机械设计习题与答案17带链传动

1、十七带、链传动习题与参考答案、单项选择题（从给出的A B、C D中选一个答案）1带传动是依靠来传递运动和功率的。A.带与带轮接触面之间的正压力B.带与带轮接触面之间的摩擦力C.带的紧边拉力D.带的松边拉力2带张紧的目的是。A.减轻带的弹性滑动B.提咼带的寿命C.改变带的运动方向D.使带具有疋的初拉力3与链传动相比较，带传动的优点是。A.工作平稳，基本无噪声B.承载能力大C.传动效率咼D.使用寿命长4与平带传动相比较，V带传动的优点是。A.传动效率咼B.带的寿命长C.带的价格便宜D.承载能力大5选取V带型号，主要取决于。A.带传递的功率和小带轮转速B.带的线速度C.带的紧边拉力D.带的松边拉力6

2、 V带传动中，小带轮直径的选取取决于。A.传动比B.带的线速度C.带的型号D.带传递的功率7中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由决定。A.小带轮直径B.大带轮直径C.两带轮直径之和D.两带轮直径之差8两带轮直径 疋时，减小中心距将引起。A.带的弹性滑动加剧B.带传动效率降低C.带工作噪声增大D.小带轮上的包角减小9带传动的中心距过大时，会导致。A.带的寿命缩短B.带的弹性滑动加剧C.带的工作噪声增大D.带在工作时出现颤动10若忽略离心力影响时，刚开始打滑前，带传动传递的极限有效拉力Felim与初拉力F。之间的关系为。A.F elim = 2F0ef/（ef一1）B.F eim = 2F

3、0（ef1）/（ef一 1）C.F elm = 2F0（ef -1）/（ef/1） D.F eim = 2F0（ef/1）/efv：11设计V带传动时，为防止 ，应限制小带轮的最小直径。121314151617181920而增大。2122A. 带内的弯曲应力过大B.小带轮上的包角过小C.带的离心力过大D.带的长度过长一定型号V带内弯曲应力的大小，与 成反比关系。A. 带的线速度B.带轮的直径C.带轮上的包角D.传动比一定型号V带中的离心拉应力，与带线速度 。A. 的平方成正比B.的平方成反比C.成正比D.成反比带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带B.紧边进入小带轮处D

4、.离开小带轮处。B.带绕过带轮产生了离心力D.带传递的中心距大。B.带在带轮上出现打滑D.带的弹性变形不符合虎克定律A. 进人大带轮处C.离开大带轮处带传动在工作中产生弹性滑动的原因是A.带与带轮之间的摩擦系数较小C.带的弹性与紧边和松边存在拉力差 带传动不能保证准确的传动比，其原因是A.带容易变形和磨损C.带传动工作时发生弹性滑动 一定型号的V带传动，当小带轮转速一定时，其所能传递的功率增量，取决于A.小带轮上的包角B.带的线速度C.传动比D.大带轮上的包角与V带传动相比较，同步带传动的突出优点是 。A.传递功率大B.传动比准确C.传动效率高D.带的制造成本低带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式

5、，主要取决于 。A.带的横截面尺寸B.传递的功率C.带轮的线速度D.带轮的直径当摩擦系数与初拉力一定时，则带传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随的增大A.带轮的宽度B.小带轮上的包角C.大带轮上的包角D.带的线速度与带传动相比较，链传动的优点是 。A.工作平稳，无噪声B.寿命长C.制造费用低D.能保持准确的瞬时传动比.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为A. 链传动只用来传递较小功率B. 链速较高，在传递相同功率时，圆周力小C. 链传动是啮合传动，无需大的张紧力D. 链的质量大，离心力大23与齿轮传动相比较，链传动的优点是 。A.传动效率高B.工作平稳，无噪声C.承载能力大D

6、.能传递的中心距大24在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应 。A.增大链节距和链轮齿数B.减小链节距和链轮齿数C.增大链节距，减小链轮齿数D.减小链条节距，增大链轮齿数25为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制。A.小链轮的转速B.传递的功率C.传动比D.传递的圆周力26大链轮的齿数不能取得过多的原因是 。A. 齿数越多，链条的磨损就越大B. 齿数越多，链传动的动载荷与冲击就越大C. 齿数越多，链传动的噪声就越大D. 齿数越多，链条磨损后，越容易发生“脱链现象”27链传动中心距过小的缺点是 。A. 链条工作时易颤动，运动不平稳B. 链条运动不均匀性和冲击作用

