题目
一V带传动中,初拉应力0=F/A=1.2MPa,传递的圆周力为750N,若不考虑带的离心力求工作时松、紧边拉力F2、F1(A=4.76cm2)
一V带传动中,初拉应力0=F/A=1.2MPa,传递的圆周力为750N,若不考虑带的离心力
求工作时松、紧边拉力F2、F1(A=4.76cm2)
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查V带传动中初拉力与工作拉力的关系,以及如何通过已知条件求解松边和紧边的拉力。
解题核心思路:
- 建立方程:根据V带传动理论,工作时紧边拉力$F_1$和松边拉力$F_2$满足两个方程:
- 拉力之和:$F_1 + F_2 = 2F_0$(初拉力的两倍)
- 拉力之差:$F_1 - F_2 = F$(传递的圆周力)
- 联立求解:通过联立方程解出$F_1$和$F_2$。
- 单位转换:注意面积单位从$\text{cm}^2$到$\text{mm}^2$的转换,确保计算精度。
破题关键点:
- 正确应用公式:明确初拉力$F_0$与初拉应力$\sigma_0$的关系$F_0 = \sigma_0 \cdot A$。
- 方程联立:通过加减法消元,快速求解联立方程。
步骤1:计算初拉力$F_0$
根据初拉应力公式:
$\sigma_0 = \frac{F_0}{A} \implies F_0 = \sigma_0 \cdot A$
将$\sigma_0 = 1.2 \, \text{MPa}$(即$1.2 \, \text{N/mm}^2$)和$A = 4.76 \, \text{cm}^2 = 476 \, \text{mm}^2$代入:
$F_0 = 1.2 \times 476 = 571.2 \, \text{N}$
步骤2:联立方程求解$F_1$和$F_2$
根据题意,建立方程组:
$\begin{cases}F_1 + F_2 = 2F_0 = 2 \times 571.2 = 1142.4 \, \text{N} \\F_1 - F_2 = F = 750 \, \text{N}\end{cases}$
联立求解:
- 相加两式:
$2F_1 = 1142.4 + 750 \implies F_1 = \frac{1892.4}{2} = 946.2 \, \text{N}$ - 代入第一式求$F_2$:
$F_2 = 1142.4 - 946.2 = 196.2 \, \text{N}$