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1、第十二章 帶傳動設(shè)計
題?12-1 單項選擇題?(選一正確答案,并將其符號填入題中空白處)
(1)標準?V?帶型號的選定取決于?C。
A.帶的線速度 B.帶的有效拉力 C.帶傳遞的功率和小輪轉(zhuǎn)速
(2)設(shè)計?V?帶傳動,限制帶輪最小直徑是為了限制?C。
A.小輪包角α B.帶的長度 C.帶的彎曲應(yīng)力
(3)V?帶傳動的實際中心距?a?一般與設(shè)計時初定中心距?a0?不一致,這主要是由于?A。
A.要滿足標準帶長 B.存在安裝誤差 C.使用前要張緊
(4)帶傳動中,若產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,是?A。
A.沿小輪先發(fā)生 B.沿大輪先發(fā)生 C.沿兩輪同時發(fā)生
(5)帶輪的結(jié)構(gòu)形式取決于?
2、B。
A.帶輪材料 B.帶輪直徑 C.傳遞功率
(6)采用張緊輪張緊?V?帶傳動時通常應(yīng)安裝在?C。
A.緊邊內(nèi)側(cè)靠近小輪 B.松邊內(nèi)側(cè)靠近小輪 C.松邊內(nèi)側(cè)靠近大輪。
題?12-2 填空題
(1)帶傳動按其工作原理分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動,摩擦型傳動帶按其橫截
面形狀又可分為平帶、V?帶、多楔帶和圓帶,其中傳動能力最大的是多楔帶。嚙合型傳動
帶只有同步齒形帶一種。
a
(2)以下特點中(?傳動平穩(wěn)、b?效率高、c?宜用于許多特殊場合、d?有過載保護性能、
e?輪軸上受力較小、f?結(jié)構(gòu)簡單),屬于帶傳動優(yōu)點的是?a、d、f。
(3)某普通?V?帶傳動,已知兩帶輪
3、直徑為?150mm?和?400mm,中心距為?1000mm,則
小輪包角α?1為?165.68?度,其帶輪槽角一定小于?40?度。
(4)某普通?V?帶傳動,傳遞功率?P=7.5KW,帶速?V=10m/s,緊邊拉力是松邊拉力的
二倍,則?F1=1500N、F2=750N。
(5)帶傳動在工作時,帶中的應(yīng)力有拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力,其中在所有橫
剖面上都相等的應(yīng)力是離心拉應(yīng)力,帶中的最大應(yīng)力將產(chǎn)生在帶的緊邊繞上小帶輪處。
(6)彈性滑動是帶傳動的固有特性,它是有害的,也是無法避免的,而打滑是由于有
效拉力?F?達到或超過極限值?Fflim,帶與帶輪在整個接觸弧上發(fā)生相對滑動所
4、產(chǎn)生的,這是
必須避免的。
(7)帶傳動的主要失效形式為打滑和疲勞破壞,其設(shè)計準則是在保證不打滑的前提下,
使傳動帶具有一定的疲勞強度和壽命。
題?12-3 簡答題
(1)帶傳動的帶速?V?為什么規(guī)定在?5~25m/s?范圍內(nèi)?
答:因?P=FV/1000KW,故當?P?確定,V?過小時,F(xiàn)?過大使帶的根數(shù)過多,故?V?不
宜小于?5m/s。而?V?過大時,由于離心力過大,帶與輪間正壓力減小,摩擦力?Fflim
嚴重下降,容易使得?F≥Fflim?產(chǎn)生打滑,且此時抖動嚴重,故?V?不宜大于?25m/s。
(2)帶傳動為什么要限制最大中心距、最大傳動比、最小帶輪直徑
5、?
答:中心距過大,將引起嚴重抖動。在中心距一定條件下,傳動比大,小帶輪包角
過小。帶輪直徑過小彎曲應(yīng)力則過大。故應(yīng)對三個參數(shù)加以限制。
(3)帶傳動為什么要張緊?常用的張緊方法有哪幾種?若用張緊輪則應(yīng)裝在什么地
1
(1)帶速?V?=??????? =?????????? =?12.56m?/?s
聯(lián)解?? F1?? =?e?fa1
方?
V
答:帶是不完全彈性體,在拉力作用下會產(chǎn)生塑性伸長,使張緊力逐漸減小而松弛。
這將使帶傳動的傳動能力下降,甚至失效。因此,帶傳動需要定期張緊或采用自動
裝緊裝置。?帶傳動若采用張緊輪宜放在松邊內(nèi)側(cè)靠近大輪或松邊外側(cè)靠近小輪處
6、。
題?12-4 單根?V?帶(三角帶)傳動的初拉力?F0=354N,主動帶輪的基準直徑?dd1=160mm,
主動輪轉(zhuǎn)速?n1=1500r/min,主動帶輪上的包角α?1=150°,帶與帶輪上的摩擦系數(shù)為?f=0.485。
試求:(1)V?帶緊邊、松邊的拉力?F1?和?F2;(忽略帶的離心拉力的影響)?(2)V?帶傳動
能傳遞的最大有效圓周力?F?及最大功率?P0。
解答:
pd?n p?′160?′1500
1?1
60?′1000 60?′1000
(2)F1+F2=2F0=2×354=708N
F?2
180??0??′?p?=
7、?2.618弧度
其中
a1?=?150?0
e?fa1?=?(2.718)?0.485′2.618?=?3.559
?F1?/?F?2?=?3.559
即
ìF(xiàn)1?+?F?2?=?708
í
解得 F1=552.713N,F(xiàn)2=155.286N
(3)V?帶傳動能傳遞的最大有效圓周力?F?及最大功率?P0
F?=?2F?0
e?fa1?-?1
e?fa1?+?1
=?2?′?354?′?3.559?-?1?=?397.406?N
3.559?+?1
P0=?FV
1000
=
8、
397.406?′?12.56
1000
=?4.99?KW
V?=???????? =??????????? =?7.6m?/?s?;
F?=?????? =???????? =?1316N?;
n???=?(1?-?e)???1???1?=?(1?-?0.02)?????? =?358r?/?mim?。
d
2??????????????????? 400
題?12-5 一?帶傳動的大、小帶輪的基準 直徑?d1=100mm?,?d2=400mm?,?小帶輪轉(zhuǎn)?速
n1=1460r/min,滑動率ε?=0.02,傳遞功率?P=10KW。求帶速、有效拉
9、力、大帶輪實際轉(zhuǎn)速
各為多少?
