1、 机械设计作业集班 级 成 绩姓 名 任课教师学 号 批改日期第八章 带传动三、分析与思考题8-21 相同的条件下,为什么 V 带比平带的传动能力大?答:平带的工作面是和带轮接触的内周面,而 V 带的工作面是 V 带的两侧面,由于楔形增压作用,在同样的张紧力下,V 带传动比平带传动能产生更大的摩擦力。因此 V 带比平带的传动能力大。8-22 在普通 V 带传动中,为什么一般推荐使用的带速为 5v25m/s ?答:一般 v25 m/s。若带速过大( v25m/s) ,则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力,从而降低摩擦力和传动的工作能力,同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。带速 v 也不能过小
2、(一般不应小于 5 m/s) 。带速太小说明所选的 ddl太小,这将使所需的圆周力过大,从而使所需的胶带根数过多。8-23 带传动的主要失效形式是什么?带传动的设计准则是什么?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。8-24 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:在带传动中,带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的,是带在轮上的局部滑动,弹性滑动是带传动所固有的,是不可避免的。弹性滑动使带传动的传动比增大。当带传动的负载过大,超过带与轮间的最大摩擦力,将发生打滑,带在轮
3、上全面滑动,打滑是带传动的一种失效形式,是可以避免的。打滑首先发生在小带轮上,因为小带轮上的带的包角小,带与轮间所能产生的最大摩擦力较小。8-25 为什么带传动通常布置在机器的高速级?答:1) 带传动工作平稳性好,具有过载保护作用。2) 带传动布置在机器的高速级,带速高,带中的有效拉力小,不易打滑,且带的疲劳寿命长。8-27 图示带式输送机装置。小带轮直径 140mm,大带轮直径为 400mm,鼓轮直径250mm,为提高生产率,在载荷不变条件下,提高带速度,设电机功率和减速器的强度足够,忽略中心距变化,下列哪种方案更为合理?1、大轮直径减小到 280mm;2、小轮直径增大到 200mm;3、鼓
4、轮直径增大到 350mm。答:采用第(3)方案不合理,因为转速 n 不变,D 增大,v 加大,F 不变,则工作转矩加大,V带承载能力不够。采用(1)(2)方案时,由于 D 不变,作用于带上有效圆周力 F 不变, 故较方案(3)好。但在方案(2)中,由于小带轮直径加大,应力减小,提高了带的承载能力,方案(1)中小带轮直径较小,应力较大,故不如方案(2)好。机械设计作业集班 级 成 绩姓 名 任课教师学 号 批改日期题 8-27 图四、设计计算题8-28 有一 A 型普通 V 带传动,主动轴转速 n11480r/min,从动轴转速n2=600r/min,传递的最大功率 P1.5kW。假设带速 v7
5、.75m/s,中心距a800mm,当量摩擦系数 fv0.5,求带轮基准直径 d1、d 2,带基准度度 Ld和初拉力F0。解:1) mndnVdV250 786.418 0.46075. 16 212111取,查 表 取,查 表 2)机械设计作业集班 级 成 绩姓 名 任课教师学 号 批改日期8-29 现设计一带式输送机的传动部分,该传动部分由普通 V 带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采用标准齿轮减速器。原动机为电动机,额定功率 P=11kW,转速n1=1460r/min,减速器输入轴转速为 400 r/min,允许传动比误差为5%,两班制工作,试设计此普通 V 带传动。机械设计作业集班 级 成
6、绩姓 名 任课教师学 号 批改日期8-30 设计一破碎机用普通 V 带传动。已知电动机额定功率为 P = 5.5 kW,转速 n1= 1440 r/min,从动带轮为 n2= 600 r/min,允许传动比误差5%,两班制工作,希望中心距不超过 650 mm。五、结构设计与分析题8-31 图中所示为带传动的张紧方案,试指出其不合理之处,并改正。题 8-31 图提示:(a) 平带传动,张紧轮宜装于松边外侧靠近小轮,主要用以增大平带传动包角。(b) V 带传动,张紧轮不宜装在紧边 ,应装于松边内侧, 使带只受单向弯曲, 且靠近大轮,防止小带轮包角减小。8-32 图中所示为 B 型普通 V 带的轮槽
