机械设计作业集解题指南811章西北工业大第八版Word文件下载.docx
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若大带轮上的负载为恒功率负载,则转速高时带轮上的有效拉力小,转速低时有效拉力大。
因此,
应当按转速为500r/min来设计带传动。
若大带轮上的负载为恒转矩负载,则转速高时输出功率大,转速低时输出功率小。
因此,应当按转
速为1000r/min来设计带传动。
8-11答:
因为单根普通V带的基本额定功率P0是在i=1(主、从动带轮都是小带轮)的条件下实验得到的。
当i>1时,大带轮上带的弯曲应力小,对带的损伤减少,在相同的使用寿命情况下,允许带传递更大一些的功率,因此引入额定功率增量△P0。
8—12答:
摩擦系数f增大,则带的传动能力增大,反之则减小。
这样做不合理,因为若带轮工作面加工得粗糙,则带的磨损加剧,带的寿命缩短。
8—13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时,将发生打滑,打滑时带在轮上全面滑动,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,因为小带轮上带的包角小,带与轮间所能产生的最大摩擦力较小。
8-14答:
小带轮的基准直径过小,将使V带在小带轮上的弯曲应力过大,使带的使用寿命下降。
小带轮的基准直径过小,也使得带传递的功率过小,带的传动能力没有得到充分利用,是一种不合理的设计。
带速v过小,带所能传递的功率也过小(因为P=Fv),带的传动能力没有得到充分利用;
带速v
过大,离心力使得带的传动能力下降过大,带传动在不利条件下工作,应当避免。
8-15答:
带传动的中心距a过小,会减小小带轮的包角,使得带所能传递的功率下降。
中心距a过小也使得带的长度过小,在同样的使用寿命条件下,单根带所能传递的功率下降。
中心距小的好处是带传动的
结构尺寸紧凑。
带传动中心距a过大的优缺点则相反,且中心距过大使得带传动时松边抖动过大,传动不平稳。
初拉力F0过小,带的传动能力过小,带的传动能力没有得到充分利用。
初拉力F0大,则带的传动
能力大,但是,初拉力过大将使的带的寿命显著下降,也是不合适的。
带的根数z过少(例如z=1),这有可能是由于将带的型号选得过大而造成的,这使得带传动的结构尺寸偏大而不合适。
如果带传动传递的功率确实很小,只需要一根小型号的带就可以了,这时使用z=1完全合适。
带的根数z过多,将会造成带轮过宽,而且各根带的受力不均匀(带长偏差造成),每根带的能力得不到充分利用,应当改换带的型号重新进行设计。
8—16答:
输送机的F不变,v提高30%左右,则输出功率增大30%左右。
三种方案都可以使输送带的速度v
提高,但V带传动的工作能力却是不同的。
(1)dd2减小,V带传动的工作能力没有提高(P0,KL,Ka,∆P0基本不变),传递功率增大30%
将使小带轮打滑。
故该方案不合理。
(2)dd1增大,V带传动的工作能力提高(P0增大30%左右,KL,Ka,∆P0基本不变),故该方案合理。
(3)D增大不会改变V带传动的工作能力。
8—17答:
应全部更换。
因为带工作一段时间后带长会增大,新、旧带的长度相差很大,这样会加剧载荷在各
带上分配不均现象,影响传动能力。
8-18答:
带在使用过程中会伸长变形,造成带对轮的张紧力下降。
将中心距设计成可调节的,可方便的调节带中的张紧力大小。
对于中心距不可调节的带传动,只能采用张紧轮来调节带中的张紧力。
对于V带传动,张紧轮应当布置在松边靠近大带轮处,并且从内向外张紧。
8-19(略)
8—20解:
由公式(8-22),带的基准长度
π(d
−d)2
Ld0
=2a+
(dd1
2
+dd2
)+d2d1
4a
=2×
815+π(140+400)+(400−140)
=2499mm
24×
815
查表8-2,Ld=2500mm,由公式(8-7),小带轮的包角
α=180o−dd2
−dd1×
57.5o
=180o−400
−140
×
57.5o
=161.7o
1a815
查表8-5,
Kα=0.95,查表8-2,KL=1.09。
查表8-4a,P0=2.28kW。
查表8-4b,∆P0=0.17kW,
查表8-7,取KA=1.2。
带的计算功率Pca=KAP,由公式(8-26),带所允许传递的功率
P=
8—21解:
z(P0+∆P0)Kα⋅KL=
KA
4×
(2.28+0.17)×
0.95×
1.09
1.2
=8.46kW
查表8-7,取KA=1.2。
