机械设计基础习题答案第5章

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第一篇:机械设计基础习题答案第5章

5-1 如图所示的V带在轮槽内的三种安装情况,哪一种正确?为什么?

答:第一种安装方式正确。因为第二种安装方式,使带缠身较大的弯曲变形,带在传动中受到的弯曲应力增大,影响带的使用寿命。第三种安装方式,使带的工作面与带轮的接触面积减小,影响带传动的传动能力。

5-2 什么是有效拉力?什么是初拉力?它们之间的关系?

答:紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力,称为有效拉力F。为保证带传动正常工作,传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上,由于静止不动,带两边承受相等的拉力,称为初拉力Fo。

F2F0eff11e

5-3 小带轮包角对带传动有何影响?为什么只给出小带轮包角的计算公式?

答:F随α的增大而增大。增加α会使接触弧上摩擦力的总和增加,从而使F增大,提高其传动能力。

由于大带轮到包角α2大于小带轮的包角α1,打滑首先发生在小带轮,因此,只考虑小带轮的包角α1。

5-4 带传动工作时,带的截面上产生哪些应力?应力沿带全长是如何分布的?最大应力在何处?

答:(1)拉应力:作用于带的全长。带的紧边σ1为,松边为σ2,σ1>σ2。(2)弯曲应力:绕过带轮处受到弯曲应力的作用。σb1>σb2。(3)离心拉应力:沿带长均匀分布。

当带在紧边绕上小带轮时应力达到最大值,其值为

σmax=σ1+σb1+σC

5-5 带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的?它们对带传动的影响?是否可以避免? 答:弹性滑动是由于带的弹性变形,只要传递圆周力,就会产生弹性滑动,不可避免。弹性滑动引起带的传动比的变化。打滑是由于过载引起的,能够避免。

5-6 链传动的主要失效形式有哪几种?

答:链板疲劳破坏;滚子和套筒的冲击疲劳破坏;链条铰链磨损;链条铰链的胶合;静力拉断。

5-7 链传动为何要适当张紧?与带传动的张紧有什么区别?

答:链传动中,不需要给链条初拉力。链传动张紧的目的,是为了避免松边下垂量过大而引起啮合不良或振动现象。

带传动工作一段时间后会由于塑性变形和磨损而松弛,使初拉力减小,传动能力下降。为了保证带传动的传动能力,应定期检查初拉力的数值,发现不足必须要重新张紧。

5-8 已知:带传动传递的功率P=5 kW,小带轮转速n1=400 r/min,中心距a=1500 mm,小带轮基准直径dd1=450 mm,dd2=650 mm,fv=0.2,求带速V、包角α1和有效拉力F。

解:vdd1n13.144504009.42m/s 6010006010000dd2118057.30dd2a18057.300650450=172.360

1500F1000P10005=530.8N v9.425-9 普通V带传动由电动机驱动,电机转速n1=1450 r/min,小带轮基准直径dd1=100 mm,大带轮基准直径dd2=280 mm,中心距a约为350 mm,传动用两根A型V带,两班制工作,载荷平稳,试求此传动所能传递的最大功率。

解:1.确定带的基准长度(1)初定中心距a0=350mm(2)初算带长L0

L02a02(dd1dd2)(dd2dd1)4a022350(280100)3.14(100280)243502=1319.7mm(3)根据l0查表5-3取Ld=1250(4)计算中心距a aa0LLd023501250-1319.7=315.2mm

2dd2a2.计算小带轮包角

118057.3因为

zd00dd218057.300280100=147.30

315.23.计算带传动所能传递的计算功率Pd

所以

PPPPPKKpz(pp)KK

d111d11

LL(1)根据A型带,小带轮转速n1=1450r/min,小带轮基准直径dd1=100,查表5-5,p1=1.32kW。(2)根据A型带,小带轮转速n1=1450r/min,i=2.8,查表5-6,Δp1=0.17。(3)根据α1=147.30,查表5-7,Kα=0.91。

(4)根据A型带,Ld=1250mm,查表5-3,KL=0.93 pdz(p1p)KK1L=2×(1.32+0.17)0.91×0.93=2.52 4.计算带传动的最大功率

PPKPKdA,查表5-8,KA=1.2。带入公式

PdA2.52=2.1kW 1.25-10 试设计一鼓风机V带传动。已知电动机功率P=7.5 kW,转速n1=970 r/min,从动轮转速n2=330 r/min,允许的传动比误差±5%,工作时有轻微冲击,两班制工作。

解:1.确定带传动的计算功率Pd

查表5-8,KA= 1.3,Pd= KA P=1.3×7.5=9.75(kW)

2.选择带的型号

根据计算功率Pd和小带轮转速查图5-12,选择B型普通V带。3.确定带轮的基准直径(1)初选小带轮的基准直径 根据图5-12确定了小带轮基准直径dd1的取值范围为dd1=125~140 mm,查表5-9,取标准值dd1=140 mm。

(2)验算带的速度v 由公式(5-16)得

vdd1n16010003.141409707.1(m/s)

601000v在5~25 m/s之间,合适。(3)计算大带轮的基准直径

dd2ndn12d1970140411.5(mm)

330计算结果查表5-9圆整为标准值,dd2=400 mm。

(4)验算传动比误差 大带轮的基准直径圆整后,带传动的传动比与题目要求的传动比将产生一定的误差,应验算其误差值△i,△i在±5%之内就合格。

ndnd△inn1212d2d1970400330140%2.7% %970330合格。

4.确定中心距a和带的基准长度Ld(1)初定中心距a0

0.7(dd1+ dd2)≤a0≤2(dd1+ dd2)

