机械设计基础习题及答案10带、链传动 - 图文

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=0.8kg/m;带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.51;B型带的截面积A=138mm2;B型带的高度h=10.5mm。

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。

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

44Fe?F1?F2?F1?m/s N

V带中各应力: 紧边拉应力 ?1?离心力

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

离心拉应力

?c?Fc33.6??0.24 MPa A138h10.5?170??9.92 MPa d1180弯曲应力 ?b1?E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= 7.5kW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=1.2; 查表可得单根普通A型V带的基本额定功率P0=1.30kW; 查表可得单根普通A型V带的基本额定功率△P0=1.7kW; 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??2.25

kW

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=1.7kW, 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

根据V带传动工作条件,查表可得工作情况系数KA=1.3,所以 Pca=KAP=1.3×1.7=2.21 kW (2)选取V带的型号

根据Pca、n1,由图确定选用Z型V带。 (3)确定带轮基准直径d1、d2 取主动轮基准直径为 d1=400mm。 验算带的速度:

???d1n1/(60?1000)

????80?1430(60?1000)??5.99m/s?25m/s

故带的速度合适。

(4)确定V带的基准长度和传动中心距

根据0.7(d1+d2)

??2a0?0.5?(d2?d1)?0.25(d2?d1)2/a0 Ld?2?500?0.5??(400?80)?0.25?(400?80)2/500

??=1 805.2 mm

选取带的基准长度Ld=1800mm。 计算实际中心距:

?)/2?[500?(1800?1805)/2] a?a06(Ld?Ld

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