第十三章 帶傳動和鏈傳動

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題10-1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：由于P=Fev/1000kW，故當(dāng)功率P確定，v過小時(shí)，則力Fe過大使帶的根數(shù)過多，故v不宜小于5m/s。而v過大時(shí)，由于離心力過大，帶與輪間正壓力減小，摩擦力嚴(yán)重下降，帶傳動能傳遞的極限有效拉力Felim減小，簡單使得Fe≥Felim產(chǎn)生打滑，且此時(shí)抖動嚴(yán)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？

答：中心距過大，將引起嚴(yán)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(gè)參數(shù)加以限制。

（3）影響鏈傳動動載荷的主要參數(shù)是什么？設(shè)計(jì)中應(yīng)如何選擇？

答：影響鏈傳動動載荷的主要參數(shù)是鏈輪齒數(shù)、鏈節(jié)距和鏈輪轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)中采用較多的小鏈輪齒數(shù)，較小的鏈節(jié)距，并限制鏈輪轉(zhuǎn)速不要過高，對降低動載荷都是有利的。

i?（4）鏈傳動的傳動比寫成

n1z2d2??n2z1d1是否正確？為什么？

z2d2180??d?p/sinzz，故1d1。答：不正確。因

題10-2單根V帶傳動的初拉力F0=354N，主動帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=160mm，主動輪轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，主動帶輪上的包角α1=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拉力Fe及最大功率P0。解答：

1

1．求V帶緊邊、松邊的拉力F1和F2

聯(lián)立F1?F2?2F0?2?354N?708N

150?F10.485???0.485?2.618fa180??e??2.718???2.718??3.559F2

解得：F1=552.703N，F(xiàn)2=155.297N

2．求V帶傳動能傳遞的最大有效拉力Felim及最大功率P0(1)最大有效拉力：

Felimef?1?13.559?1?2F0f?1?2?354?N?397.406N3.559?1e?1

v?(2)帶速：

?d1n1??160?1500?m/s?12.57m/s60?100060?1000

P0?(3)最大功率：

Felimv1000?397.406?12.56kW?4.99kW1000

題10-3一帶傳動的大、小帶輪的基準(zhǔn)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V、有效拉力Fe、大帶輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n2。解答：

v?1．帶速：

?d1n1??100?1460?m/s?7.6m/s60?100060?1000；1000P1000?10?N?1316Nv7.6；

2．有效拉力：

Fe?n2??1???3．大帶輪實(shí)際轉(zhuǎn)速：

d1n1100?1460??1?0.02?r/min?358r/mimd2400。

2

題10-4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根，傳動水平布置，張緊力按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用電動機(jī)傳動，一班制工作，工作平穩(wěn)，試求：該V帶傳動允許傳遞的最大功率。解答：

查教材表13－3得單根B型帶所能傳遞的功率P0=2.83kW；

i?傳動比

d2400??2.86d1140，

查教材表13－4并用插入計(jì)算得功率增量△P0=0.47kW；

d2?d1?57.30?1400a，

小輪包角

?1?1800?查表13－5得包角系數(shù)Kα=0.89；

Lc?2a?V帶計(jì)算長度

?z2?d2?d1??d1?d2??mm?1634mm4a

取基準(zhǔn)長度1600mm，由表13－2得帶長修正系數(shù)KL=0.92；則V帶傳動允許傳遞的最大功率：P=Z（P0+△P0）KαKL=8.11kW。

題10-5設(shè)計(jì)一用電動機(jī)驅(qū)動破碎機(jī)的普通V帶傳動。已知電動機(jī)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：

1．選擇V帶的型號

（1）求計(jì)算功率PC：原動機(jī)為電動機(jī)，工作機(jī)為破碎機(jī)及兩班制工作的已知條件，查教材表13－6取工況系數(shù)KA=1.4。則：Pc=KAP=1.4×5.5kW=7.7kW，

(2)查圖13－15（普通V帶選型圖），根據(jù)Pc及n1選擇A型帶。2．設(shè)計(jì)參數(shù)選擇及主要幾何尺寸計(jì)算

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（1）確定帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2

①選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑d1：教材表13－7中最小基準(zhǔn)直徑及帶輪基準(zhǔn)系列，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=125mm。

v?②驗(yàn)算帶速：

?d1n1?6.28m/s60?1000，符合5-25m/s要求。

③確定大帶輪基準(zhǔn)直徑：d2=id1=2×125mm=250mm。（2）確定基準(zhǔn)帶長Ld

①初選中心距a0：根據(jù)0.7(d1+d2)＜a0＜2（d1+d2）及設(shè)計(jì)要求初選。0.7(d1+d2)=262.5mm，2（d1+d2）=750mm，設(shè)計(jì)要求軸間中心距a＜600mm，初選a0=500mm。

②初算帶長：

Lc?2a0??z2?d2?d1??d1?d2??4a0?2?500??22?250?125??125?250??mm?1597mm4?500

③確定基準(zhǔn)帶長Ld：由基準(zhǔn)帶長系列選取Ld=1600mm。（3）計(jì)算實(shí)際中心距a：

a?a0?Ld?Lc1600?1597?500?mm?501.5mm22

取a=502mm。

（4）驗(yàn)算小輪包角?1：

?1?180??d2?d1250?125?57.3??180???57.3??165.7??120??適用?a502。

3．確定V帶根數(shù)Z

單根A帶、n1=960r/mim及d1=125mm，查教材表13－3得基本額定功率P0=1.4kW；A帶、n1=960r/mim、i=2，查教材表13－4用插入法計(jì)算得功率增量△P0=0.12kW；

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查教材表13－2得帶長修正系數(shù)：KL=0.99；查表13－5得包角系數(shù)Kα=0.965

Z?則帶根數(shù)：

Pc7.7??5.3?po??po?k?KL?1.4?0.12??0.965?0.99，取Z=6，未超

過A型V帶傳動推薦的Zmax=6，故該設(shè)計(jì)可用。

4．計(jì)算初拉力F0及壓軸力FQ查教材表13－1得A型帶q=0.1kg/m

Fo?z500Pc?2.5?K??500?7.7?2.5?0.965?22?????qv???0.1?6.28N?166.5Nzv?K??6?6.28?0.965?

FQ?2ZF0sin?1165.7??2?6?166.5?sinN?1982N22。

5．帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸（略）

題10-6某帶傳動裝置主動軸扭矩為T1，兩輪直徑d1、d2各為100mm與150mm，運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生了嚴(yán)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？

解題分析：

Felim由于，帶傳動正常工作的條件是：需要傳遞的有效拉力Fe≤

Fe??ef?1?1??2F0??ef?1?1????。

而帶傳動需要傳遞的有效拉力

2000T1d1，當(dāng)小輪直徑由d1=100mm變?yōu)?50mm，擴(kuò)大了

1.5倍，則有效拉力F下降1.5倍。而在