带传动的计算功率
Pca=KAP=1.2×
3.6=4.32kW
查图8-11,由Pca=4.32kW,n1=1440r/min,选取A型普通V带。
由公式(8-22),带的基准长
度
Ld0
=2a0+
2(dd1
4a0
530
+π(90+250)+(250
−90)
=1606mm
24×
查表8-2,Ld=1600mm,a≈a0,由公式(8-7),小带轮的包角
d−d
α=180o−d2d1×
1a
=180o−250−90×
530
=162.6o
α
查表8-5,取K
=0.955,查表8-2,取KL=0.99,查表8-4a,取P0=1.07kW。
查表8-4b,取
∆P0=0.17kW,由公式(8-26),带的根数
z=
取z=4,型号为A型。
8—22解:
Pca
(P0+∆P0)KαKL
=4.32
(1.07+0.17)×
0.955×
0.99
=3.68
由公式(8-4),带传动的有效拉力
F=1000P=1000×
7.5=750N
ev10
由公式(8-3),有效拉力Fe=F1−F2=2F2−F2=F2。
因此,带的松边拉力和紧边拉力分别为
F2=Fe=750N;
F1=2F2=1500N
由公式(8-1),带的初拉力
F=1(F+F)=1(1500+750)=1125N
8—23(略)
8-24答:
02122
图(a)为平带传动,张紧轮应布置在松边,从外向内张紧,张紧轮靠近小带轮,可增大小带轮的包角。
图(b)为V带传动,张紧轮应布置在松边,从内向外张紧,张紧轮靠近大带轮,以免减少小带轮的包角。
8—25解
题解8—25图
第九章链转动
9—1(3);
9—2内链板与套筒;
外链板与销轴;
滚子与套筒;
套筒与销轴;
9—3销轴与套筒;
9—4越高;
越大;
越少;
9—5链条疲劳破坏、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合、链条静力破坏;
链条的疲劳强度;
9-6(略)
9-7答:
由于链条制造精度的影响,链条的排数过多,将使得各排链承受的载荷不易均匀。
9-8答:
对链轮材料的基本要求是具有足够的耐磨性和强度。
由于小链轮轮齿的啮合次数比大链轮的多,
小链轮轮齿受到链条的冲击也较大,故小链轮应采用较好的材料,并具有较高的硬度。
9-9答:
与滚子链相比,齿形链传动平稳,噪声小,承受冲击性能好,效率高,工作可靠,故常用于高速、
大传动比和小中心距等工作条件较为严酷的场合。
但是齿形链比滚子链结构复杂,难于制造,价格较高。
滚子链用于一般工作场合。
9-10答:
国家标准GB/T1243-1997中没有规定具体的链轮齿形,仅规定了最小和最大齿槽形状及其极限参数,实际齿槽形状位于最小与最大齿槽形状之间,都是合适的滚子链齿形。
9—11答:
链传动为链轮和链条的啮合传动,平均传动比i12=z2/z1为常数。
由于链传动的多边形效应,瞬时
传动比is是变化的。
9-12答:
链传动的额定功率曲线的实验条件和修正项目见教材(176~177页)。
9—13答:
∆p=∆dsin
若只考虑链条铰链的磨损,脱链通常发生在大链轮上。
因为由公式180o可知,当∆d一
z
定时,齿数z越多,允许的节距增长量∆p就越小,故大链轮上容易发生脱链。
9-14答:
小链轮的齿数z1过小,运动不均匀性和动载荷增大,在转速和功率给定的情况下,z1过小使得链条上的有效圆周力增大,加速了链条和小链轮的磨损。
小链轮齿数z1过大将使的大链轮齿数z2过大,既增大了链传动的结构尺寸和重量,又造成链条在大链轮上易于跳齿和脱链,降低了链条的使用寿命。
9-15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值也越大。
在高速、
重载工况下,应选择小节距多排链。
9-16答:
链传动的中心距一般取为a0=(30~50)p(p为链节距)。
中心距过小,单位时间内链条的绕转次数增多,链条的磨损和疲劳加剧,链的使用寿命下降。
中心距过小则链条在小链轮上的包角变小,链轮齿上的载荷增大。
中心距过大,则链条松边的垂度过大,链条上下抖动加剧,且链传动的结构尺寸过大。
9-17答:
链传动的润滑方式有:
定期人工润滑,滴油润滑,油池润滑或油盘飞溅润滑,压力供油润滑。
确
定润滑方式时是根据链条速度v大小以及链号(即链节距)大小,由润滑范围选择图9-14选取润滑方式。
9
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- 机械设计 作业 解题 指南 811 西北 工业 第八