机械设计基础 - 孙立鹏 - 习题第十三章带传动和链传动

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