7、增强C. 小链轮上的包角小，链条磨损快D. 容易发生“脱链现象”28两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样 可以使。A.链条平稳工作，降低运行噪声B.松边下垂量增大后不致与链轮卡死C.链条的磨损减小D.链传动达到自动张紧的目的29链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在 情况下。A.低速重载B.高速重载C.高速轻载D.低速轻载30链条的节数宜采用 。A.奇数B.偶数C.5的倍数D. 10的倍数31链传动张紧的目的是。A. 使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率B. 使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率C. 避免链条垂度过大时产生

8、啮合不良D. 避免打滑二、填空题32当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到，而带传动的最大有效拉力决定于、和四个因素。33带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而 ，随包角的增大而 ，随摩擦系数的增大而，随带速的增加而。34 带内产生的瞬时最大应力由 和两种应力组成。35 带的离心应力取决于 、和三个因素。36在正常情况下，弹性滑动只发生在带 主、从动轮时的那一部分接触弧上。37在设计V带传动时，为了提高 V带的寿命，宜选取 的小带轮直径。38 常见的带传动的张紧装置有 、和等几种。39在带传动中，弹性滑动是 避免的，打滑是 避免的。40带传动工作时，带内应力是 性质的变应力。41带传动工作时，若

9、主动轮的圆周速度为Vi，从动轮的圆周速度为 V2，带的线速度为V，则它们的关系为 V1V， v2V。42 V带传动是靠带与带轮接触面间的 力工作的。V带的工作面是面。43在设计V带传动时，V带的型号是根据 和选取的。44当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，张紧轮一般应放在的内侧，这样可以使带只受弯曲。为避免过分影响 带轮上的包角，张紧轮应尽量靠近带轮。45 V带传动比不恒定主要是由于存在 。46带传动的主要失效形式为 和。47 V带传动限制带速V v 2530 m / s的目的是为了 ;限制带在小带轮上的包角一 120的目的是。48为了使V带与带轮轮槽更好地接触，轮槽楔角应 于带截面的楔

10、角，随着带轮直径减小，角度的差值越。49在传动比不变的条件下，V带传动的中心距增大，则小轮的包角 ，因而承载能力。50带传动限制小带轮直径不能太小，是为了 。若小带轮直径太大，则 。51带传动中，带的离心拉力发生在 带中。52在V带传动设计计算中，限制带的根数z 10是为了使。53链传动中，即使主动轮的角速度等于常数，也只有当 时，从动轮的角速度和传动比才能得到恒定值。54 对于高速重载的滚子链传动，应选用节距 的排链；对于低速重载的滚子链传动，应选用节距 的链传动。55与带传动相比较，链传动的承载能力 ，传动效率 ，作用在轴上的径向压力。56在滚子链的结构中，内链板与套筒之间、外链板与销轴之

11、间采用配合，滚子与套筒之间、套筒与销轴之间采用 配合57 链轮的转速 ，节距 ，齿数，则链传动的动载荷就越大。58若不计链传动中的动载荷，则链的紧边受到的拉力由 、和三部分组成。59链传动算出的实际中心距，在安装时还需要缩短25 mm，这是为了 。60 链传动一般应布置在 平面内，尽可能避免布置在 平面或平面内。61 在链传动中，当两链轮的轴线在同一平面时，应将 边布置在上面， 边布 置在下面。三、问答题62带传动的工作原理是什么？它有哪些优缺点？63当与其他传动一起使用时，带传动一般应放在高速级还是低速级？为什么？64与平带传动相比，V带传动有何优缺点？65在相同的条件下，为什么 V带比平带

12、的传动能力大？66 普通V带有哪几种型号？窄 V带有哪几种型号？67普通V带截面角为40,为什么将其带轮的槽形角制成34 、36和38三种类型？在什么情况下用较小的槽形角？68带的紧边拉力和松边拉力之间有什么关系？其大小取决于哪些因素？69什么是带的弹性滑动和打滑？引起带弹性滑动和打滑的原因是什么？带的弹性滑动和打滑 对带传动性能有什么影响？带的弹性滑动和打滑的本质有何不同？70带传动在什么情况下才发生打滑？打滑一般发生在大轮上还是小轮上？为什么？刚开始打 滑前，紧边拉力与松边拉力之间的关系是什么？71影响带传动工作能力的因素有哪些？72带传动工作时，带内应力如何变化？最大应力发生在什么位置？

13、由哪些应力组成？研究带 内应力变化的目的是什么？73带传动的主要失效形式有哪些？单根V带所能传递的功率是根据什么准则确定的？74 在设计带传动时，为什么要限制带的速度vmin和Vmax以及带轮的最小基准直径 di min ？75在设计带传动时，为什么要限制两轴中心距的最大值amax和最小值amin ？76在设计带传动时，为什么要限制小带轮上的包角：i ？77水平或接近水平布置的开口带传动，为什么应将其紧边设计在下边？78带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪几种？在什么情况下使用张紧轮？张紧轮应装 在什么地方？79带传动中，若其他参数不变，只是小带轮的转速有两种，且两种转速相差3倍，问两种转速

