第十三章 带传动和链传动
题13-1 简答题
(1)带传动的带速v为什么规定在5~25 m/s范围内?
答:因为P = Fe v/1000 kW,故当功率P确定,v过小时,则力Fe过大使带的根数过多,故v不宜小于5m/s。而v过大时,由于离心力过大,带与轮间正压力减小,摩擦力严重下降,带传动能传递的极限有效拉力Feli m减小,容易使得Fe ≥ Feli m产生打滑,且此时抖动严重,故v不宜大于25m/s。
(2)带传动为什么要限制最大中心距、最大传动比、最小带轮直径? 答:中心距过大,将引起严重抖动。在中心距一定条件下,传动比大,小带轮包角过小。带轮直径过小弯曲应力则过大。故应对三个参数加以限制。
(3)影响链传动动载荷的主要参数是什么?设计中应如何选择?
答:影响链传动动载荷的主要参数是链轮齿数、链节距和链轮转速。设计中采用较多的小链轮齿数,较小的链节距,并限制链轮转速不要过高,对降低动载荷都是有利的。
i?n1n2?z2z1?d2d1(4)链传动的传动比写成是否正确?为什么?
答:不正确。因
d?p/sin180?zz2,故
z1?d2d1。
题13-2 单根V带传动的初拉力F0=354N,主动带轮的基准直径dd1=160mm,主动轮转速 n1=1500r/min,主动带轮上的包角α1=150°,带与带轮上的摩擦系数为f=0.485。试求:
(1)V带紧边、松边的拉力F1和F2;(忽略带的离心拉力的影响) (2)V带传动能传递的最大有效拉力Fe及最大功率P0 。 解答:
1.求V带紧边、松边的拉力F1和F2
联立 F1?F2?2F0?2?354N?708NF1F2?efa??2.718?0.485?150?180?????2.718?0.485?2.618?3.559
解得: F1=552.703N , F2=155.297N
2.求V带传动能传递的最大有效拉力Feli m及最大功率P0 (1) 最大有效拉力:
eef?1f?1Felim?2F0?1?1?2?354?3.559?13.559?1N?397.406N
(2) 带 速:
v??d1n160?1000???160?150060?1000m/s?12.57m/s
P0?Felimv(3) 最大功率:
1000?397.406?12.561000kW?4.99kW
题13-3 一带传动的大、小带轮的基准直径d1=100mm,d2=400mm,小带轮转速n1=1460r/min,滑动率ε=0.02,传递功率P=10 kW。求:带速V、有效拉力Fe、大带轮实际转速n2 。
解答:
?d1n160?1000??100?146060?10001.带 速:
v??m/s?7.6m/s;
2.有效拉力:
Fe?1000Pv?1000?107.6N?1316N;
n2??1???d1n1d2??1?0.02?100?1460400r/min?358r/mim 3.大带轮实际转速:。
题 13-4 测得一普通V带传动的数据如下:n1=1460r/min,中心距a=400mm,小带轮直径d1=140mm,大带轮直径d2=400mm,B型带共3根,传动水平布置,张紧力按标准规定,采用电动机传动,一班制工作,工作平稳,试求:该V带传动允许传递的最大功率。 解答:
查教材表13-3得单根B型带所能传递的功率P0=2.83kW;
d2d1400140i???2.86 传动比,
查教材表13-4并用插入计算得功率增量△P0=0.47kW;
d2?d1a 小轮包角
?1?1800??57.30?1400 ,
查表13-5得包角系数Kα=0.89;
?z V带计算长度
Lc?2a??d1?d2???d2?d1?4a2mm?1634mm
取基准长度1600mm, 由表13-2得带长修正系数KL=0.92; 则V带传动允许传递的最大功率:P=Z(P0+△P0)KαKL=8.11 kW。
题 13-5 设计一用电动机驱动破碎机的普通V带传动。已知电动机额定功率P=5.5 kw,转速n1=960 r/mim,带传动传动比i=2,两班制工作,要求轴间中心距a<600 mm。 解答:
1.选择V带的型号
(1)求计算功率PC:原动机为电动机,工作机为破碎机及两班制工作的已知条件,查教材表13-6取工况系数KA=1.4。则:Pc=KAP=1.4×5.5 kW =7.7 kW,
(2) 查图13-15(普通V带选型图),根据Pc及n1选择A型带。 2.设计参数选择及主要几何尺寸计算 (1)确定带轮基准直径d1、d2
① 选择小带轮基准直径d1: 教材表13-7中最小基准直径及带轮基准系列,选取小带轮基准直径d1=125mm。
?d1n160?1000② 验算带速:
v??6.28m/s,符合5-25m/s要求。
③ 确定大带轮基准直径:d2 = id1 = 2×125 mm = 250 mm。 (2)确定基准带长Ld
① 初选中心距a (d1+d2)<a0<2(d1+d2)及设计要求初选。0.7 0:根据 0.7 (d1+d2) = 262.5 mm,2(d1+d2)=750 mm,设计要求轴间中心距a<600 mm,初选a 0 = 500 mm。
② 初算带长:
?zLc?2a0??d1?d2???d2?d1?4a02?2?500??2?125?250???250?125?24?500mm?1597mm
③ 确定基准带长Ld:由基准带长系列选取Ld = 1600 mm。 (3)计算实际中心距a :
Ld?Lc21600?15972a?a0??500?mm?501.5mm
取a =502 mm。
(4)验算小轮包角?1:
d2?d1a250?125502?1?180???57.3??180???57.3??165.7??120??适用?。
3.确定V带根数Z
单根A带、n1=960 r/mim及d1=125 mm,查教材表13-3得基本额定功率
P0=1.4kW;
A带、n1=960 r/mim、i=2,查教材表13-4用插入法计算得功率增量△P0=0.12kW;
查教材表13-2得 带长修正系数: KL=0.99;查表13-5得包角系数Kα
=0.965
Pc7.7Z?则带根数:
?po??po?k?KL??1.4?0.12??0.965?0.99?5.3,取Z=6,
未超过A型V带传动推荐的Zmax=6,故该设计可用。
4.计算初拉力F0及压轴力FQ 查教材表13-1得A型带q=0.1kg/m
500Pc?2.5?K??500?7.7?2.5?0.965?22?????qv???0.1?6.28N?166.5Nzv?K?6?6.280.965???Fo?z
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