机械设计8-23练习题及答案.docx

《机械设计》习题
题8-23
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400r/min，允许传动比误差为±5%，该输送机每天工作16小时，试设计此普通V带传动，并选定带轮结构形式与材料。
[解]：1.确定计算功率Pca
由表8-8查得工作情况系数KA=1.1，故
Pca=KAP=1.1x11KW=12.1KW
2.选择V带的带型
根据Pca、n1由图8-11选用B型。
3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v
1）初选小带轮的基准直径dd1。由表8-7和表8-9，取小带轮的基准直径dd1=160mm。
2）验算带速v。按式（8-13）验算带的速度
v=πdd1n160×1000=π×160×146060×1000m/s=12.23m/s
因为5m/s<v<30m/s,故带速合适。
3）计算大带轮的基准直径。根据式（8-15a），计算大带轮的基准直径
dd2=idd1=3.65x160mm=584mm
根据表8-9，取标准值为dd2=600mm。
4.确定V带的中心距a和基准长度Ld。
1）根据式(8-20），初定中心距a0=600mm
2）由式(8-22)计算带所需的基准长度
Ld0≈2a0+π2dd1+dd2+dd2-dd124a0
=[2×600+π2160+600+600-16024×600]mm≈2474.47mm
表8-2选带的基准长度Ld=2420 mm。
3)按式（8-23)计算实际中心距a。
a≈a0+Ld-Ld02=600+2420-2474.472mm≈573mm
按式(8-24)，中心距的变化范围为536.4～645.6mm
5.验算小带轮上的包角α1
α1≈180°-dd2-dd157.3°a=180°-600-16057.3°573≈136>120°
6.计算带的根数z
1）计算单根V带的额定功率P
由dd1=160mm和n1=1460r/min，查表8-4得P0=3.62 kW。
根据n1=1460r/min，i=3.65和B型带，查表8-5得ΔP0=0.46 kW
查表8-6得Kα=0.88，表8-2得KL=0.92，于是
Pr=P0+∆P0∙Kα∙KL=3.62+0.46×0.88×0.92KW=3.30KW
2)计算V带的根数z。
z=PcaPr=12.13.30≈3.67
取4根。
7.计算单根V带的初拉力F0
由表8-3得B型带的单位长度质量q=0.170kg/m，所以
F0=5002.5-KαPcaKαzv+qv2=500×2.5-0.88×12.10.88×4×12.23+0.170×12.232N
=253.10N
8.计算压轴力Fp
FP=2zF0sinα12=2×4×253.10×sin136°2N=1960.73N
9.带轮结构设计

10.主要设计结论
选用B型普通V带4根，带基准长度2420mm。带轮基准直径dd1=160mm，dd2 =600mm，中心距控制在a=536.4～645.6mm。单根带初拉力F0=253.10N。
11.所选材料为HT200。