機械設(shè)計習題集答案第十二章帶傳動設(shè)計

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1、第十二章帶傳動設(shè)計題12-1單項選擇題(選一正確答案,并將其符號填入題中空白處)(1)標準V帶型號的選定取決于C。A帶的線速度B帶的有效拉力C帶傳遞的功率和小輪轉(zhuǎn)速(2)設(shè)計V帶傳動,限制帶輪最小直徑是為了限制C。A小輪包角B帶的長度C帶的彎曲應力(3)V帶傳動的實際中心距a一般與設(shè)計時初定中心距a0不一致,這主要是由于A。A要滿足標準帶長B存在安裝誤差C使用前要張緊(4)帶傳動中,若產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,是A。A沿小輪先發(fā)生B沿大輪先發(fā)生C沿兩輪同時發(fā)生(5)帶輪的結(jié)構(gòu)形式取決于B。A帶輪材料B帶輪直徑C傳遞功率(6)采用張緊輪張緊V帶傳動時通常應安裝在C。A緊邊內(nèi)側(cè)靠近小輪B松邊內(nèi)側(cè)靠近小輪C松邊

2、內(nèi)側(cè)靠近大輪。題12-2填空題(1)帶傳動按其工作原理分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動,摩擦型傳動帶按其橫截面形狀又可分為平帶、V帶、多楔帶和圓帶,其中傳動能力最大的是多楔帶。嚙合型傳動帶只有同步齒形帶一種。a(2)以下特點中(傳動平穩(wěn)、b效率高、c宜用于許多特殊場合、d有過載保護性能、e輪軸上受力較小、f結(jié)構(gòu)簡單),屬于帶傳動優(yōu)點的是a、d、f。(3)某普通V帶傳動,已知兩帶輪直徑為150mm和400mm,中心距為1000mm,則小輪包角1為165.68度,其帶輪槽角一定小于40度。(4)某普通V帶傳動,傳遞功率P=7.5KW,帶速V=10m/s,緊邊拉力是松邊拉力的二倍,則F1=1500N、

3、F2=750N。(5)帶傳動在工作時,帶中的應力有拉應力、離心拉應力、彎曲應力,其中在所有橫剖面上都相等的應力是離心拉應力,帶中的最大應力將產(chǎn)生在帶的緊邊繞上小帶輪處。(6)彈性滑動是帶傳動的固有特性,它是有害的,也是無法避免的,而打滑是由于有效拉力F達到或超過極限值Fflim,帶與帶輪在整個接觸弧上發(fā)生相對滑動所產(chǎn)生的,這是必須避免的。(7)帶傳動的主要失效形式為打滑和疲勞破壞,其設(shè)計準則是在保證不打滑的前提下,使傳動帶具有一定的疲勞強度和壽命。題12-3簡答題(1)帶傳動的帶速V為什么規(guī)定在525m/s范圍內(nèi)?答:因P=FV/1000KW,故當P確定,V過小時,F(xiàn)過大使帶的根數(shù)過多,故V不

4、宜小于5m/s。而V過大時,由于離心力過大,帶與輪間正壓力減小,摩擦力Fflim嚴重下降,容易使得FFflim產(chǎn)生打滑,且此時抖動嚴重,故V不宜大于25m/s。(2)帶傳動為什么要限制最大中心距、最大傳動比、最小帶輪直徑?答:中心距過大,將引起嚴重抖動。在中心距一定條件下,傳動比大,小帶輪包角過小。帶輪直徑過小彎曲應力則過大。故應對三個參數(shù)加以限制。(3)帶傳動為什么要張緊?常用的張緊方法有哪幾種?若用張緊輪則應裝在什么地1(1)帶速V=12.56m/s聯(lián)解F1=efa1方?V答:帶是不完全彈性體,在拉力作用下會產(chǎn)生塑性伸長,使張緊力逐漸減小而松弛。這將使帶傳動的傳動能力下降,甚至失效。因此,

5、帶傳動需要定期張緊或采用自動裝緊裝置。帶傳動若采用張緊輪宜放在松邊內(nèi)側(cè)靠近大輪或松邊外側(cè)靠近小輪處。題12-4單根V帶(三角帶)傳動的初拉力F0=354N,主動帶輪的基準直徑dd1=160mm,主動輪轉(zhuǎn)速n1=1500r/min,主動帶輪上的包角1=150,帶與帶輪上的摩擦系數(shù)為f=0.485。試求:(1)V帶緊邊、松邊的拉力F1和F2;(忽略帶的離心拉力的影響)(2)V帶傳動能傳遞的最大有效圓周力F及最大功率P0。解答:pdnp160150011601000601000(2)F1+F2=2F0=2354=708NF21800p=2.618弧度其中a1=1500efa1=(2.718)0.48

