陳立德版機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第8、9章課后題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第8章 帶傳動(dòng)8.1 帶傳動(dòng)的主要類型有哪些？各有何特點(diǎn)？試分析摩擦帶傳動(dòng)的工作原理。答：按傳動(dòng)原理的不同，帶傳動(dòng)可分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙型帶傳動(dòng)。前者是依靠傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)；后者是依靠帶內(nèi)側(cè)凸點(diǎn)與帶輪外像上的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳功。摩擦帶傳動(dòng)是由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、緊套在兩輪上的傳功帶及機(jī)架組成的，當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主功輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶與帶輪間摩擦力的作用，使從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。8.2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它們之間有何關(guān)系？答：當(dāng)傳動(dòng)帶靜止時(shí)，帶兩邊承受相等的拉力，此力稱為初拉力。當(dāng)傳動(dòng)帶傳動(dòng)時(shí)，帶兩邊的拉力不再相等。緊邊拉力為，松邊拉

2、力為。帶兩邊的拉力之差稱為帶傳動(dòng)的有效拉力F 。設(shè)環(huán)形帶的總長(zhǎng)度不變，可推出8.3 小帶輪包角對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？為什么只給出小帶輪包角的公式？答：角增大說明了整個(gè)接觸弧上的摩擦力的總和增加，從而提高傳動(dòng)能力。由于大帶輪的包角大于小帶輪的包角，打滑首先發(fā)在小帶輪，因此，只要考慮小帶輪的包角值。8.4 帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶截面上產(chǎn)生哪些應(yīng)力？應(yīng)力沿帶全長(zhǎng)是如何分布的？最大應(yīng)力在何處？答：帶傳動(dòng)時(shí)，帶中的應(yīng)力有三個(gè)：（1）由拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力，帶全長(zhǎng)上分布的，緊邊上為、松邊上為、> 。（2）由離心力產(chǎn)生和離心拉應(yīng)力，作用于帶的全長(zhǎng)的。（3）帶繞過帶輪時(shí)發(fā)生彎曲，產(chǎn)生的彎曲后應(yīng)力，發(fā)生在帶上包角所對(duì)的

3、圓孤部分，。最大應(yīng)力發(fā)生在帶左緊邊進(jìn)入小帶輪處。8.5 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑是怎樣產(chǎn)生的？它們對(duì)傳動(dòng)有何影響？是否可以避免？答：彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是指過載引起的全面滑動(dòng)，是可以避免的。而彈性滑動(dòng)是由拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會(huì)發(fā)生彈性滑動(dòng)，是一種不可避免的物理現(xiàn)象。8.6 一般來(lái)說，帶傳動(dòng)的打滑多發(fā)生在大帶輪上還是小帶輪上，為什么？答：因?yàn)?，故打滑總是先發(fā)生在小輪上。因?yàn)樾л喌慕佑|弧上產(chǎn)生的摩擦力小于大帶輪。8.7 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？答：在傳遞規(guī)定功率時(shí)不打滑，同時(shí)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的使且壽命。8.8 在V帶動(dòng)設(shè)計(jì)過程中，為什么要校驗(yàn)帶速和包角？

4、答：帶速太高會(huì)使離心力增大，使帶與帶輪間的摩擦力減小，傳動(dòng)容易打滑。另外單位時(shí)間內(nèi)帶繞過帶輪的次數(shù)也增加，降低傳動(dòng)帶的工作壽命 。若帶速太低，則當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，使傳遞的圓周力增大，帶的根數(shù)增多。因此設(shè)計(jì)時(shí)，一定要校驗(yàn)帶速5m/s<v<25m/s。是影響帶傳動(dòng)工作能力的重要參數(shù)之一，因此，一般應(yīng)使。8.9帶傳動(dòng)張緊的目的是什么？張緊輪應(yīng)安放在松邊還是緊邊上？?jī)?nèi)張緊輪應(yīng)靠近大帶輪還是小帶輪？外張緊輪又該怎樣？并分析說明兩種張緊方式的利弊。答：帶傳動(dòng)工作一段時(shí)間后就會(huì)由于傳動(dòng)帶的塑性變形而使帶松馳，帶內(nèi)的初拉力減小，傳動(dòng)能力下降，這時(shí)必須要重新使帶張緊。張緊輪一般設(shè)置在松邊的內(nèi)側(cè)且靠近

