机械设计第八章-带传动-思考题-答案

1、带传动课堂练习题一、填空题1、普通 V 带传动中，已知预紧力 F0=2500 N，传递圆周力为 800 N，若不计带的离心力，则 工作时的紧边拉力 F1 为 2900 ，松边拉力 F2 为 2100 。2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大 ，而带传动的最大有效拉力决定于 F0、 、 f 三个因素。3、带传动的设计准则是保证带 疲劳强度 ，并具有一定的 寿命 。4、在同样条件下， V 带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是 V 带在接触面上所受 的 正压力 大于平带。5、V 带传动的主要失效形式是疲劳断裂 和 打滑 。6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处

2、 ；皮带传动的打滑总是发生在 皮带与小带轮 之间。7、皮带传动中， 预紧力 F0过小，则带与带轮间的摩擦力 减小，皮带传动易出现 打滑 现象而导致传动失效。8、在 V 带传动中，选取小带轮直径 D1D1lim 。的主要目的是 防止带的弯曲应力过大 。9、在设计 V 带传动时，V 带的型号可根据 计算功率 Pca 和 小带轮转速 n1 查选型图确定。10、带传动中，打滑是指 带与带轮之间发生显著的相对滑动 ，多发生在 小 带轮上。 刚开始打滑时紧边拉力 F1与松边拉力 F2 的关系为 F1=F2ef 。11、带传动中的弹性滑动是由 松紧边的变形不同 产生的，可引起 速度损失 ， 传动效率下降、带

3、磨损 等后果，可以通过 减小松紧边的拉力差即有效拉力 来降低。12、带传动设计中，应使小带轮直径 d drnin ，这是因为 直径越小，带的弯曲应力越大 ； 应使传动比 i 7，这是因为 中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传 动性能 。13、带传动中，带上受的三种应力是 拉应力 ， 弯曲应力 和 离心应力 。 最 大应力等于 1+ b1+ c ， 它发生在 紧边开始绕上小带轮处 处，若带的许用应力小 于它，将导致带的 疲劳 失效。14、皮带传动应设置在机械传动系统的 高速级，否则容易产生 打滑 。二、选择题1、带传动正常工作时，紧边拉力 F1 和松边拉力 F2满足关系B2、带

4、传动中，选择 V 带的型号是根据 C 。A 小带轮直径B转速C计算功率和小带轮转速D传递功率3、当要求单根 V 带所传递的功率不超过该单根 V 型带允许传递的功率 P0，这样带传动不会 产生 C 失效。A 弹性滑动B打滑 C疲劳断裂D打滑和疲劳断裂E弹性滑动和疲劳断裂4、带传动主动轮直径 D1=180mm，转速 n1=940 rmin，从动轮直径 D2=710mm，转速 n2=233 rmin ，则传动的滑动率 = D 。A 12B15C18D225、在进行 V 带传动设计计算时，若 v 过小，将使所需的有效拉力 B 。A 过小B过大C不变6、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于C 。A 带不是

5、绝对挠性体B带绕过带轮时产生离心力C带的紧边与松边拉力不相等7、带传动中弹性滑动的大小随着有效拉力的增大而A 。A 增加B减c不变8、工作条件与型号一定的 v 型带，其弯曲应力随小带轮直径的增大而 A 。A 降低B增大C无影响9、带传动中，用A 方法可以使小带轮包角 1 加大。A 增大小带轮直径的 d1B减小小带轮直径 d1C增大大带轮直径 d2D减小中心距 a10、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于C 。A包角 1 太小B初拉力 F0 太小C紧边与松边拉力不等D传动过载 11、如果单根 V 带所传递的功率不超过实际所允许传递的功率， 则该 V 带传动就不会产生 B 失效A 打滑B带的疲劳断裂

