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机械设计基础习题及答案10带、链传动

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什么情况下用较小的槽形角?

68 带的紧边拉力和松边拉力之间有什么关系?其大小取决于哪些因素?

69 什么是带的弹性滑动和打滑?引起带弹性滑动和打滑的原因是什么?带的弹性滑动和打滑对带传动性能有什么影响?带的弹性滑动和打滑的本质有何不同?

70 带传动在什么情况下才发生打滑?打滑一般发生在大轮上还是小轮上?为什么?刚开始打滑前,紧边拉力与松边拉力之间的关系是什么? 71 影响带传动工作能力的因素有哪些?

72 带传动工作时,带内应力如何变化?最大应力发生在什么位置?由哪些应力组成?研究带内应力变化的目的是什么?

73 带传动的主要失效形式有哪些?单根V带所能传递的功率是根据什么准则确定的? 74 在设计带传动时,为什么要限制带的速度vmin和vmax以及带轮的最小基准直径d1min? 75 在设计带传动时,为什么要限制两轴中心距的最大值amax和最小值amin? 76 在设计带传动时,为什么要限制小带轮上的包角?1?

77 水平或接近水平布置的开口带传动,为什么应将其紧边设计在下边?

78 带传动为什么要张紧?常用的张紧方法有哪几种?在什么情况下使用张紧轮?张紧轮应装在什么地方?

79 带传动中,若其他参数不变,只是小带轮的转速有两种,且两种转速相差3倍,问两种转速下,单根带传递的功率是否也相差3倍?为什么?当传递功率不变时,为安全起见,应按哪一种转速设计该带的传动?为什么?

80 与带传动相比较,链传动有哪些优缺点? 81 链传动的主要失效形式是什么?设计准则是什么?

82 为什么小链轮的齿数不能选择得过少,而大链轮的齿数又不能选择得过多?

83 在一般的情况下,链传动的瞬时传动比为什么不等于常数?在什么情况下它才等于常数? 84 引起链传动速度不均匀的原因是什么?其主要影响因素有哪些? 85 链传动为什么会发生脱链现象?

86 低速链传动(v< m/s)的主要失效形式是什么?设计准则是什么?

87 链速一定时,链轮齿数的大小与链节距的大小对链传动动载荷的大小有什么影响? 88 为避免采用过渡链节,链节数常取奇数还是偶数?相应的链轮齿数宜取奇数还是偶数?为什么? 89 在设计链传动时,为什么要限制两轴中心距的最大值amax和最小值amin? 90 与滚子链相比,齿形链有哪些优缺点?在什么情况下,宜选用齿形链? 91 链传动为什么要张紧?常用张紧方法有哪些?

92 链传动额定功率曲线的实验条件是什么?如实际使用条件与实验条件不符,应作哪些项目的修正?

93 水平或接近水平布置的链传动,为什么其紧边应设计在上边? 94 为什么自行车通常采用链传动而不采用其他型式的传动?

95 链条节距的选用原则是什么?在什么情况下宜选用小节距的多列链?在什么情况下宜选用大节距的单列链?

96 在设计链传动时,为什么要限制传动比?传动比过大有什么缺点? 四、分析计算题

97 已知单根普通V带能传递的最大功率P = 6 kW,主动带轮基准直径d1= 100 mm,转速为 n1= 1 460 r/min,主动带轮上的包角?1= 150°,带与带轮之间的当量摩擦系数fv= 。试求带的紧边拉力F1,松边拉力F2,预紧力F0及最大有效圆周力Fe(不考虑离心力)。

98 设计一减速机用普通V带传动。动力机为Y系列三相异步电动机,功率P = 7 kW,转速

n1= 1 420 r/min,减速机工作平稳,转速n2= 700 r/min,每天工作8h,希望中心距大约为600 mm。

(已知工作情况系数KA= ,选用A型V带,取主动轮基准直径d1= 100 mm,单根A型V带的基本额定功率P0= kW,功率增量?P0= kW,包角系数K?= ,长度系数KL= ,带的质量q = kg/m。)

99 已知V带传递的实际功率P?7 kW,带速v = 10 m/s,紧边拉力是松边拉力的2倍。试求圆周力Fe和紧边拉力F1的值。

100 V带传动所传递的功率P? kW,带速v = 10 m/s,现测得张紧力F0?1 125 N。试求紧边拉力F1和松边拉力F2。

101 单根带传递最大功率P? kW,小带轮的d1= 200 mm,n1= 180 r/min,?1= 135°,

fv?0.25。求紧边拉力F1和有效拉力Fe(带与轮间的摩擦力,已达到最大摩擦力)。

102 由双速电机与V带传动组成传动装置。靠改变电机转速输出轴可以得到两种转速300 r/min和600 r/min。若输出轴功率不变,带传动应按那种转速设计,为什么?