378≤a0≤1080 取a0=700mm(2)初算带的基准长度L0

(dd2dd1)24a 3.14)2700(140400)(400140L02a0(dd1dd2)02224700

=2271.9mm

(3)确定带的基准长度Ld

查表5-3,在表中选择与L0最接近的数值作为带的基准长度Ld。Ld=2240mm。

(4)计算中心距a

aa0LLd0270022402271.9684mm

2dd1a

(5)验算小带轮包角α1

118057.300dd2158.3120

00合格。

5.确定V带的根数Z

zPPPPPKKdd111

L根据截型、小带轮转速和基准直径,查表5-5得

P1=2.11(Kw)根据截型、小带轮转速和传动比查表5-6得

△P1=0.31(Kw)根据小带轮包角查表5-7得

Kα=0.95 根据带的基准长度查表5-3得

KL=1 带入公式得

Z=4.2 取Z=5。

6.计算初拉力F0

2.5Kp

F500KZV0dqV

2查表5-2得q=0.20kg/m带入公式得

F0=234.1N

7.计算带对轴的压力FQ

1(N)=2299.2N

2ZsinFQF028.带轮的结构设计(略)

5-11 设计某机床用的普通V带传动,已知电动机功率P=5.5kW,转速n1=1440r/min,传动比i=1.92,要求两带轮中心距不大于800mm,每天工作16h。

解:1.确定带传动的计算功率Pd

查表5-8,KA= 1.2,Pd= KA P=1.2×5.5=6.6(kW)

2.选择带的型号

根据计算功率Pd和小带轮转速查图5-12,选择A型普通V带。3.确定带轮的基准直径

(1)初选小带轮的基准直径 根据图5-12确定了小带轮基准直径dd1的取值范围为dd1=112~140 mm,查表5-9,取标准值dd1=140 mm。

(2)验算带的速度v 由公式(5-16)得

vdd1n13.14140144010.6(m/s)

601000601000v在5~25 m/s之间,合适。

(3)计算大带轮的基准直径

dd2idd11.92140268.8mm

计算结果查表5-9圆整为标准值,dd2=265mm。

(4)验算传动比误差 大带轮的基准直径圆整后,带传动的传动比与题目要求的传动比将产生一定的误差,应验算其误差值△i,△i在±5%之内就合格。

idd2△id1.92%d1i265140%1.6% 1.92合格。

4.确定中心距a和带的基准长度Ld(1)初定中心距a0

a0≈800mm(2)初算带的基准长度L0

(dd2dd1)24a 3.14)2800(140265)(265140L02a0(dd1dd2)02224800

=2240.8mm

(3)确定带的基准长度Ld

查表5-3,在表中选择与L0最接近的数值作为带的基准长度Ld。Ld=2240mm。

(4)计算中心距a

aa0LLd0280022402240.8800mm

2dd1a

(5)验算小带轮包角α1

dd2118057.300171120

00合格。

5.确定V带的根数Z

zPPPPPKKdd111

L根据截型、小带轮转速和基准直径,查表5-5得

P1=2.27(Kw)根据截型、小带轮转速和传动比查表5-6得

△P1=0.15(Kw)根据小带轮包角查表5-7得

Kα=0.98 根据带的基准长度查表5-3得

KL=1 带入公式得

Z=2.8 取Z=3。

6.计算初拉力F0

2.5Kp

F500KZV0dqV

2查表5-2得q=0.11kg/m带入公式得

F0=173.3N

7.计算带对轴的压力FQ

8.带轮的结构设计(略)

1(N)=1036.6N

2ZsinFQF025-12 链传动的布置如图所示,小链轮为主动轮,试在图上标出其正确的转动方向。答:

5-13 设计一往复式压气机上的滚子链传动。已知:电动机额定功率P=3kW,n1=960r/min,压气机n2=830r/min,试确定大、小链轮轮齿数,链条节距,中心距和链节数。

i解:1.选择链轮齿数 根据传动比i,nn12960=1.16,查表5-16,选取Z1=27 830Z2= iZ1=1.16×27=31.32,取Z2=31 2.初定中心距 a0=40p 3.按功率曲线确定链的型号,链条节距

由表5-11查得KA=1.3;由表5-12查得Kz=1.46;由表5-13查得Ki=0.83;由表5-14查得Ka=1;采用单排链,由表5-15查得Kpt=1。

由式(5-28)计算特定条件下链传动的功率

PKPKKKKA0ziapt1.333.23kW

1.460.8311根据图5-25,选取链号为8A;查表5-10,节距p=12.7 mm。5.计算链速

v6.确定链节数 由公式(5-30)

zpn116010002712.79605.5 m/s

601000ZZ2Z1paZL2P22a 3127p109.240p27312()40pp223.14012P022取Lp=110。7.计算中心距

根据式(5-31)pZ1Z2aLp42Z1Z2Lp2282Z2Z122 212.727311104227311102312782

=516mm

若中心距设计成可调整的,则不必精确计算实际中心距,可取

a≈a0=40p=40×12.7=508mm 本资料由百万课件网收集http://www.xiexiebang.com

第二篇:机械设计基础习题答案.