6、C带的疲劳断裂和打滑12、v 带轮的最小直径 dmin 取决于 A 。A 带的型号B带的速度C主动轮速度D带轮结构尺寸13、v 带传动和平型带传动相比， V 带传动的主要优点是A 。A 在传递相同功率条件下，传动尺寸小B传动效率高C带的寿命长D带的价格便宜14、带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角A 。A 减小B增大C不变15、带传动的传动比与小带轮的直径一定时，若增大中心距，则小带轮上的包角BA 减小B增大C不变16、一般 v 带传动的主要失效形式是带的C 及带的 E 。A 松弛B颤动C疲劳破坏D弹性滑动E打滑17、带传动采用张紧轮的目的是D 。A 减轻带的弹性

7、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18、若传动的几何参数保持不变，仅把带速提高到原来的两倍，则V 带所能传递的功率将A 。A 低于原来的两倍B等于原来的两倍C大于原来的两倍19 设由疲劳强度决定的许用拉应力为 ，并且 0、 1、 2、 b1、 b2、 c 依次代表带内的 初拉应力、紧边拉应力、松边拉应力、在小带轮上的弯曲应力、在大带轮上的弯曲应力和离 心应力，则保证带的疲劳强度应满足 D 。20、带传动不能保证正确的传动比，其原因是C 。A 带容易变形和磨损B带在带轮上打滑C带的弹性滑动D带的材料不遵守胡克定律21、带传动的设计准则为C 。A 保证带传动时，带不被拉断B保

8、证带传动在不打滑条件下，带不磨损 C保证带在不打滑条件下，具有足够的疲劳强度22、以打滑和疲劳拉断为主要失效形式的是D 传动。， A齿轮 B 链C蜗杆D带23、带传动中的弹性滑动是C 。A允许出现的，但可以避免 B不允许出现的，如出现应视为失效C肯定出现的，但在设计中不必考虑 D肯定出现的，在设计中要考虑这一因素24、V 带传动限制带速 v=2530m/s，其目的是限制B ；限制小带轮的直径 Dmin ，其目的是限制 A ；保证包角 120，其目的是保证F 。A 弯曲应力B离心应力C拉应力D紧边拉力E松边拉力F有效拉力25、带传动采用张紧轮的目的是D 。A 减轻带的弹性滑动B提高带的寿命C改变

9、带的运动方向D调节带的初拉力三、判断题1、带的弹性滑动使传动比不准确，传动效率低，带磨损加快，因此在设计中应避免带出现弹 性滑动。 ( F )2、在传动系统中，皮带传动往往放在高速级是因为它可以传递较大的转矩。 ( F )3、带传动中的弹性滑动不可避免的原因是瞬时传动比不稳定。( F )4、V 带传动中其他条件相同时，小带轮包角越大，承载能力越大。( T )5、带传动中，带的离心拉应力与带轮直径有关。 ( F )6、弹性滑动对带传动性能的影响是：传动比不准确，主、从动轮的圆周速度不等，传动效率 低，带的磨损加快，温度升高，因而弹性滑动是种失效形式。 ( F )7、带传动的弹性打滑是由带的预紧力

10、不够引起的。 ( F )8、当带传动的传递功率过大引起打滑时，松边拉力为零。 ( F )9、V 型带的公称长度是指它的内周长。 ( F )10、若一普通 v带传动装置工作时有 300 rmin和 600 rrain两种转速，若传递的功率不变， 则该带传动应按 600 rmin 进行设计。 ( F )11、若带传动的初拉力一定，增大摩擦系数和包角都可提高带传动的极限摩擦力。( T )12、传递功率一定时，带传动的速度过低，会使有效拉力加大，所需带的根数过多。( T )13、带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 ( F )四、分析计算题1、图 (a)为减速带传动，图 (b)为增速带传动，中心

11、距相同。设带轮直径 d1=d4， d2=d3，带 轮 1 和带轮 3 为主动轮，它们的转速均为 n。其他条件相同情况下，试分析：(1) 哪种传动装置传递的圆周力大 ?为什么 ?(2) 哪种传动装置传递的功率大 ?为什么 ?(3) 哪种传动装置的带寿命长 ?为什么 ?2. 带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 解题要点：(1) 中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距(2) 传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传 动比。

