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河科大机械设计作业集8.9章答案
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?此时链条所能传递的功率有何变化?
答:主动小链轮齿数不变,从动轮齿数
z2’= z1×i12= z1n1/n2=25×900/250=90取z2’=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/(60×1000)=17×25.4×960/(60×1000)=6.91m/s
2)链条的最大速度Vmax和最小速度Vmin
d1=p/sin(180°/ z1)=25.4/sin(180°/ 17)=138.23mm
ω1=πn1/30=3.14×960/30=100.48 rad/s
9-27有一链传动,小链轮主动,转速n1=900,齿数z1=25,z2=75。现因工作需要,拟将大链轮的转速降低到n2≈250 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=75×250/900=20.8取z1’=21
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5≤v≤25m/s?
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 = (30~50) 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9-31
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?
9-29单排滚子链传动,小链轮为主动轮,链轮齿数z1=21,z2=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.
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。
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,从而加速了链条和链轮的损坏。
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。
答:一般v≤25 m/s。若带速过大(v>25m/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(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?
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。
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。
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)。
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n1=1480r/min,从动轴转速n2=600r/min,传递的最大功率P=1.5kW。假设带速v=7.75m/s,中心距a=800mm,当量摩擦系数fv=0.5,求带轮基准直径d1、d2,带基准度度Ld和初拉力F0。
解:1)
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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。
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、鼓轮直径增大到350mm。
Vmax=ω1d1/2=100.48×138.23/2=6944mm/s=6.944m/s
Vmin=ω1cos(180°/ z1)d1/2=100.48×cos(180°/ 17)×138.23/2
=6826mm/s=6.826m/s
3)平均传动比i
i12=n1/n2=z2/z1=69/17=4.06
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。
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