机械设计基础(第七版)陈云飞 卢玉明主编课后答案 chapter1 1-1 什么是运动副?高副与低副有何区别? 答:运动副:使两构件直接接触,并能产生一定相对运动的连接。平面低副- 凡是以面接触的运动副,分为转动副和移动副;平面高副-以点或线相接触的运动副。1-2 什么是机构运动简图?它有什么作用? 答:用简单的线条和符号代表构件和运动副,并按比例定出各运动副位置,表示机构的组成 和传动情况。这样绘制出的简明图形就称为机构运动简图。作用: 机构运动简图不仅能表示出机构的传动原理,而且还可以用图解法求出机构上各 有关点在所处位置的运动特性(位移,速度和加速度)。它是一种在分析机构和 设计机构时表示机构运动的简便而又科学的方法。1-3平面机构具有确定运动的条件是什么? 答:机构自由度 F>0,且与原动件数相等,则机构各构件间的相对运动是确定的;这就是机 构具有确定运动的条件。(复习自由度 4 个结论 P17)chapter2 2-1 什么是曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置? 答:急回特性:曲柄等速回转的情况下,摇杆往复运动速度快慢不同,摇杆反行程时的平均 摆动速度必然大于正行程时的平均摆动速度,此即急回特性。死点位置:摇杆是主动件,曲柄是从动件,曲柄与连杆共线时,摇杆通过连杆加于曲柄 的驱动力 F 正好通过曲柄的转动中心,所以不能产生使曲柄转动的力矩,机构的这种位置称为死点位置。即机构的从动件出现卡死或运动不确定的 现象的那个位置称为死点位置(从动件的传动角)。chapter3 3-2 通常采用什么方法使凸轮与从动件之间保持接触? 答:力锁合:利用重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。形锁合:利用高副元素本身的几何形状使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。3-3 什么叫刚性冲击和柔性冲击?用什么方法可以避免刚性冲击? 答:刚性冲击:从动件在运动开始和推程终止的瞬间,速度突变为零,理论上加速度为无穷 大,产生无穷大的惯性力,机构受到极大的冲击,称为刚性冲击。柔性冲击:当从动件做等加速或等减速运动时,在某些加速度突变处,其惯性力也随之 有限突变而产生冲击,这种由有限突变而引起的冲击比无穷大惯性力引起的 刚性冲击轻柔了许多,故被称为柔性冲击。避免刚性冲击的方法:为了避免刚性冲击,常将这种运动规律已知的运动开始和终止两 小段加以修正,使速度逐渐升高和逐渐降低。让从动件按正弦加速度运动(既 无刚性运动,也无柔性冲击)chapter4 4-1 棘轮机构、槽轮机构及不完全齿轮机构各有何运动特点?是举出应用这些间歇运动机构 的实例。答:槽轮机构特点: 结构简单,工作可靠,常用于只要求恒定旋转角的分度机构中;停歇 运动主要依靠槽数和圆柱销数量(运动系数)应用: 应用在转速不高,要求间歇转动的装置中。如:电影放映机 自动传送 链装置 纺织机械 棘轮机构特点:这种有齿的棘轮其进程的变化最少是 1 个齿距,且工作时有响声。应用:起重机绞盘 牛头刨床的横向进给机构 计数器 不完全齿轮机构特点:普通齿轮传动,不同之处在于轮齿不布满整个圆周。主动轮上的 锁住弧与从动轮上的锁住弧互相配合锁住,以保证从动轮停歇在 预定位置上。应用:各种计数器 多工位自动机 半自动机 chapter6 6-1 设计机械零件时应满足哪些基本要求? 答:足够的强度和刚度,耐摩擦磨损,耐热,耐振动(衡量机械零件工作能力的准则)。6-2 按时间和应力的关系,应力可分为几类?实际应力、极限应力和许用应力有什么不同? 答:随时间变化的特性,应力可分为静应力和变应力两类。许用应力:是设计零件时所依据的条件应力。[σ] 极限应力:零件设计时所用的极限值,为材料的屈服极值。实际应力: 零件工作时实际承受的应力。(静应力下:[σ] = σS /s [σ] = σB /s s= s1 s2 s3)6-4 指出下列符号各表示什么材料: Q235、35、65Mn、20CrMnTi、ZG310-570、HT200.Q235:屈服强度为 235,抗拉强度为 375-460,伸长率为:26%的普通碳素钢。35:优质碳素钢(数字表示碳的平均含量)65Mn;优质碳素钢,平均含碳量为 0.65%,含 Mn 量约为 1%。20CrMnTi:合金钢,含碳量 0.20%,平均含 Cr,Mn,Ti 量约为 1%。ZG310-570:屈服强度为 310MPa,抗拉强度为 570MPa 伸长率为 15%,硬度为:40-50HRC 的 铸钢 HT200:抗拉强度为 200,硬度为 170-241HBS 的灰铸铁。6-5 在强度计算时如何确定许用应力? 答:许用应力的确定通常有两种方法: 1.查许用应力表:对于一定材料制造的并在一定条件下工作的零件,根据过去机械制造的 实践与理论分析,将他们所能安全工作的最大应力制成专门的表格。这种表格简单,具体,可靠,但每一种表格的适用范围较窄。2.部分系数法:以几个系数的乘积来确定总的安全系数 S1——考虑计算载荷及应力准确性的系数,一般 s1=1-1.5。S2——考虑材料力学性能均匀性的系数。S3——考虑零件重要程度的系数。6-8-各代表什么?

-1。-1 :对称循环变应力下,疲劳极限为 2 :脉动循环变应力下,疲劳极限为 :静应力下的疲劳极限。

chapter7 7-1 常见的螺栓中的螺纹式右旋还是左旋、是单线还是多线?怎样判别?多线螺纹与单线螺 纹的特点如何

? 答:常见的螺栓中的螺纹是右旋、单线。根据螺旋线绕行方向科判别右旋与左旋;根据螺旋 线的数目可判别单线还是多线。特点:单线螺纹的螺距等于导程,多线螺纹的导程等于螺距与线数的乘积;单线螺纹由于其 螺旋升角较小,用在螺纹的锁紧,多线螺纹由于其螺纹升角较大,用于传递动力和运动。7-2 螺纹主要类型有哪几种?说明他们的特点及用途。答:机械制造中主要螺纹类型:三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、半圆形螺 纹。三角形螺纹:a.普通螺纹:特点为抗拉强度较高,连接自锁作用也较可靠,一般适用于 薄壁零件及受冲击零件的连接。b.管螺纹(半圆形螺纹):特点为螺纹深度较浅,是专门用来连接管子的。矩形螺纹: 特点为刨面呈矩形、螺母与螺杆对中的精度较差以及螺纹根部强度较弱等缺 点;没有自锁。梯形螺纹:特点为刨面为梯形,效率较矩形螺纹低,没有自锁。多用于车床丝杆等传动 螺旋及起重螺旋中。锯齿形螺纹:效率较矩形螺纹略低,强度较大,没有自锁。在受载很大的起重螺旋及螺 旋压力机中常采用。(三角形螺纹用于连接;锯齿、梯形、矩形用于传动。)7-3 螺旋副的效率与哪些参数有关?各参数变化大小对效率有何影响?螺纹牙型角大小对 效率有何影响? 答:

为升角,ρ为摩擦角

当摩擦角不变时,螺旋副的效率是升角的函数。牙型角变小,效率变大;牙型角变大,效率变小。(举例矩形螺纹变为三角形螺纹)7-4 螺旋副自锁条件和意义是什么?常用链接螺纹是否自锁? 答:自锁条件:(一般情况:越小,自锁性能愈好):螺纹升角 ρ:当量摩擦 角。意义 :不加支持力 F,重物不会自动下滑。即螺旋副不会自动松脱,当拧紧螺母时,螺旋副的效率总是小于 50%。常用链接螺纹自锁。7-5 在螺纹连接中,为什么采用防松装置?例举几种最典型的防松装置,会出其结构件图,说明其工作原理和机构简图。答:螺纹连接的自锁作用只有在静载荷下才是可靠的,在振动和变载荷下,螺纹副之间会产 3 生相对转动,从而出现自动松脱的现象,故需采用防松装置。举例:

(一)利用摩擦力的防松装置: 原理: 在螺纹间经常保持一定的摩擦力,且附加摩擦力的大小尽可能不随载荷大小变化。(1)弹簧垫圈: 工作原理:弹簧垫圈被压平后,利用其反弹力使螺纹间保持压 紧力和摩擦力(2)双螺母:工作原理:梁螺母对顶,螺栓始终收到附加压力和附加摩擦力的 作用。结构简单,用于低速重载。

(二)利用机械方法防松装置: 原理:利用机械装置将螺母和螺栓连成一体,消除了它们之间相对转动的可能性。(1)开口销:开口销从螺母的槽口和螺栓尾部的孔中穿过,起防松作用。效果 良好。(2)止动垫圈:垫片内翅嵌入螺栓的槽内,待螺母拧紧后,再将垫片的外翅之 一折嵌于螺母的一个槽内。将止动片的折边,分别弯靠在螺 母和被联接件的侧边起防松作用 7-6 将松螺栓连接合金螺栓连接(受横向外力和轴向歪理)的强度计算公示一起列出,是比 较其异同,并作出必要的结论。7-10平键链接可能有哪些失效形式?平键的尺寸如何确定? 答:失效形式:挤压破坏和剪切 确定尺寸:按挤压和剪切的强度计算,再根据工作要求,确定键的种类;再按照轴的直 径 d 查标准的键的尺寸,键的长度取 且要比轴上的轮毂短。chapter8 8-2 带传动中的弹性滑动和打滑时怎样产生的?它们对带传动有何影响? 答:弹性滑动:由于带的紧边与松边拉力不等,使带两边的弹性变形不等,所引起的带与轮 面的微量相对滑动为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的,对带传动影响不大 打滑:机器出现过载,摩擦力不能克服从动轮上的阻力矩,带沿轮面全面滑动,从动轮 转速急剧降低甚至不动,此现象即为打滑,是带传动的主要失效形式之一,可避免。8-3 带传动中主要失效形式是什么?设计中怎么样考虑? 答: 主要失效形式: 1.张紧力不足导致的打滑; 2.张紧力过大导致的疲劳损坏; 3.疲劳寿命。设计是必须要考虑:在保证不打滑的情况下(确保工况系数),带应有一定的疲劳强度 或寿命。chapter9 9-1 齿轮传动的最基本要求是什么?齿廓的形状符合什么条件才能满足上述要求? 答:基本要求是:传动比恒定。齿廓的形状是:渐开线形、摆线形、圆弧齿时满足上述要求。(齿廓的形状必须满足不 论轮齿齿廓在任何位置接触,过触点所做齿廓的公法线均须通过节点。)4 9-2 分度圆和节圆,压力角和啮合角有何区别? 答:分度圆:为了便于齿廓各部分尺寸的计算,在齿轮上选择一个圆作为计算的基准,该 圆称为齿轮的分度圆.(标准齿轮分度圆与节圆重合且 s=e)标准化的齿轮上压力角和模数均为标准值的圆称为分度圆.节圆:通过节点的两圆具有相同的圆周速度,他们之间作纯滚动,这两圆称为齿轮 的节圆。分度圆、节圆区别:分度圆是齿轮铸造成立后本身具有的,而节圆是在两齿轮运动 啮合时根据其速度而确定出来的。压力角:渐开线上任一点法向压力的方向线(即渐开线在该点的法线)和该点速度 方向之间的夹角称为该点的压力角。啮合角:过节点的两节圆的公切线,与两齿廓公法线间的夹角。压力角、啮合角区别:选取点的不同,压力角的大小也就不同;而只要两齿轮的大 小确定,则其啮合角也就随确定。9-3 一对渐开线标准齿轮正确啮合的条件什么? 答:1.两齿轮的模数必须相等

m2 ;

2.两齿轮分度圆上的压力角必须相等

9-4 为什么要限制齿轮的最少齿数?对于α=20、正常齿制的标准直齿圆柱齿轮,最少齿数 是多少? 答:限制最少齿数是为了保证不发生根切,要使所设计齿数大于不产生根切的最少齿数,当 α=20 的标准直齿圆柱齿轮,则 h a =1,则 z min =17。9-12 齿轮轮齿有哪几种失效形式?开式传动和闭式传动的失效形式是否相同?在设计及使 用中应该怎样防止这些失效? 答:失效形式有:(1)轮齿折断(2)齿面胶合(3)齿面磨粒磨损(4)齿面点蚀(5)塑性变形 开式传动和闭式传动的失效形式不完全相同: 其中磨损和疲劳破坏主要为开式齿轮传动 的失效形式;而齿面点蚀和折断主要为闭式齿轮传动的失效形式。为了防止轮齿折断:在设计时应使用抵抗冲击和过载能力较强的材料。为了避免齿面磨粒磨损:可采用闭式传动或加防护罩等; 为了避免轮齿齿面点蚀:应使用接触应力较大的材料; 为了防止齿面胶合:必须采用粘度大的润滑油(低速传动)或抗胶合能力强的润滑油(高速 传动)。9-13 选择齿轮材料时,为什么软齿面齿轮的小齿轮比大齿轮的材料要好些或热处理硬度要 5 o

