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5-1 如图所示的V带在轮槽内的三种安装情况,哪一种正确?为什么?
答:第一种安装方式正确。因为第二种安装方式,使带缠身较大的弯曲变形,带在传动中受到的弯曲应力增大,影响带的使用寿命。第三种安装方式,使带的工作面与带轮的接触面积减小,影响带传动的传动能力。
5-2 什么是有效拉力?什么是初拉力?它们之间的关系?
答:紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力,称为有效拉力F。 为保证带传动正常工作,传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上,由于静止不动,带两边承受相等的拉力,称为初拉力Fo。
F?2F0ef?f??1?1e
5-3 小带轮包角对带传动有何影响?为什么只给出小带轮包角的计算公式?
答:F随α的增大而增大。增加α会使接触弧上摩擦力的总和增加,从而使F增大,提高其传动能力。
由于大带轮到包角α2大于小带轮的包角α1,打滑首先发生在小带轮,因此,只考虑小带轮的包角α1。
5-4 带传动工作时,带的截面上产生哪些应力?应力沿带全长是如何分布的?最大应力在何处?
答:(1)拉应力:作用于带的全长。带的紧边σ1为,松边为σ2,σ1>σ2。 (2)弯曲应力:绕过带轮处受到弯曲应力的作用。σb1>σb2。 (3)离心拉应力:沿带长均匀分布。
当带在紧边绕上小带轮时应力达到最大值,其值为 σmax=σ1+σb1+σC
5-5 带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的?它们对带传动的影响?是否可以避免? 答:弹性滑动是由于带的弹性变形,只要传递圆周力,就会产生弹性滑动,不可避免。弹性滑动引起带的传动比的变化。打滑是由于过载引起的,能够避免。
5-6 链传动的主要失效形式有哪几种?
答:链板疲劳破坏;滚子和套筒的冲击疲劳破坏;链条铰链磨损;链条铰链的胶合;静力拉断。
5-7 链传动为何要适当张紧?与带传动的张紧有什么区别?
答:链传动中,不需要给链条初拉力。链传动张紧的目的,是为了避免松边下垂量过大而引起啮合不良或振动现象。
带传动工作一段时间后会由于塑性变形和磨损而松弛,使初拉力减小,传动能力下降。为了保证带传动的传动能力,应定期检查初拉力的数值,发现不足必须要重新张紧。
5-8 已知:带传动传递的功率P=5 kW,小带轮转速n1=400 r/min,中心距a=1500 mm,小带轮基准直径dd1=450 mm,dd2=650 mm,fv=0.2,求带速V、包角α1和有效拉力F。
解:v??dd1?n160?10000?3.14?450?4009.42m/s
60?1000?dd2a?180?57.3?00dd2????118057.30650?450=172.360
1500F?1000P1000?5?=530.8N v9.425-9 普通V带传动由电动机驱动,电机转速n1=1450 r/min,小带轮基准直径dd1=100
mm,大带轮基准直径dd2=280 mm,中心距a约为350 mm,传动用两根A型V带,两班制工作,载荷平稳,试求此传动所能传递的最大功率。
解:1.确定带的基准长度 (1)初定中心距a0=350mm (2)初算带长L0
L0?2a0??2(dd1?dd2)?(dd2?dd1)4a02?2?350?(280?100)3.14(100?280)?24?3502=1319.7mm
(3)根据l0查表5-3取Ld=1250 (4)计算中心距a
a?a0?L?Ld02?350?1250-1319.7=315.2mm
2?dd2a2.计算小带轮包角
?1?180?57.3因为 z?d00?dd2?180?57.3?00280?100=147.30
315.23.计算带传动所能传递的计算功率Pd
P?P?P??P??P?K??Kd1111
L所以
pd?z(p??p)K?K1L
(1)根据A型带,小带轮转速n1=1450r/min,小带轮基准直径dd1=100,查表5-5,p1=1.32kW。 (2)根据A型带,小带轮转速n1=1450r/min,i=2.8,查表5-6,Δp1=0.17。 (3)根据α1=147.30,查表5-7,Kα=0.91。
