机械设计基础章节练习题-带 传 动
五 带 传 动
1、影响带传动工作能力的因素有哪些?
【答】由公式(8-7)α
α
f f ec e e F F /11/1120+-= 影响带传动工作能力的因素有:
(1) 预紧力:预紧力越大,工作能力越强,但应适度,以避免过大拉应力;
(2) 包角:包角越大越好,一般不小于120度;
(3) 摩擦系数:摩擦系数越大越好。
2、带传动的带速为什么不宜太高也不宜太低?
【答】由公式(8-10)A c 2
υσ=可知,为避免过大的离心应力,带速不宜太高;
1) 由公式(8-3)和(8-4)可知,紧边拉力 因此,为避免紧边过大的拉应力A
F 11=σ,带速不宜太低。 3、带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的?对带传动有何影响?
【答】带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同,导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的,是带传动固有的物理现象。
带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时,带与带轮间将产生显着的相对滑动,这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧降低,甚至使传动失效,这种情况应当避免。
4、带传动的主要失效形式和设计准则是什么?
【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。
带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。
5、V 带传动的r/min 14501=n ,带与带轮的当量摩擦系数51.0=v f ,包角ο1801=α,预紧力N 3600=F 。试问:
1) 该传动所能传递的最大有效拉力为多少;
2) 若mm 1001=d d ,其传递的最大转矩为多少;
3) 若传动效率为0.95,弹性滑动忽略不计,求从动轮的输出功率。
【解】(1) N e
e e e F F fa fa ec 35.478/11/113602/11/11251.051.00=+-??=+-=ππ
(2) 传递的最大扭矩
N d F T d ec 5.239172
10035.47821=?=?
=.mm (3) 输出功率 6、V 带传动传递的功率5.7=P kW ,带速m/s 10=υ,紧边拉力是松边拉力的两倍,即
212F F =,试求紧边拉力1F 、有效拉力e F 和预紧力0F 。 【解】由kW F P e 1000
υ=,得 由21F F F e -=,又212F F =,得 由2
01e F F F +=,得 7、有一带式输送装置,其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V 带传动,电动机功率kW 7=P ,转速r/min 9601=n ,减速器输入轴的转速r/min 3302=n ,允许误差为%5±,运输装置工作时有轻微冲击,两班制工作,试设计此带传动。
【解】1)确定计算功率 由表8-7查得2.1=A K ,计算功率为
4.872.1=?==P K P A ca kW
2)选取V 带型号 根据r/min 609,kW 8.41==n P ca ,由图8-11选用B 型带。
3)确定带轮的基准直径,并验算带速
⑴ 确定小带轮基准直径 由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径mm 1501=d d ⑵ 验算带速 按式8-13
由于 m/s 03m/s 5<<υ,故带速合适。
⑶ 确定大带轮基准直径
传动比 91.2330
96021===n n i ,根据式8-15a ,有 根据表8-8,圆整为 mm 4502=d d 。
⑷ 验算带速误差 由式8-14,从动轮实际转速
带速误差 %5%97.4%100330
6.313330222<=?-=-=?'n n n ,满足要求。 4)确定V 带的中心距和基准长度
⑴ 确定小带轮基准直径 根据式8-20
1200)(2420)(7.021021=+<<=+d d d d d d a d d ,初定中心距mm 6000=a ,
⑵ 计算带的基准长度 按式8-22
由表8-2选带的基准长度mm L d 2240=
⑶ 计算实际中心距 由式8-23
6302
21802240600200=-+=-+≈d d L L a a mm 由式8-24,中心距的变化范围为
5)验算小带轮上的包角α 包角合适。
6)计算带的根数
⑴ 计算单根V 带的额定计算功率 由mm 1501=d d 和r/min 9601=n ,查表8-4a 得60.20=P kW 查表8-4b 得30.00=?P kW 查表8-5得92.0=αK ,查表8-2得0.1=L K ,根据式8-26 取4根。
7)计算单根V 带的最小初拉力min 0)(F 由表8-3得B 型带的单位长度质量18.0=q kg/m 4.24954.718.054
.7492.04.8)92.05.2(500)5.2(500)(22min 0=?+???-=+-=υυααq z K P K F ca N 8)计算压轴力P F 压轴力的最小值为
85.19382
7.152sin 4.249422sin )(2)(1min 0min =???==ο
αF z F P ?? 9)带轮结构设计(略)