12、3、图所示两种传动方案中，你认为哪种方案较合理?试分析，说明原因【解答】第二种方案较为合理。原因是：(1)带传动宜放在高速级，功率不变情况下，高速级速度高，带传动所需有效拉力就小，带 传动的尺寸也比较小。(2)带传动直接与电机相联，可对传动系统的冲击、振动其缓冲作用，对电机有利。(3) 齿轮减速器中输入和输出的轴段长，原动机和工作机的振动和冲击对齿轮传动影响小； 轴的单位长度扭转变形小，轴的扭转刚性较好；轴的扭转剪应力分布减弱了弯曲正应力的分 布不均。(4) 第二种方案的纵向尺寸较小，结构紧凑。4、有一 V 带传动，传动功率为 P=3.2kW，带的速度为 v=8.2ms，带的根数 z=4。安装

13、时测 得预紧力 F0=120 N。试计算有效拉力 Fe、紧边拉力 Fl、松边拉力 F2。5、皮带传动大小包角为 180。带与带轮的当量摩擦系数为 fv=0.5123，若带的初拉力 F0=100 N，不考虑离心力的影响。传递有效圆周力 Fe=130 N时，带传动是否打滑 ?为什么?6、B 型 V 带传动中，已知：主动带轮基准直径 d1=180mm，从动带轮基准直径 d2=180mm， 两轮的中心距 =630mm，主动带轮转速 n11 450 r/min，能传递的最大功率 P=10kW。试求： V 带中各应力，并画出各应力 1、 2、 b1、 b2及 c 的分布图。附： V 带的弹性模量 E=13

14、0200MPa；V 带的质量 q=0.8kg/m；带与带轮间的当量摩擦 系数 fv=0.51；B 型带的截面积 A=138mm2；B 型带的高度 h=10.5mm。解题要点：V 带传 动在传 递最 大功率 时，紧 边拉 力 F1 和松 边拉 力 F2 的 关系符 合欧 拉公式 ，即F1/F2=efva0.51e5。Fe F1 F2 F1 F51 45F1有效圆周力Fe1000P1000 1073213.67Fe 5Fe 5 e 4 e 4732915NV 带中各应力：紧边拉应力1F1A9151386.63MPa带速d1n160 1000180 1450 13.6760 1000m/sN最大应力

15、离心力2Fe q0.1813.67233.6N离心拉应力Fc33.60.24MPacA138弯曲应力Ehb1 E17010.59.92MPad1180max 1b1 (6.63 9.92) 16.55 MPa各应力分布如图所示7 、设计由电动机至凸轮造型机凸轮轴的 V 带传动，电动机的功率 P=1.7kW, 转速为 n1 =1430r/min ，凸轮轴的转速要求为 n2=285 r/min 左右，根据传动布置，要求中心距约为 500mm 左右。带传动每天工作 16h。试设计该 V 带传动。解题要点：（1）确定计算功率 Pca根据 V 带传动工作条件，查表可得工作情况系数 KA=1.3，所以Pc

16、a=KAP=1.31.7=2.21 kW（2）选取 V 带的型号根据 Pca、 n1，由图确定选用 Z型V 带。（ 3）确定带轮基准直径 d1、d2取主动轮基准直径为d1=400mm。验算带的速度：d1n1 /(60 1000)80 1430(60 1000) 5.99 m/s 25 m/s故带的速度合适。(4) 确定 V 带的基准长度和传动中心距a0=500mm。根据 0.7(d1+d2)a02(d1+d2)，可得 a0 应在 336960mm之间，初选中心距 计算带所需的基准长度：Ld 2a0 0.5 (d2 d1) 0.25(d2 d1)2 /a022 500 0.5 (400 80) 0.25 (400 80)2 /500=1 805.2 mm 选取带的基准长度 L d=1800mm。计算实际中心距：a a0 6( Ld Ld)/2 500 (1800 1805)/2=497.5 mm(5) 验算主动轮上的包角 1 1=180 (d2 d1) 180 /( a)=180 (400 80) 180 /(3.14 497.5)=143.13 120 故主动轮上的包角合适。( 6)计算 V 带的根数 zz K AP /( P0