,且中心丝和侧丝分别承担约 18.4% 和 81.6% 的轴向载荷;一个捻距内,侧丝-中心丝的摩擦力约占轴向载荷的 2.7%。

关键词：钢丝绳;张力;摩擦力;有限元仿真;试验;