高些? 答:主要由于小齿轮转速高,应力循环次数多,则寿命较短,为了使大小齿轮的寿命接近,则在材料的选取方面要好些或热处理要更高些。9-16 在轮齿的弯曲强度计算中,齿形系数 YF 与什么因素有关? 答:齿形系数 YF 只与齿形有关,即与压力角α,齿顶高系数 ha 以及齿数 Z 有关。chapter10 10-2 蜗杆传动的啮合效率受哪些因素的影响? 答:蜗杆传动的啮合效率为:

tan r,则效率受导程角和当量摩擦角的影响。

10-3 蜗杆传动的传动比等于什么?为什么蜗杆传动可得到大的传动比? 答:蜗杆传动传动比:i=n1/n2 = z2/z1(传动比与齿数成反比)因为蜗杆的齿数可以非常小,小到 z=1,因而可以得到很大的传动比。10-4 蜗杆传动中,为什么要规定 d1 与 m 对应的标准值? 答:当用滚刀加工蜗轮时,为了保证蜗杆与该蜗轮的正确啮合,所用蜗轮滚刀的齿形及直径 必须与相啮合的蜗杆相同,这样,每一种尺寸的蜗杆,就对应有一把蜗轮刀滚,因此规 定蜗杆分度圆直径 d 为标准值,且与模数 m 相搭配;其次,蜗轮加工的刀具昂贵,规定 蜗杆分度直径 d 为标准值且与模数相搭配可以减少加工刀具的数量。10-7 为什么蜗杆传动常用青铜涡轮而不采用钢制涡轮? 答:因为青铜的耐磨性,抗胶合性能及切削加工性能均好,而啮合处有较大的滑动速度,会 产生严重的摩擦磨损引起热,使润滑情况恶化,青铜的熔点较高,所以用青铜涡轮而不 用钢制涡轮。10-9 为什么对连续工作的蜗杆传动不仅要进行强度计算,而且还要进行热平衡计算? 答:蜗杆传动由于摩擦损失大,效率较低,因而发热量就很大、若热量不能散逸将使润滑油 的粘度降低,润滑油从啮合齿间被挤出进而导致胶合。chapter11 11-1 定轴轮系中,输入轴与输出轴之间的传动比如何确定?与主动齿轮的齿数有何关系? 如何判定输出轴的转向? 答: 轮系的总传动比等于组成该轮系的各对齿轮的传动比的连成积,其值等于所有从动轮齿 数的连成积与所有主动轮齿连成积之比。传动比 判定方向: a.通常规定若最末从动轮与第一个主动轮的回转方向相同时,传动比为正号,若两轮回转方向相反时,则取为负号 b.若传动比的计算结果为正,则表示输入轴与输出轴的转向相同,为负则表 示转向相反。c.还可以用画箭头标志的方法表示转向: 外啮合的齿轮转向相反,内啮合的 6 齿轮转向相同.chapter12 12-1 心轴与转轴有何区别?试列举应用的实例。答:心轴只承受弯矩,不承受转矩,如:装带轮和凸轮的轴; 转轴既承受弯矩,又承受转矩。如:齿轮减速器中的轴,是机器中最常见的轴。12-4 轴的结构和尺寸与哪些因素有关? 答:轴的结构决定因素:载荷及载荷分布、轴上标准件、轴上已确定的零件、轴上零件的装 配位置及固定方法、轴的加工工艺性、轴上零件的装配工艺性等。轴尺寸决定因素 : 轴沿轴向尺寸及形状是由轴上各零件的相互举例,尺寸和安装情况,与轴的制造情况及轴上载荷(弯矩、转矩、轴向力)分布情况等决定的。计算题: 1.已知一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮的齿数分别为 z1=20 z2=80,模数 m=2,计算两个齿 轮的齿顶圆,齿根圆和分度圆的直径,以及齿轮传动的中心距。解:由公式及系数得: 齿顶圆直径: d a1

d 齿根圆直径:

35mm m 分度圆直径: 中心距:,

第三篇:机械设计基础,第六版习题答案

1-1至1-4解 机构运动简图如下图所示。

图 1.11 题1-1解图

图1.12 题1-2解图

图1.13 题1-3解图

图1.14 题1-4解图

题 2-3 见图 2.16。

题 2-7

解 : 作图步骤如下(见图 2.19):

(1)求(2)作(3)作,顶角,;并确定比例尺。

。的外接圆,则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。

相距,交圆周于

点。(4)作一水平线,于(5)由图量得。解得 :

曲柄长度:

连杆长度: 题 2-7图 2.19

3-1解

图 3.10 题3-1解图 如图 3.10所示,以O为圆心作圆并与导路相切,此即为偏距圆。过B点作偏距圆的下切线,此线为

凸轮与从动件在B点接触时,导路的方向线。推程运动角 3-2解

如图所示。

图 3.12 题3-2解图 如图 3.12所示,以O为圆心作圆并与导路相切,此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线,此线为

凸轮与从动件在D点接触时,导路的方向线。凸轮与从动件在D点接触时的压力角所示。

4-1解

分度圆直径

齿顶高

齿根高

顶 隙

如图

中心距

齿顶圆直径

齿根圆直径

基圆直径

齿距

齿厚、齿槽宽

4-11解

螺旋角

端面模数

端面压力角

当量齿数

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

4-12解(1)若采用标准直齿圆柱齿轮,则标准中心距应

说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时,实际中心距大于标准中心距,齿轮传动有齿侧间隙,传动不

连续、传动精度低,产生振动和噪声。

(2)采用标准斜齿圆柱齿轮传动时,因

螺旋角

分度圆直径

节圆与分度圆重合,4-15答: 一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是:两齿轮的模数和压力角必须分别相等,即、。

一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是:两齿轮的模数和压力角分别相等,螺旋角大小相等、方向

相反(外啮合),即、、。

一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是:两齿轮的大端模数和压力角分别相等,即、。

5-1解: 蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示,即 和。

图 5.图5.6

5-2解: 这是一个定轴轮系,依题意有:

齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等;而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等,因

此有:

通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针,齿条 6 方向水平向右。

6-2解

拔盘转每转时间

槽轮机构的运动特性系数

槽轮的运动时间

槽轮的静止时间

6-3解 槽轮机构的运动特性系数

因:

所以

6-4解 要保证 则槽轮机构的运动特性系数应为

,则 槽数 和拔盘的圆销数 之间的关系应为:

由此得当取槽数 ~8时,满足运动时间等于停歇时间的组合只有一种:。

10-1证明 当升角与当量摩擦角 符合 时,螺纹副具有自锁性。

当 时,螺纹副的效率

所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时,其效率必小于 50%。

10-2解 由教材表10-

1、表10-2查得

,粗牙,螺距,中径

螺纹升角,细牙,螺距,中径

螺纹升角

对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中,细牙螺纹的升角较小,更易实现自锁。

11-6解 斜齿圆柱齿轮的齿数与其当量齿数 之间的关系:

(1)计算传动的角速比用齿数。(2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数 选盘形铣刀刀号。

(3)计算斜齿轮分度圆直径用齿数。

(4)计算弯曲强度时用当量齿数 查取齿形系数。

11-7解 见题11-7解图。从题图中可看出,齿轮1为左旋,齿轮2为右旋。当齿轮1为主动时按左手定

则判断其轴向力 ;当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力。

轮1为主动

轮2为主动时

图 11.2 题11-7解图

11-8解 见题11-8解图。齿轮2为右旋,当其为主动时,按右手定则判断其轴向力方向 向力

;径总是指向其转动中心;圆向力 的方向与其运动方向相反。

图 11.3 题11-8解图 11-9解(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反,则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的

旋向同为左旋,斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反,为右旋。

(2)由题图可知:、、、、分度圆直径

轴向力

要使轴向力互相抵消,则:

11-15解(1)圆锥齿轮2的相关参数

分度圆直径

分度圆锥角

平均直径

轴向力

(2)斜齿轮3相关参数

分度圆直径

轴向力

(3)相互关系

因 得:

(4)由题图可知,圆锥齿轮2的轴向力 向上,转

指向大端,方向向下;斜齿轮3的轴向力 方向指动方向与锥齿轮2同向,箭头指向右。齿轮3又是主动齿轮,根据左右手定则判断,其符合右手定则,故

斜齿轮3为右旋。

图11.6 题11-16 解图

11-16解 见题 11-16解图。径向力总是指向其转动中心;对于锥齿轮2圆周力与其转动方向相同,对于斜齿轮3与其圆周力方向相反。12-2

图12.3

解 :(1)从图示看,这是一个左旋蜗杆,因此用右手握杆,四指,大拇指,可以

得到从主视图上看,蜗轮顺时针旋转。(见图12.3)

(2)由题意,根据已知条件,可以得到蜗轮上的转矩为

蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等,方向相反,即:

蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等,方向相反,即:

蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等,方向相反,即:

各力的方向如图 12-3所示。

13-1解(1)

(2)

=

=2879.13mm

(3)不考虑带的弹性滑动时,(4)滑动率 时,13-2解(1)

(2)

=

(3)

= =

13-3解(1)

=

(2)由教材表 13-2 得

=1400mm

(3)

13-4解

由教材表 13-6 得

由教材表 13-4 得: △=0.17kW, 由教材表 13-3 得: =1.92 kW, 由教材表 13-2 得: ,由教材表 13-5 得:

取 z=3

14-1解 I 为传动轴,II、IV 为转轴,III 为心轴。14-9改错

16-6解(1)按题意,外加轴向力 已接近,暂选 的角接触轴承类型70000AC。

(2)计算轴承的轴向载荷(解图见16.4b)

由教材表 16-13查得,轴承的内部派生轴向力,方向向左,方向向右

因,轴承 1被压紧

轴承 2被放松

(3)计算当量动载荷

查教材表 16-12,查表16-12得,查表16-12得,(3)计算所需的基本额定动载荷

查教材表 16-9,常温下工作,承时,;查教材表16-10,有中等冲击,取 ;球轴;并取轴承1的当量动载荷为计算依据

查手册,根据 和轴颈,选用角接触球轴承7308AC合适(基本额定动载荷)。

第四篇:机械设计基础习题答案2

《机械设计基础》

一、填空题(每空1分,共30分)

1、构件是机器的______单元体;零件是机器的______单元体,分为______零件和_______零件;部件是机器的_______单元体。

2、运动副是使两构件________,同时又具有_________的一种联接。平面运动副可分为________和_______。

3、机构处于压力角α=_________时的位置,称机构的死点位置。曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时,机构______死点位置,而当摇杆为原动件时,机构______死点位置。

4、绘制凸轮轮廓曲线,需已知__________、___________和凸轮的转向。

5、为保证带传动的工作能力,一般规定小带轮的包角α≥__________。

6、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______分别相等。

7.斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度,所以斜齿轮传动______,承载能力______,可用于____________的场合。

8.机械静联接又可以分为______联接和______联接,其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。9.螺纹联接防松的目的是防止___________________________,按工作原理的不同有三种防松方式:_________、_________、_________。

10.按轴的承载情况不同,可以分为转轴、________、_________。

二、判断题(每题1分,共10分)

1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。()

2、铰链四杆机构中,传动角γ越大,机构传力性能越高。()

3、凸轮机构中,从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。()

4、V带型号中,截面尺寸最小的是Z型。()

5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。()

6、在直齿圆柱齿轮传动中,忽略齿面的摩擦力,则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。()

7、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。()

8、设计键联接时,键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。()

9、在螺纹联接的结构设计中,通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺栓头和螺母的支承面,其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。()

10、在相同工作条件的同类型滚动轴承,通常尺寸越大,其寿命越长。()

三、选择题(每空2分,共20分)

1、若机构由n个活动构件组成,则机构自由度为()

A、>3n

B、=3n

C、<3n

2、为使机构顺利通过死点,常采用在高速轴上装什么轮增大惯性?()

A、齿轮 B、飞轮 C、凸轮

3、当曲柄为原动件时,下述哪种机构具有急回特性?()

A、平行双曲柄机构 B、对心曲柄滑块机构 C、摆动导杆机构

4、凸轮机构中,从动件在推程按等速运动规律上升时,在何处发生刚性冲击?()A、推程开始点 B、推程结束点 C、推程开始点和结束点

5、带传动的中心距过大将会引起什么不良后果?()

A、带产生抖动 B、带易磨损 C、带易疲劳断裂

6、渐开线在基圆上的压力角为多大?()

A、0° B、20° C、90°

7、蜗杆传动传动比的正确计算公式为()A、8、经校核,平键联接强度不够时,可采用下列措施中的几种?①适当地增加轮毂及键的长度;②改变键的材料;③增大轴的直径,重新选键;④配置双键或选用花键。()

A、①、②、③、④均可采用

B、采用②、③、④之一

C、采用①、③、④之一

D、采用①、②、④之一

9、齿轮减速器的箱体与箱盖用螺纹联接,箱体被联接处的厚度不太大,且需经常拆装,一般宜选用什么联接?