14、下，单根带传递的功率是否也相差3倍？为什么？当传递功率不变时，为安全起见，应按哪一种转速设计该带的传动？为什么？80与带传动相比较，链传动有哪些优缺点？81链传动的主要失效形式是什么？设计准则是什么？82为什么小链轮的齿数不能选择得过少，而大链轮的齿数又不能选择得过多？83在一般的情况下，链传动的瞬时传动比为什么不等于常数？在什么情况下它才等于常数？84引起链传动速度不均匀的原因是什么？其主要影响因素有哪些？85链传动为什么会发生脱链现象？86低速链传动(vV 0.6 m/s)的主要失效形式是什么？设计准则是什么？87链速一定时，链轮齿数的大小与链节距的大小对链传动动载荷的大小有什么影响？88

15、为避免采用过渡链节，链节数常取奇数还是偶数？相应的链轮齿数宜取奇数还是偶数？为什么？89在设计链传动时，为什么要限制两轴中心距的最大值amax和最小值amin ？90与滚子链相比，齿形链有哪些优缺点？在什么情况下，宜选用齿形链？91链传动为什么要张紧？常用张紧方法有哪些？92链传动额定功率曲线的实验条件是什么？如实际使用条件与实验条件不符，应作哪些项目 的修正？93水平或接近水平布置的链传动，为什么其紧边应设计在上边？94为什么自行车通常采用链传动而不采用其他型式的传动？95链条节距的选用原则是什么？在什么情况下宜选用小节距的多列链？在什么情况下宜选用 大节距的单列链？96在设计链传动时，为什

16、么要限制传动比？传动比过大有什么缺点？四、分析计算题97 已知单根普通 V带能传递的最大功率 P = 6 kW，主动带轮基准直径 d1= 100 mm，转速为 n1 = 1 460 r/min，主动带轮上的包角 二冷=150 ，带与带轮之间的当量摩擦系数 fv = 0.51。试求带的 紧边拉力F1,松边拉力F2，预紧力Fo及最大有效圆周力 Fe （不考虑离心力）。98设计一减速机用普通 V带传动。动力机为 Y系列三相异步电动机，功率P = 7 kW，转速n1 = 1 420 r/min，减速机工作平稳，转速匕=700 r/min，每天工作8h，希望中心距大约为 600 mm。（已知工作情况系数

17、 Ka= 1.0，选用A型V带，取主动轮基准直径 d1 = 100 mm，单根A型V带的 基本额定功率 P= 1.30 kW，功率增量许0 = 0.17 kW，包角系数K：.= 0.98，长度系数Kl = 1.01，带 的质量 q = 0.1 kg/m。）99 已知V带传递的实际功率 P = 7 kW，带速v = 10 m/s，紧边拉力是松边拉力的2倍。试求圆周力Fe和紧边拉力F1的值。100 V带传动所传递的功率 P =7.5 kW，带速v = 10 m/s，现测得张紧力F N125N。试求 紧边拉力F1和松边拉力F2。101 单根带传递最大功率 P =4.7 kW，小带轮的d1 = 200

18、 mm， m= 180 r/min ,：=135 ，fv =0.25。求紧边拉力F1和有效拉力Fe （带与轮间的摩擦力，已达到最大摩擦力）。102由双速电机与 V带传动组成传动装置。靠改变电机转速输出轴可以得到两种转速300 r/min和600 r/min。若输出轴功率不变，带传动应按那种转速设计，为什么？103设计一套筒滚子链传动。已知功率R =7 kW，小链轮转速 门讦200 r/min，大链轮转速n2 =102 r/min。载荷有中等冲击，三班制工作（已知小链轮齿数z1 = 21，大链轮齿数z2 = 41，工作情况系数 Ka =1.3，小链轮齿数系数 Kz =1.114 ;链长系数Kl

19、-1.03）104 一双排滚子链传动，已知链节矩p = 25.4 mm，单排链传递的额定功率 P0 = 16 kW，小链轮齿数z1 =19，大链轮齿数z2 = 65，中心距约为800 mm，小链轮转速 m = 400 r/min，载荷平 稳。小链轮齿数系数 Kz =1.11，链长Kl =1.02，双排链系数 Kp =1.7，工作情况系数 Ka = 1.0。 计算：（1）该链传动能传递的最大功率。（2）链条的长度。五、结构题（图解题）105如题105图所示，采用张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。在图a、b、c、d、e、f、g和h所示的八种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？为什么

