机械设计基础第4版 习题及解答 第十章

机械设计基础第4版自测题与习题参考答案（第十章）第十章带传动与链传动（一）自测题10-20当载荷较大时,采用节距较小的多排链传动,但一般不多于4排,其原因是(C)。A.安装困难 B.套筒或滚子会产生疲劳点蚀C.各排受力不均匀D.链板会产生疲劳断裂（二）习题10-21试设计一普通V带传动,主动轮转速n1=960r/min,从动轮转速n2=320r/min,带型为B型,电动机功率P=4kW,两班制工作,载荷平稳。参考解答解：见表10-1表10-1解题步骤

序号计算项目计算内容计算结果1计算功率PC=KAPC=1.2×4kW=4.8kwKA=1.2PC=4.8kw2选择带型据Pc=4.8kW和n1=960r/minA型3确定带轮基准直径由表10-9确定dd1dd2=idd1(1-ε)=(960/320)×140×(1-0.02)=411.6,查表10-9取标准值dd1=140mmdd2=425mm4验算带速v=πdd1n1/(60×1000)=π×140×960/(60×1000)m/s≈7.03m/s因为5m/s<v<25m/s,故符合要求序号计算项目计算内容计算结果5验算带长初定中心距a0=500mmLd0=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/=[2×500+π(140+425)/2+(425-140)2/4×500]mm≈1927.66mm由表10-2选取Ld=1950mm1940mmLd=1940mm6确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=[500+(1940-1927.66)/2]mm=506.17mm取a=510mmamin=a-0.015Ld=(510-0.015×1940)mm=mmamax=a+0.03Ld=(510+0.03×1940)mm=mm取a=510mm7验算小带轮包角α1=180°-57.3°×(dd2-dd1)/a=180°-57.3°×(425-140)/510=147.98°因α1>120°,故符合要求8单根V带传递的额定功率据dd1和n1查图10-11d得P1=1.657kwP1=1.657kw9i≠1时单根V带的额定功率增量据带型及i查表10-5得ΔP1=0.11kwΔP1=0.11kw10确定带的根数查表10-6:Kɑ=0.914查表10-7:Kl=1.02Z≥Pc/[(P1+ΔP1)KαKl]=4.8/[(1.657+0.11)×0.914×1.02=2.91取Z=311单根V带的初拉力查表10-1,q=0.1(kg/m)F0=500(2.5/Kɑ-1)Pc/Zv+qv2=500(2.5/0.914-1)×4.8/3×7.03+0.1×7.032=202.4(N)F0=202.4N12作用在轴上的力FQ=2ZF0sin(α/2)=[2×3×202.4sin(147.98°/2)]N 1=(2×3×202.4sin73.99°)N=(2×3×202.4)NFQ=1165.82N13带轮的结构和尺寸以小带轮为例确定其结构和尺寸,由图10-7选定小带轮为实心轮,轮槽尺寸及轮宽按表10-3计算,并参查《简明机械零件设计实用手册》,从而画出小带轮工作图,见图10-1410-22已知一普通V带传动,主动轮基准直径dd1=250mm,从动轮基准直径dd2=900mm,n1=1440r/min,V带型为C型,Ld=4000mm,电动机为空载起动,工作时载荷变动较小,三班制工作,试计算该V带传动所能传递的功率及其作用在轴上的力。参考解答解：1.确定V带所能传递的功率即计算功率Pc查图10-11e),据n1=1440r/min和dd1=250mm,单根V带的额定功率P1≈9.06kw2．验算带长：初定中心距a0=1000mmLd0=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=[2×1000+π(250+900)/2+(900-250)2/4×1000]mm≈3911.13mm由表10-2选附近的Ld=4060mm3．确定中心距a：a≈a0+(Ld-Ld0)/2=[1000+(4060-3911.13)/2]mm=1074.5mm取a=1075mmamin=a-0.015Ld=(1075-0.015×4060)mm=1014mmamax=a+0.03Ld=(1075+0.03×4060)mm=1196.84.小带轮包角α1=180°-57.3°×(dd2-dd1)/1075=180°-57.3°×(900-250)/1075=145.35°5.求V带传动的传动比：i=n1/n2,由式（10-8）得n1/n2=(dd2/dd1)/(1-ε)=（900/250）/(1-0.02)≈3.67据带型号及i查表10-5得ΔP1=1.27kw6.V带根数选定V带通常适用根数为3~5根，取Z=3。从带根数确定公式Z≥Pc/[(P1+ΔP1)KαKl]得Pc≦Z×[(P1+ΔP1)KαKl]7．求Pc查表10-6:Kɑ=0.906;查表10-7:Kl=1.02Pc≦Z×[(P1+ΔP1)KαKl]=3×[(9.06+1.27)×0.906×1.021=28.64（kw）KAP≦28.64KA=1.3P≦22.03(kw）8．单根V带的初拉力F0和作用在轴上的力FQ查表10-1,q=0.30(kg/m)；带速v=πdd1n1/(60×1000)=π×250×900/(60×1000)m/s≈11.78m/sF0=500(2.5/Kɑ-1)Pc/Zv+qv2