()

A、螺栓联接

B、螺钉联接

C、双头螺柱联接

10、刚性联轴器和弹性联轴器的主要区别是什么?

()

A、性联轴器内有弹性元件,而刚性联轴器内则没有

B、性联轴器能补偿两轴较大的偏移,而刚性联轴器不能补偿 C、性联轴器过载时打滑,而刚性联轴器不能

四、简答题(每题3分,共12分)i12ddz2i122i121dC、d2 zB、1、说出凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合。

2、说明带的弹性滑动与打滑的区别

3、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?

4、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?(指出四种以上)

五、计算题(每题7分,共28分)

1、说明机构具有确定相对运动的条件,并判断机构运动是否确定?

2、已知四杆机构中各构件长度LAB=55mm, LBC=40mm, LCD=50mm, LAD=25mm。要求:(1)指出连架杆存在曲柄的条件(2)哪个构件固定可以获得曲柄摇杆机构?哪个构件固定可以获得双摇杆机构?哪个构件固定可以获得双曲柄机构?

3、已知图示的轮系中各齿轮的齿数为Z1=15,Z2=20,Z2′=65,Z3=20,Z3′=15,Z4=65,试求轮系的传动比i1H。

4、某标准直齿圆柱齿轮,已知齿距p=12.566mm,齿数z=25,正常齿制。求该齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、、齿根圆直径df、基圆直径db、、齿高h及齿厚s。

一、填空题(每空1分,共30分)

1、运动、制造、通用、专用、装配

2、接触、确定相对运动、低副、高副 3、90°、无、有

4、基圆半径、从动件运动规律 5、120°

6、模数、压力角

7、大于、平稳、高、高速重载

8、可拆、不可拆、可拆连接

9、螺纹副的相对运动、摩擦力防松、机械防松、其它方法防松

10、心轴、传动轴

二、判断题(每题1分,共10分)

1、×

2、√

3、√

4、×

5、×

6、×

7、×

8、×

9、√

10、√

三、单项选择题(每题2分,共20分)

1、C

2、B

3、C

4、C

5、A

6、A

7、A

8、C

9、A

10、A

四、简答题(每题3分,共12分)

1、说出凸轮机构从动件常用运动规律,冲击特性及应用场合。

答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律)、摆线运动规律(正弦加速度运动规律);等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中低速的场合;简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合、当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合;摆线运动规律(正弦加速度运动规律)无冲击,用于高速场合。

2、说明带的弹性滑动与打滑的区别

答:弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的,只要传递圆周力,就存在着拉力差,所以弹性滑动是不可避免的;而打滑是由于过载引起的,只要不过载,就不产生打滑,所以,打滑是可以避免的。

3、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?

蜗杆传动存在着相对滑动,摩擦力大,又因为闭式蜗杆传动散热性差,容易产生胶合,所以要进行热平衡计算。

4、轴上零件的轴向固定方法主要有哪些种类?各有什么特点?(指出四种以上)轴向固定:轴肩、轴环、轴套、轴端挡板、弹性档圈

轴肩、轴环、轴套固定可靠,可以承受较大的轴向力;弹性档圈固定可以承受较小的轴向力;轴端挡板用于轴端零件的固定。

五、计算题(每题7分,共28分)

1、解:机构具有确定相对运动的条件是:机构的自由度数等于机构中接受外界给定运动规律的原动件的个数。

机构中,n=9,Pl=12,PH=1 F=3n-2Pl-PH=2=W>0,所以机构运动确定。C处复合铰链,E处虚约束,F处局部自由度

2、连架杆是曲柄的条件:(1)构件的长度和条件:最短构件与最长构件长度之和小于等于另外两构件的长度之和;(2)最短构件条件:连架杆和机架之一为最短构件

取AD为机架,得双曲柄机构;取AB或CD为机架,得曲柄摇杆机构;取BC为机架,得双摇杆机构。

3、定轴轮系传动比i12=n1/n2=z2/z1=4/3,n2=0.75n1

行星轮系传动比i2′4=(n2′-nH)/(n4-nH)= z3.z4/z2’.z3’=4/3 将n2’=n2=0.75n1,n4=0代入上式,得i1H=n1/nH=-4/9

4、P=12.566mm,m=4mm;分度圆直径d=mz=4╳25=100mm;基圆直径db=dcos20º=94mm;齿顶圆直径da=m(Z+2ha﹡)=108mm;齿根圆直径df= m(Z-2ha﹡-2c﹡)=90mm;齿高h=(2ha﹡ +c﹡)=9mm;齿厚s=0.5p=6.283mm

H

第五篇:《机械设计基础》课后习题答案

模块 八

一、填空

1、带传动的失效形式有 打滑 和 疲劳破坏。

2、传动带中的的工作应力包括 拉应力、离心应力 和 弯曲应力。

3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与 带型号、小轮直径 和 小轮转速 有关。

4、在设计V带传动时,V带的型号根据 传递功率 和 小轮转速 选取。

5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中 弯曲应力 不致过大。

6、V带传动中,限制带的根数 Z≤Zmax,是为了保证 每根V带受力均匀(避免受力不均)。

7、V带传动中,带绕过主动轮时发生 带滞后于带轮 的弹性滑动。

8、带传动常见的张紧装置有 定期张紧装置、自动张紧装置 和张紧轮等几种。

9、V带两工作面的夹角为 40°,V带轮的槽形角应 小于角。

10、链传动和V带传动相比,在工况相同的条件下,作用在轴上的压轴力 较小,其原因是链传动不需要 初拉力。

11、链传动张紧的目的是 调整松边链条的悬垂量。采用张紧轮张紧时,张紧轮应布置在松 边,靠近小轮,从外向里张紧。

二、选择

1、平带、V带传动主要依靠(D)来传递运动和动力。

A.带的紧边拉力;B.带的松边拉力;C.带的预紧力;D.带和带轮接触面间的摩擦力。

2、在初拉力相同的条件下,V带比平带能传递较大的功率,是因为V带(C)。A.强度高;B.尺寸小;C.有楔形增压作用;D.没有接头。

3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比,是因为(D)。A.带的材料不符合虎克定律;B.带容易变形和磨损; C.带在带轮上打滑;D.带的弹性滑动。