5、大帶輪處。若設(shè)置在外側(cè)時(shí)，則后使其靠近小帶輪，選擇可以增加小帶輪的包角，提高帶的疲勞強(qiáng)度。8.10 窄V帶強(qiáng)度比普通V帶高，這是為什么？窄V帶與普通V帶高度相同時(shí)，哪種傳動(dòng)能力大，為什么？答：窄V帶的截面高度與其節(jié)寬之比為0.9。且其頂寬約為同高度普通V帶的3/4；頂面呈拱形，受載后抗拉層仍處于同一平面內(nèi)，受力均勻；兩側(cè)面略呈內(nèi)凹，使其在帶輪上彎曲變形時(shí)能與槽很好地貼合，增大摩擦力，從而提高承載能力。當(dāng)窄V帶與普通V帶高度相同時(shí)，窄V帶的承載能力可提高1.52.5倍。8.11試分析同步帶傳動(dòng)的工作原理。答；工作時(shí)，帶內(nèi)環(huán)表面上的凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合而進(jìn)行傳動(dòng)。由于帶與帶輪間沒有相對(duì)滑動(dòng)

6、，保證了同步傳動(dòng)。8.12為什么計(jì)算同步帶傳動(dòng)的幾何尺寸時(shí)可就用普通V帶的計(jì)算公式？答：同步帶傳動(dòng)可視為同步齒形帶節(jié)線與帶輪的節(jié)圓相切的開口傳動(dòng)，其傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算方法應(yīng)與普通V帶傳動(dòng)相同。8.13觀察35種機(jī)器上的普通V帶傳動(dòng)測(cè)量出帶頂寬、帶輪外經(jīng)和中心距a，確定帶型、帶輪基準(zhǔn)直徑、，并計(jì)算茁帶長(zhǎng)。答；由學(xué)生觀察35種機(jī)器上的普通V帶傳動(dòng)，測(cè)量出、確定帶型、計(jì)算出，取標(biāo)準(zhǔn)。8.14帶傳動(dòng)功率，已知,中心距., ,求帶速v、包角和有效拉力F。解:（1）帶速v 。（2）包角 。（3）有效拉力F.由式（8.3）得 8.15已知某普通V帶傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，小帶輪基準(zhǔn)直徑，大帶輪基準(zhǔn)直徑

7、，中心距，用2根A型V帶傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，兩班制工作，試求此傳動(dòng)所能傳遞的最大功率。解（1）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。查表8.4，取基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1400mm(2)實(shí)際中心距。（3）小帶輪包角。（4）傳遞的最大功率。根據(jù),查表8.9，用內(nèi)插法得。查表8.18得，傳動(dòng)比，查表8.19得。由式(8.11)得查表8.4得KL=0.96,由圖8.11得，查表8.21,得KA=1.1。由式（8.18）得得所以此傳動(dòng)所能傳遞的最大功率為2.42kW。816設(shè)計(jì)攪拌機(jī)的普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，要求從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=575r/min，工作情況系數(shù)。解：（1）確定計(jì)算功率P

8、c。（2） 選擇普通V帶型號(hào)。根據(jù)Pc=4.4kW、n1=1440r/min，由圖8.12選用A型普通V帶。（3） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。 根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=100mm。大帶輪基準(zhǔn)直徑按表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=250mm。實(shí)際傳動(dòng)比從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速（4） 驗(yàn)算帶速。帶速在525m/s范圍內(nèi)。（5） 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心距為a。初定中心距ao=1000mm由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度實(shí)際中心距（6）校驗(yàn)小帶輪包角（7） 確定V帶根數(shù)。由式（8.18）得根據(jù)dd1=100mm,n1=1440r/min，查表得8.9得Po=1.31kW。查表（8.18）得。根據(jù)傳動(dòng)比i=

9、2.5。查表8.19得Ki=1.1373。由式（8.11）得功率增量為由表8.4查得,由圖8.11得,則取z=3根。（8） 求初拉力及帶輪軸上的壓力FQ。由表8.6查得A型普通V帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量q=0.1kg/m。根據(jù)式（8.19）得單根V帶的初拉力為由式（8.20）得作用在軸上的壓力為（9） 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）（10） 設(shè)計(jì)結(jié)果。選用3根A型V帶，中心距a=944.87mm，帶輪直徑dd1=100mm,dd2=250mm，軸上壓力FQ=936.64N。8.17 如題8.17圖所示為磨碎機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。已知電機(jī)功率P=30kW,轉(zhuǎn)速n1=1470r/min，帶傳動(dòng)比,試設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)參數(shù)。題8.