103 设计一套筒滚子链传动。已知功率P1?7 kW,小链轮转速n1= 200 r/min,大链轮转速

n2?102 r/min。载荷有中等冲击,三班制工作(已知小链轮齿数z1?21,大链轮齿数z2?41,

工作情况系数KA?1.3,小链轮齿数系数Kz?1.114;链长系数KL?1.03)

104 一双排滚子链传动,已知链节矩p?25.4mm,单排链传递的额定功率P0?16kW,小链轮齿数z1?19,大链轮齿数z2?65,中心距约为800 mm,小链轮转速n1?400 r/min,载荷平稳。小链轮齿数系数Kz?1.11,链长KL?1.02,双排链系数Kp?1.7,工作情况系数KA = 。计算:

(1)该链传动能传递的最大功率。 (2)链条的长度。 五、结构题(图解题)

105 如题105图所示,采用张紧轮将带张紧,小带轮为主动轮。在图a、b、c、d、e、f、g和h所示的八种张紧轮的布置方式中,指出哪些是合理的,哪些是不合理的?为什么?(注:最小轮为张紧轮。)

题 105图

106 题106图中所示V带在轮槽中的3种位置,试指出哪一种位置正确?

题 106图

107 如题107图所示链传动的布置形式。小链轮为主动轮。在图a、b、c、d、e与f所示的布置方式中,指出哪些是合理的?哪些是不合理的?为什么?(注:最小轮为张紧轮。)

例解

题 107图

1. B型V带传动中,已知:主动带轮基准直径d1=180mm,从动带轮基准直径d2=180mm,两轮的中心距α=630mm,主动带轮转速n11 450 r/min,能传递的最大功率P=10kW。试求:V带中各应力,并画出各应力?1、?2、?b1、?b2及?c的分布图。

附:V带的弹性模量E=130~200MPa;V带的质量q=m;带与带轮间的当量摩擦系数fv=;B型带的截面积A=138mm2;B型带的高度h=。

解题要点:

V带传动在传递最大功率时,紧边拉力F1和松边拉力F2的关系符合欧拉公式,即

F1/F2=efva?e0.51??5。

Fe?F1?F2?F1?F14?F1 55?d1n1??180?1450带速 ????13.6760?100060?10001000P1000?10有效圆周力 Fe???732?13.6755Fe?Fe??732?915N

44m/s N

V带中各应力: 紧边拉应力 ?1?离心力 离心拉应力

F1915??6.63 MPa A138Fe?q?2?0.18?13.672?33.6 N

?c?Fc33.6??0.24 MPa A138弯曲应力 ?b1?Eh10.5?170??9.92 MPa d1180最大应力 ?max??1??b1?(6.63?9.92)?16.55 MPa 各应力分布如图所示。

2. 带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比? 解题要点:

(1)中心距愈小,带长愈短。在一定速度下,单位时间内带的应力变化次数愈多,会加速带的疲劳破坏;如在传动比一定的条件下,中心距越小,小带轮包角也越小,传动能力下降,所以要限制最小中心距。

(2)传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小,传动能力下降,故要限制最大传动比。

3. 在下图中,图a为减速带传动,图b为增速带传动。这两传动装置中,带轮的基准直径d1=d4,d2=d3且传动中各带轮材料相同,传动的中心a,带的材料、尺寸及预紧力(或张紧力)均相同,两传动装置分别以带轮1和带轮3为主动轮,其转速均为n(r/min)。

4. 试分析:哪个装置能传递的最大有效拉力大?为什么?

即F1=2F2。试求紧边拉力F1、 有效拉力Fe和预紧力F0(忽略离心力的影响)。 解题要点:

因为 P=(F1-F2)υ/100 将P= 代入上式,得

(F1-F2)υ=7500

又因为

F1=2F2

联立求解式(1)和式(2),可得

F1=1500, F2=750 N

有效拉力 Fe=F1-F2=720N

预紧力 F0= F1–F2/2=1125N

5. 已知一V带传动的主动轮基准直径d1=100mm,从动轮基准直径d2=400mm,中心距a0=约为485mm,主动轮装在转速n1=1 450r/min的电动机上,三班制工作,载荷平稳,采用两根基准长度Ld=1 800mm的A型普通V带,试求该传动所能传递的功率。

解题要点: (1)根据题意可知

传动比 i?d2/d1?400/10?4

带长 Ld?2a0?0.5?(d2?d1)?0.25(d2?d1)2/a0

?2?485?0.5???400?100??0.25??400?100?/485?1801 mm

2??实际选用标准长度` Ld=1800mm

小带轮包角 ?1?180???d2?d1??180?/????

?180???400?100??180?/?3.14?485??144.56?

根据带传动工作条件,查表可得工作情况系数KA=; 查表可得单根普通A型V带的基本额定功率P0=; 查表可得单根普通A型V带的基本额定功率△P0=; 查表可得包角系数Ka?0.91; 查表可得长度系数KL?1.01。

(2)根据z?KAP/[(P0??P0)KaKL],可得该带传动所能传递的功率为

P?z(P0??P0)KaKL/KA??2?(1.30?0.17)?0.91?1.01/1.2??2.25kW

6. 设计由电动机至凸轮造型机凸轮轴的V带传动,电动机的功率P=, 转速为

n1=1430r/min,凸轮轴的转速要求为n2=285 r/min左右,根据传动布置,要求中心距

约为500mm左右。带传动每天工作16h。试设计该V带传动。

解题要点:

(1)确定计算功率Pca

机械设计基础习题及答案10带、链传动

什么情况下用较小的槽形角?68带的紧边拉力和松边拉力之间有什么关系?其大小取决于哪些因素?69什么是带的弹性滑动和打滑?引起带弹性滑动和打滑的原因是什么?带的弹性滑动和打滑对带传动性能有什么影响?带的弹性滑动和打滑的本质有何不同?70带传动在什么情况下才发生打滑?打滑一般发生在大轮上还是小轮上?为什么?刚开始
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