7、结构,试填写有关结构尺寸、尺寸公差及表面粗糙度值。题 8-32 图提示:有关结构尺寸、尺寸公差参见西北工业大学教材机械设计表 8-10(157 页) 。机械设计作业集班 级 成 绩姓 名 任课教师学 号 批改日期表面粗糙度值:轮槽面:3.2,其余:12.5 。第九章 链传动三、分析与思考题9-22 链传动为何小链轮齿数 Z1不宜过少?而大链轮齿数 Z2又不宜过多?答:小链轮齿数传动的平稳性和使用寿命有较大的影响。齿数少可减小外廓尺寸,但齿数过少,将会导致:1)传动的不均匀性和动载荷增大; 2)链条进入和退出啮合时,链节间的相对转角增大,使铰链的磨损加剧;3)链传动的圆周力增大,从而加速了链条和
8、链轮的损坏。 大链轮齿数 Z2过多,增大了传动的尺寸和质量,易于因链条节距的伸长而发生跳齿和脱链现象,缩短链条的使用寿命。9-23 链传动有哪几种主要的失效形式?答:1)链节板由于疲劳强度不足而破坏;2 )因铰链销轴磨损使链节距过度伸长,从而破坏正确啮合和造成脱链现象;3)润滑不当或转速过高时,销轴和套筒表面发生胶合破坏;4)经常起动、反转、制动的链传动,由于过载造成冲击破断;5 )低速重载的链传动发生静拉断。9-24 与带传动相比,链传动有哪些优缺点?答:链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保持准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那
9、样张得很紧,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样使用条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。9-25 为什么一般链节数选偶数,而链轮齿数多取奇数?答:一般链节数选偶数,可以避免使用过渡链节板。由于链节数选偶数,为考虑磨损均匀,链轮齿数应取奇数。9-26 链节距的大小对链传动有何影响?在高速重载工况下,应如何选择滚子链?答:链的节距越大,则链条的承载能力就越大,动载荷也越大,周期性速度波动的幅度值也越大,在高速,重载的工况下,应选择小节距多排链。9-27 有一链传动,小链轮主动,转速 n1=900,齿数 z1=25,z 2=75。现因工作需要,拟将大链轮的转速降低到 n225
10、0 r/min,链条长度不变,问:1. 若从动轮齿数不变,应将主动轮齿数减小到多少?此时链条所能传递的功率有何变化?答:从动轮齿数不变,主动小链轮齿数z1= z2/i12= z2n2/n1=75250/900=20.8 取 z1=21主动小链轮齿数由 25 降到 21,由表 9-10 知,齿形系数 KZ减小,而其它参数不变,链条所能传递的功率下降。2. 若主动轮齿数不变,应将从动轮齿数增加到多少?此时链条所能传递机械设计作业集班 级 成 绩姓 名 任课教师学 号 批改日期的功率有何变化?答:主动小链轮齿数不变,从动轮齿数 z2= z1i12= z1n1/n2=25900/250=90 取 z2
11、=90从动大链轮齿数由 75 升到 90,而其它参数不变,链条所能传递的功率不变。四、设计计算题9-28 一链式运输机驱动装置采用套筒滚子链传动,链节距 p=25.4mm,主动链轮齿数z1=17,从动链轮齿数 z2=69,主动链轮转速 n1=960r/min,试求:1链条的平均速度 V;2链条的最大速度 Vmax和最小速度 Vmin;3平均传动比 i。解. 1)链条的平均速度V=z1pn1/(601000)=1725.4960/ (601000 )=6.91m/s2)链条的最大速度 Vmax和最小速度 Vmind1=p/sin(180/ z 1)=25.4/sin(180/ 17)=138.2
12、3mm1=n1/30=3.14960/30=100.48 rad/sVmax=1 d1/2=100.48138.23/2=6944mm/s=6.944m/sVmin=1 cos(180/ z 1)d 1/2=100.48cos(180/ 17 )138.23/2=6826mm/s=6.826m/s3)平均传动比 ii12=n1/n2=z2/z1=69/17=4.069-29 单排滚子链传动,小链轮为主动轮,链轮齿数 z1=21,z 2=105,链型号为 16A, n1= 600 r/min,工况系数 KA=1.2,中心距 a=910mm,试求此链传动允许传递的最大功率。解. 机械设计作业集班 级 成 绩姓 名 任课教师学 号 批改日期9-30 设计一输送装置用的滚子链传动。已知主动轮转速 n1=960 r/min,功率 P = 16.8 kW,传动比 i=3.5,原动机为电动机,工作载荷冲击较大,中心距不大于 800 mm(要求中心距可以调节) ,水平布置。五、结构设计与分析题9-31 在如图所示链传动中,小链轮为主动轮,中心距 a = (3050) p。问在图 a、b 所示布置中应按哪个方向转动才合理?两轮轴线布置在同一铅垂面内(图 c)有什么缺点?应采取什么措施?a) b ) c )题图 9-31a