10、17圖解：（1）確定計(jì)算功率Pc。由表8.21取KA=1.4，由式（8.12）得(2)選擇普通V帶型號(hào)。根據(jù)Pc=42kW ,n1=1470r/min,由圖8.12選用C型普通V帶。(3)確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=250mm，大輪基準(zhǔn)直徑為按表8.3取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=280mm,實(shí)際傳動(dòng)比從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速（4）驗(yàn)算帶速。帶速在525m/s范圍內(nèi)。（5）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心距a。初定中心距ao=1300mm，由式（8.15）得由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度=3550mm，由式(8.16)得實(shí)際中心距a為（6）校驗(yàn)小帶輪包用。由式（8.17）得（7）確定V帶根數(shù)

11、z。根據(jù)，查表8.10得P0=6.875kW。由表8.18查得，根據(jù)i=1.12查表8.19得由式（8.11）得功率增量為 由表8.4查得,由圖8.11查得。由式（8.18）得 取z=6根。（8）求初拉力及帶輪軸上的壓力FQ。由表查得C型普通V帶q=0.3kg/m，根據(jù)式（8.19）得單根V帶的初拉力為 由式（8. 20）得作用在軸上的壓力為（9）設(shè)計(jì)結(jié)果。6根C型V帶，dd1=250mm,dd2=280mm,a=1359mm,FQ=4718.58N。8.18 試設(shè)計(jì)某車床上電動(dòng)機(jī)和床頭箱間的普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)的功率，轉(zhuǎn)速，從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，兩班制工作，根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)，要求兩帶輪的中心距在95

12、0mm左右。解：（1）確定計(jì)算功率Pc。由表8.12查得,由式（8.12）得（2）選擇普通V帶型號(hào)。根據(jù)Pc=4.8kW，=1440r/min，由圖8.12選用A型普通V帶。（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。根據(jù)表8.6和圖8.12選取dd1=100mm。按表8.3取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=212mm,實(shí)際傳動(dòng)比從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速（4）驗(yàn)算帶速度v。 帶速在525m/s范圍內(nèi)。（5）確定的帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和實(shí)際中心距a。由式（8.15）得 由表8.4選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度=2240mm，由式（8.16）得實(shí)際中心距a為(6) 校驗(yàn)小帶輪包角。由式（8.17）得（7）確定V帶根數(shù)z。根據(jù)dd1=100mm， n1=14

13、40r/min，查表8.10得Po=1.31kW。由表8.18查得，根據(jù)i=2.12，查表8.19得=1.1373。由式(8.11)得功率增量為由表8.4查得=1.06，由圖8.11查得。由式（8.18）得 取z=4根。（8）求初拉力及帶輪軸上的壓力FQ。由表8.6查得型普通帶q=0.1kg/m，根據(jù)式（8.19）得由式(8.20)可得作用在帶輪軸上的壓力（）設(shè)計(jì)結(jié)果。選用4根型普通帶，dd1=100mm，dd2=212mm，a=873.43mm，1031.26N第9章鏈傳動(dòng)9.1 鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比的優(yōu)點(diǎn)是鏈傳動(dòng)能保證定傳動(dòng)比傳動(dòng)，張緊力小，對(duì)軸的壓力小，

14、可在高溫、油污、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。 其缺點(diǎn)是工作平穩(wěn)性差，工作時(shí)有噪聲。9.2影響鏈傳動(dòng)速度不均勻性的主要參數(shù)是什么？為什么？答：影響鏈傳動(dòng)速度不均勻性的主要參數(shù)是鏈輪齒數(shù)z1和鏈節(jié)距p。因?yàn)殒渹鲃?dòng)的運(yùn)動(dòng)情況和繞在多邊形輪子上的帶傳動(dòng)很相似，邊長(zhǎng)相當(dāng)于鏈節(jié)距p，邊數(shù)相當(dāng)于鏈輪齒數(shù)z，由于鏈速（即鏈銷軸圓周速度的水平分速度,其速度隨角而變化）由小變大，又由大變小，而且每轉(zhuǎn)過一鏈節(jié)要重復(fù)上述的變化一次，故鏈速作周期性的變化，而使鏈傳動(dòng)帶來(lái)了速度的不均勻性，鏈節(jié)距愈大和鏈輪齒數(shù)愈少，鏈速不均勻性也愈增加，使鏈節(jié)作忽上忽下、忽快忽慢的變化，故使其瞬時(shí)傳動(dòng)比發(fā)生變化。9.3鏈節(jié)距p的大小對(duì)鏈傳動(dòng)的動(dòng)

15、載荷有何影響？答：鏈節(jié)距越大，鏈條各零件的尺寸越大，由于鏈傳動(dòng)中鏈速有變化，若鏈節(jié)距越大，產(chǎn)生的動(dòng)載荷也越大。9.4 鏈傳動(dòng)的主要失效形式有哪幾種？答：鏈傳動(dòng)的主要失效形式有：（1）鏈板疲勞破壞；（2）滾子和套筒的沖擊疲勞破壞；（3）鉸條鉸鏈磨損；（4）鏈條鉸鏈的膠合；（5）鏈條靜力拉斷。9.5 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？答：鏈傳動(dòng)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：對(duì)于中高速鏈傳動(dòng)主要失效形式為疲勞破壞，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)以功率曲線為依據(jù)，應(yīng)使計(jì)算功率小于額定功率值；對(duì)于低速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式為靜力拉斷，應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，校核靜強(qiáng)度安全系數(shù)S。9.6 設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，為減少速度不均勻性應(yīng)從哪幾方面考慮？如何合理選擇參數(shù)