解答:
1、帶速
pd?n p?′100?′1460
1?1
60?′1000 60?′1000
2、有效拉力
1000P 1000?′10
V 7.6
3、大帶輪實際轉(zhuǎn)速
d?n 100?′1460
2
2
小輪包角?a???=?180?0?- 2?? 1?′?57.30???140?0????,查表得包角系數(shù)?Kα?=0.89;
a
題?12-6 測得一普通?V?帶傳動的數(shù)據(jù)如下:n1=1460r/min,中心距?a=400mm,小帶輪
直徑?d1=140mm,大帶輪直徑?d2=400mm,B?型帶共?3
10、?根,傳動水平布置,張緊力按標準規(guī)
定,采用電動機傳動,一班制工作,工作平穩(wěn),試求允許傳遞的最大功率。
解答:
查表得單根?B?型帶所能傳遞的功率?P?=2.83KW;
傳動比?i=d2/d1=2.86,查表并用插入計算得功率增量 P0=0.47KW;
d?-?d
1
)+??d?2?-?d1???2????1634mm
p?(d??+?d
z????????????? 4a
膠帶計算長度?Lc???2a?+
1?2
(?)
V?=???????? =?6.28m?/?s?,符合?5-25m/s?要求。
)+??(d
11、
Lc???2a0?+??p
z??(d
4a0?? ??1597mm?,
1??+?d
取基準長度?1600mm,查表得長度系數(shù)?KL=0.92;
則允許傳遞的最大功率?P=Z(P0+ 0)Kα?KL=8.11kw。
題?12-7 設(shè)計用電動機驅(qū)動破碎機的普通?V?帶傳動。已知電動機額定功率?P=5.5kw,轉(zhuǎn)
速?n1=960r/mim,帶傳動傳動比?i=2,兩班制工作,要求軸間中心距?a<600mm。
解答:
(一)選型
查表取工況系數(shù)?KA=1.4,
設(shè)計功率?Pc=KAP=7.7kw,
由?Pc?及?n1?查選型圖選取?A?型帶。
(二)幾何
12、參數(shù)計算
(1)帶輪基準直徑
參考最小基準直徑及帶輪基準系列,選取小帶輪基準直徑?d1=125mm;
大帶輪基準直徑?d2=id1=250mm。
(2)帶速
pd?n
1?1
60?′1000
(3)確定基準帶長?Ld
根據(jù)?0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)及設(shè)計要求初選中心距?a0=500mm,
-?d?)2
2 1
2
由基準帶長系列選取基準帶長?Ld=1600mm。
(4)計算實際中心距?a
a?=?a0+ d
L?-?Lc
2
=?501mm?。
a???=?180°?- 2??? 1?′?57.3°?=?165.7°
13、?3?120°(適用)。
a
(5)驗算小輪包角α?1
d?-?d
1
(三)確定?V?帶根數(shù)?Z
查表得單根?A?帶基本額定功率?P?=1.4KW,
查表用插入法計算得功率增量 P0=0.12kw,
查表得包角系數(shù)?Kα?及長度系數(shù)?KL?為:Kα?=0.965、KL=0.99,
3
則帶根數(shù):?Z?=????? Pc???? =?5.3?,取?Z=6。
(p?+?Dp?)k?K
o o a L
(四)計算初拉力?F0?及壓軸力?FQ
查得?A?型帶?q=0.1kg/m,
500P???2.5?-?Ka
F?=
o
c?(
14、??????)?+?qV2???168N?,
ZV????Ka
FQ?=?2ZF?0?sin 1???2001N?。
a
2
(五)帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸(略)
題?12-8 某帶傳動裝置主動軸扭矩為?T,兩輪直徑?d1、d2?各為?100mm?與?150mm,運轉(zhuǎn)中
發(fā)生了嚴重打滑現(xiàn)象,后帶輪直徑改為?d1=150mm,d2=225mm,帶長相應(yīng)增加,傳動正常,
試問其原因何在??討論要點:1)有效拉力?F、摩擦力的極限?Fflim?與哪些因素有關(guān),關(guān)系
的大小。
分析與思考:
因?F=2000T/d1,小輪直徑由?100mm?變?yōu)?150mm,擴大了?1.5?倍,則有效拉力?F?下降
1.5?倍,而摩擦力?Fflim?卻變化不太大,故此時可能使得?F≤Fflim,避免了打滑。
4