6、52.618=3.559F1/F2=3.559即F1+F2=708解得F1=552.713N,F(xiàn)2=155.286N(3)V帶傳動能傳遞的最大有效圓周力F及最大功率P0F=2F0efa1-1efa1+1=23543.559-1=397.406N3.559+1P0=FV1000=397.40612.561000=4.99KWV=7.6m/s;F=1316N;n=(1-e)11=(1-0.02)=358r/mim。d2400題12-5一帶傳動的大、小帶輪的基準直徑d1=100mm,d2=400mm,小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1460r/min,滑動率=0.02,傳遞功率P=10KW。求帶速、有效拉力、大帶輪

7、實際轉(zhuǎn)速各為多少?解答:1、帶速pdnp1001460116010006010002、有效拉力1000P100010V7.63、大帶輪實際轉(zhuǎn)速dn100146022小輪包角a=1800-2157.301400,查表得包角系數(shù)K=0.89;a題12-6測得一普通V帶傳動的數(shù)據(jù)如下:n1=1460r/min,中心距a=400mm,小帶輪直徑d1=140mm,大帶輪直徑d2=400mm,B型帶共3根,傳動水平布置,張緊力按標準規(guī)定,采用電動機傳動,一班制工作,工作平穩(wěn),試求允許傳遞的最大功率。解答:查表得單根B型帶所能傳遞的功率P=2.83KW;傳動比i=d2/d1=2.86,查表并用插入計算得功率

8、增量P0=0.47KW;d-d1)+d2-d121634mmp(d+dz4a膠帶計算長度Lc2a+12()V=6.28m/s,符合5-25m/s要求。)+(dLc2a0+pz(d4a01597mm,1+d取基準長度1600mm,查表得長度系數(shù)KL=0.92;則允許傳遞的最大功率P=Z(P0+0)KKL=8.11kw。題12-7設(shè)計用電動機驅(qū)動破碎機的普通V帶傳動。已知電動機額定功率P=5.5kw,轉(zhuǎn)速n1=960r/mim,帶傳動傳動比i=2,兩班制工作,要求軸間中心距a600mm。解答:(一)選型查表取工況系數(shù)KA=1.4,設(shè)計功率Pc=KAP=7.7kw,由Pc及n1查選型圖選取A型帶。(

9、二)幾何參數(shù)計算(1)帶輪基準直徑參考最小基準直徑及帶輪基準系列,選取小帶輪基準直徑d1=125mm;大帶輪基準直徑d2=id1=250mm。(2)帶速pdn11601000(3)確定基準帶長Ld根據(jù)0.7(d1+d2)a02(d1+d2)及設(shè)計要求初選中心距a0=500mm,-d)2212由基準帶長系列選取基準帶長Ld=1600mm。(4)計算實際中心距aa=a0+dL-Lc2=501mm。a=180-2157.3=165.7120(適用)。a(5)驗算小輪包角1d-d1(三)確定V帶根數(shù)Z查表得單根A帶基本額定功率P=1.4KW,查表用插入法計算得功率增量P0=0.12kw,查表得包角系數(shù)

10、K及長度系數(shù)KL為:K=0.965、KL=0.99,3則帶根數(shù):Z=Pc=5.3,取Z=6。(p+Dp)kKooaL(四)計算初拉力F0及壓軸力FQ查得A型帶q=0.1kg/m,500P2.5-KaF=oc()+qV2168N,ZVKaFQ=2ZF0sin12001N。a2(五)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸(略)題12-8某帶傳動裝置主動軸扭矩為T,兩輪直徑d1、d2各為100mm與150mm,運轉(zhuǎn)中發(fā)生了嚴重打滑現(xiàn)象,后帶輪直徑改為d1=150mm,d2=225mm,帶長相應增加,傳動正常,試問其原因何在?討論要點:1)有效拉力F、摩擦力的極限Fflim與哪些因素有關(guān),關(guān)系的大小。分析與思考:因F=2000T/d1,小輪直徑由100mm變?yōu)?50mm,擴大了1.5倍,則有效拉力F下降1.5倍,而摩擦力Fflim卻變化不太大,故此時可能使得FFflim,避免了打滑。4

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