16、？答：設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，為減少速度不均勻性應(yīng)合理選擇參數(shù)：小鏈輪齒數(shù)不宜過少，一般，以減小速度波動(dòng)的幅度。另外，鏈節(jié)距盡量選小，以減小鏈輪的直徑，減少鏈接。9.7 鏈傳動(dòng)的功率曲線是在什么條件下得到的？在實(shí)際使用中要進(jìn)行哪些項(xiàng)目的修正？答：鏈傳動(dòng)的功率曲線的試驗(yàn)條件是：、單排鏈、載荷平穩(wěn)、采用推薦的潤(rùn)滑方式 ，壽命為15 000h、兩輪端面共面。在實(shí)際使用中要對(duì)、排數(shù)進(jìn)行修正。9.8 鏈傳動(dòng)的合理布置有哪些要求？ 答：鏈傳動(dòng)的布置應(yīng)注意使兩軸線應(yīng)平行布置，兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一平面內(nèi)。應(yīng)使主動(dòng)邊在上，從動(dòng)邊在下，即緊邊在上，松邊在下。若松邊在上會(huì)使鏈與輪齒相干涉。兩輪中心的連線盡量在同一水平面上

17、。如傾斜布置，其與水平面的夾角應(yīng)小于；若垂直布置時(shí)，需加張緊輪，以免下鏈輪嚙合不良。 9.9 鏈傳動(dòng)為何在適當(dāng)張緊？常用的張緊方法有哪些？ 答：鏈傳動(dòng)需要適當(dāng)?shù)膹埦o，因?yàn)殒渹鲃?dòng)鏈條的重量比較大，由于自重會(huì)產(chǎn)生下垂，若垂度過大會(huì)引起嚙合不良。常用的張緊方法有調(diào)整中心距，或采用張緊輪的方法。張緊輪應(yīng)設(shè)在松邊。9.10 如何確定鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式？常用的潤(rùn)滑裝置和潤(rùn)滑油有哪些？答：鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑方法有4種，應(yīng)根據(jù)鏈速和鏈節(jié)距的大小據(jù)圖9.11選擇。具體的潤(rùn)滑裝置如圖9.12所示，潤(rùn)滑油應(yīng)加于松邊。常用的潤(rùn)滑裝置有油杯，油池用于浸油潤(rùn)滑；用甩油輪使油飛濺起來(lái)潤(rùn)滑；用油泵、油管、油嘴進(jìn)行噴油潤(rùn)滑。常用的潤(rùn)滑

18、油有L-AN32、L-AN46、L-AN68。9.11 試設(shè)計(jì)一鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中的鏈傳動(dòng)。已知傳遞功率，主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比為,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，三班制，有中等沖擊，按推薦方式潤(rùn)滑。解：(1)選擇鏈輪齒數(shù)、。按表9.9選；估計(jì)鏈速(2) 確定鏈節(jié)數(shù)。初定中心距。取。（3）根據(jù)額定功率曲線確定鏈型號(hào)。由表9.4取;由表9.5取;由表9.6取;由表9.7取;由表9.8取。查額定功率曲線圖9.9，選取鏈條號(hào)為24A，節(jié)距p=38.1mm(4)驗(yàn)算鏈速（5）計(jì)算實(shí)際中心距。設(shè)計(jì)成可調(diào)整的中心距。（6）確定潤(rùn)滑方式。由圖9.11查得應(yīng)選用油浴潤(rùn)滑。(7)計(jì)算對(duì)鏈輪軸的壓力。(8) 鏈接設(shè)計(jì)（略）。(9) 設(shè)計(jì)張緊、潤(rùn)滑等裝置(略)。912 已知型號(hào)為16A的滾子鏈，主動(dòng)輪齒數(shù)，轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，中心距，油浴潤(rùn)滑，中等沖擊，電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)，試求該鏈傳動(dòng)所能傳遞的功率。解：由已知、，查表9.8，得，鏈節(jié)距。由已知中等沖擊、電動(dòng)機(jī),查表9.2,得。由，查表9.5，得。由單排，查表9.8，得。由,查表9.6，得。由，查9.7，得。根據(jù)式（9.5），可得出該鏈傳動(dòng)所能傳遞的功率為。9.13 在鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)組成的多級(jí)傳動(dòng)中，