(4)根据A型带,Ld=1250mm,查表5-3,KL=0.93
pd?z(p??1p)K?K1L=2×(1.32+0.17)0.91×0.93=2.52
4.计算带传动的最大功率
P?PKdA,查表5-8,KA=1.2。带入公式
P?PKdA?2.52=2.1kW 1.25-10 试设计一鼓风机V带传动。已知电动机功率P=7.5 kW,转速n1=970 r/min,从动轮转速n2=330 r/min,允许的传动比误差±5%,工作时有轻微冲击,两班制工作。
解:1.确定带传动的计算功率Pd 查表5-8,KA= 1.3,
Pd= KA P=1.3×7.5=9.75(kW)
2.选择带的型号
根据计算功率Pd和小带轮转速查图5-12,选择B型普通V带。 3.确定带轮的基准直径
(1)初选小带轮的基准直径 根据图5-12确定了小带轮基准直径dd1的取值范围为dd1=125~140 mm,查表5-9,取标准值dd1=140 mm。
(2)验算带的速度v 由公式(5-16)得
v??dd1?n160?1000?3.14?140?970?7.1(m/s)
60?1000v在5~25 m/s之间,合适。 (3)计算大带轮的基准直径
dd2?ndn12?d1970?140?411.5(mm) 330计算结果查表5-9圆整为标准值,dd2=400 mm。
(4)验算传动比误差 大带轮的基准直径圆整后,带传动的传动比与题目要求的传动比将产生一定的误差,应验算其误差值△i,△i在±5%之内就合格。
n?dnd△i?nn1212d2d1970400?330140%??2.7% %?970330合格。
4.确定中心距a和带的基准长度Ld (1)初定中心距a0
0.7(dd1+ dd2)≤a0≤2(dd1+ dd2)
378≤a0≤1080
取a0=700mm
(2)初算带的基准长度L0
(dd2?dd1)24a 3.14)?2?700?(140?400)(?400?140L0?2a0??(dd1?dd2)?02224?700 =2271.9mm
(3)确定带的基准长度Ld
查表5-3,在表中选择与L0最接近的数值作为带的基准长度Ld。Ld=2240mm。 (4)计算中心距a
a?a0?LL?d02?700?2240?2271.9?684mm
2?dd1a (5)验算小带轮包角α1
?1?180?57.300?dd2?158.3?120
00合格。
5.确定V带的根数Z z?P?P?P??P??P?K??Kdd111
L根据截型、小带轮转速和基准直径,查表5-5得 P1=2.11(Kw) 根据截型、小带轮转速和传动比查表5-6得 △P1=0.31(Kw) 根据小带轮包角查表5-7得 Kα=0.95 根据带的基准长度查表5-3得 KL=1 带入公式得 Z=4.2 取Z=5。
6.计算初拉力F0
?2.5?K?p F?500KZV?0d??qV
2查表5-2得q=0.20kg/m带入公式得 F0=234.1N 7.计算带对轴的压力FQ
?1(N) =2299.2N
?2ZsinFQF028.带轮的结构设计(略)
5-11 设计某机床用的普通V带传动,已知电动机功率P=5.5kW,转速n1=1440r/min,传动比i=1.92,要求两带轮中心距不大于800mm,每天工作16h。
解:1.确定带传动的计算功率Pd 查表5-8,KA= 1.2,
Pd= KA P=1.2×5.5=6.6(kW)
2.选择带的型号
根据计算功率Pd和小带轮转速查图5-12,选择A型普通V带。 3.确定带轮的基准直径
(1)初选小带轮的基准直径 根据图5-12确定了小带轮基准直径dd1的取值范围为dd1=112~140 mm,查表5-9,取标准值dd1=140 mm。
(2)验算带的速度v 由公式(5-16)得
v??dd1?n160?1000?3.14?140?1440?10.6(m/s)
60?1000v在5~25 m/s之间,合适。 (3)计算大带轮的基准直径
dd2?idd1?1.92?140?268.8mm
计算结果查表5-9圆整为标准值,dd2=265mm。
(4)验算传动比误差 大带轮的基准直径圆整后,带传动的传动比与题目要求的传动比将产生一定的误差,应验算其误差值△i,△i在±5%之内就合格。
i?dd2△i?d1.92?%?d1i265140%??1.6% 1.92