4、带传动在工作时产生弹性滑动,是因为(B)。A.带的初拉力不够;B.带的紧边和松边拉力不等; C.带绕过带轮时有离心力;D.带和带轮间摩擦力不够。

5、带传动发生打滑总是(A)。

A.在小轮上先开始;B.在大轮上先开始;C.在两轮上同时开始;D不定在哪轮先开始。

6、带传动中,v1为主动轮的圆周速度,v2为从动轮的圆周速度,v为带速,这些速度之间存在的关系是(B)。

A.v1 = v2 = v ;B.v1 >v>v2;C.v1<v< v2;D.v1 = v> v2。

7、一增速带传动,带的最大应力发生在带(D)处。

A.进入主动轮;B.进入从动轮;C.退出主动轮;D.退出从动轮。

8、用(C)提高带传动传递的功率是不合适的。A.适当增加初拉力F0 ;B.增大中心距a ;

C.增加带轮表面粗糙度;D.增大小带轮基准直径dd ;

9、V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据是(A)。A.带的型号;B.带的速度;C.主动轮转速;D.传动比。

10、带传动采用张紧装置的目的是(D)。A.减轻带的弹性滑动;B.提高带的寿命; C.改变带的运动方向;D.调节带的初拉力。

11、确定单根V带许用功率P0的前提条件是(C)。A.保证带不打滑;B.保证带不打滑,不弹性滑动; C.保证带不打滑,不疲劳破坏;D.保证带不疲劳破坏。

12、设计带传动的基本原则是:保证带在一定的工作期限内(D)。A.不发生弹性滑动;B.不发生打滑;

C.不发生疲劳破坏;D.既不打滑,又不疲劳破坏。

13、设计V带传动时,发现带的根数过多,可采用(A)来解决。

A.换用更大截面型号的V带;B.增大传动比;C.增大中心距;D.减小带轮直径。

14、与齿轮传动相比,带传动的优点是(A)。

A.能过载保护;B.承载能力大;C.传动效率高;D.使用寿命长。

15、设计V带传动时,选取V带的型号主要取决于(C)。

A.带的紧边拉力 ;B.带的松边拉力;C.传递的功率和小轮转速;D.带的线速度。

16、两带轮直径一定时,减小中心距将引起(B)。A.带的弹性滑动加剧;B.小带轮包角减小; C.带的工作噪声增大;D.带传动效率降低。

17、带的中心距过大时,会导致(D)。A.带的寿命缩短;B.带的弹性滑动加剧; C.带的工作噪声增大;D.带在工作中发生颤动。

18、V带轮是采用实心式、轮辐式或腹板式,主要取决于(C)。

A.传递的功率;B.带的横截面尺寸;C.带轮的直径;D.带轮的线速度。

19、与齿轮传动相比,链传动的优点是(D)。

A.传动效率高;B.工作平稳,无噪声;C.承载能力大;D.传动的中心距大,距离远。20、链传动张紧的目的主要是(C)。A.同带传动一样;B.提高链传动工作能力; C.避免松边垂度过大;D.增大小链轮包角。

21、链传动的张紧轮应装在(A)。

A.靠近小轮的松边上;B.靠近小轮的紧边上; C.靠近大轮的松边上;D.靠近大轮的紧边上。

22、链传动不适合用于高速传动的主要原因是(B)。

A.链条的质量大;B.动载荷大;C.容易脱链;D.容易磨损。

23、链条因为静强度不够而被拉断的现象,多发生在(A)的情况下。A.低速重载;B.高速重载;C.高速轻载;D.低速轻载。

三、简答

1、在多根V带传动中,当一根带失效时,为什么全部带都要更换?

答:在多根V带传动中,当一根带失效时,为什么全部带都要更换?新V带和旧V带长度不等,当新旧V带一起使用时,会出现受力不均现象。旧V带因长度大而受力较小或不受力,新V带因长度较小受力大,也会很快失效。

2、为什么普通车床的第一级传动采用带传动,而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动?

答:带传动适用于中心距较大传动,且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点,能保护其他传动件,适合普通机床的第一级传动要求;又带传动存在弹性滑动,传动比不准,不适合传动比要求严格的传动,而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度,不能采用带传动。

3、为什么带传动的中心距都设计成可调的?

答:因为带在工作过程中受变化的拉力,其长度会逐渐增加,使初拉力减小。因此需要经常调整中心距,以调整带的初拉力。因此便将中心距设计成可调的。

四、分析与计算

1、如图所示为一两级变速装置,如果原动机的转速和工作机的输出功率不变,应按哪一种速度来设计带传动?为什么?

题8-4-1图

解:带传动应按照减速传动要求进行设计,因为应该按照传递有效圆周力最大的工况设计带传动,而减速传动时传递的有效圆周力比增速传动时大。

根据: vn1d160 和 FeP v当带传动传递的功率不变,带速越小,传递的有效圆周力就越大。当原动机转速不变时,带速取决于主动轮直径。主动轮直径越小,带速越低。综上,按按照减速传动要求进行设计。

2、已知:V带传递的实际功率P = 7 kW,带速 v=10m/s,紧边拉力是松边拉力的两倍,试求有效圆周力Fe 和紧边拉力F1。

解:根据:

得到: PFev

FeP7000700 N v10联立: FeF1F2700 F2F21解得: F2700N,F11400N

3、已知:V带传动所传递的功率P = 7.5 kW,带速 v=10m/s,现测得初拉力F0 = 1125N,试求紧边拉力F1和松边拉力F2。

解:FeP7500750 N v10Fe75011251500 N 22Fe7501125750 N 22F1F0F2F0

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