20、？（注：最小轮 为张紧轮。）c)d)题 105图106 题106图中所示V带在轮槽中的3种位置，试指出哪一种位置正确?题 106图107如题107图所示链传动的布置形式。小链轮为主动轮。在图a、b、c、d、e与f所示的布置方式中，指出哪些是合理的？哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮。）4却c0题 107图例解1. B型V带传动中，已知：主动带轮基准直径 di=180mm,从动带轮基准直径 d2=180mm,两轮的中心距a =630mm,主动带轮转速 nJ 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 J、匚2、匚b1、匚b2及c的分布图。附：V

21、带的弹性模量E=130200MPa； 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fva0.51 -F 1/F2=e= e 5。带速有效圆周力F2 = F1-F155nd1n1一 60 1000 一 60 1000匚 1000 P 1000 10Fe -； 180 1450=13.67m/s13.67-732Fe=5 732 =9154V带中各应力:紧边拉应力F1二 1-A915 =6.63138MPa离心力Fe

22、=q 2= 0.18 13.672= 33.6离心拉应力FcA336 =0.24138MPa弯曲应力-b1 =Eh =170 .二 9.92 MPa d1180最大应力匚max ：；b1 =（6.63 9.92） =16.55 MPa各应力分布如图所示。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3. 在下图中，

23、图a为减速带传动，图b为增速带传动。这两传动装置中，带轮的 基准直径di=d4，d2=d3且传动中各带轮材料相同，传动的中心 a，带的材料、尺寸及预 紧力（或张紧力）均相同，两传动装置分别以带轮1和带轮3为主动轮，其转速均为n（r/min）。4试分析：哪个装置能传递的最大有效拉力大？为什么？忖即Fi=2F2。试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力Fo （忽略离心力的影响） 解题要点：因为 P= （F1-F2） u /100将P= 7.5kW代入上式，得（F1-F2） u =7500又因为F1=2F2联立求解式（1）和式（2），可得F1=1500，F2=750N有效拉力Fe=F1-F2=720N

24、预紧力F0= F1 - F2/2=1125N5.已知一 V带传动的主动轮基准直径 d1=100mm，从动轮基准直径d2=400mm，中 心距a0=约为485mm,主动轮装在转速m=1 450r/min的电动机上，三班制工作，载荷平 稳，采用两根基准长度Ld=1 800mm的A型普通V带，试求该传动所能传递的功率。解题要点：（1）根据题意可知传动比 i=400/10 =4带长Ld =2a0 0.5二（d2 dj 0.25（d2 - dj2/a0=2 4850.5二 400 1000.25400 -100 2/485 丨-1801 mm实际选用标准长度Ld=1800mm小带轮包角= 180, _：

25、；02-dj 180 / -：= 180 400 -100180 / 3.14 485R144.56根据带传动工作条件，查表可得工作情况系数Ka=1.2;查表可得单根普通A型V带的基本额定功率P=1.30kW;查表可得单根普通A型V带的基本额定功率 P=1.7kW;查表可得包角系数 =0.91 ；查表可得长度系数Kl =1.01(2)根据z二KaP/(P。rP)KaKL，可得该带传动所能传递的功率为P 二 z(P。R)KaKL/KA=2 (1.300.17) 0.91 1.01/1.2.I - 2.25 kW6. 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

26、m=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Pca=KAP=1.3X 1.7=2.21kW(2) 选取V带的型号根据Pca、ni，由图确定选用Z型V带。(3) 确定带轮基准直径di、d2取主动轮基准直径为di=400mm。验算带的速度：-dini/(60 1000)-!-：80 1430(60 1000)1 = 5.99m/s ： 25m/s故带的速度合适。(4) 确定V带的基准长度和传动

27、中心距根据 O.7(di+d2)a0 v； V2 120 (6)计算V带的根数z :Z 二 KaP/(P。：P0)K：Kl=7.0/(1.3+0.17) X 0.98X 1.01 = 4.81取z - 5根。(7)计算预紧力F0 :F。=500PCa(2.5/K：.-1)/(vz) qv2F0 =500 7 (2.5/0.98 -1)/(7.43 5)0.1 7.432 N =151.6 N(8) 计算作用在轴上的压轴力Fq :Fq =2zF0s in (:2)=2 5 151.6 si n(170.2 /2) N = 1510.5N(9) 带轮的结构设计(略)99解题要点：(1) 带的有效圆

28、周力：Fe1 000P100N=700 N10(2) 带的松边拉力：根据受力公式有 F1 - F2联立解以上各式，得(3) 带的紧边拉力：100解题要点：(1)有效圆周FeFe，由题意有F2F2F1F2= 2F2及 Fe =700 N。= 700 N-2 700 N =1400 N匚 1000PFe 二1000 7.510(2) 紧边拉力F,与松边拉力F2 :Fi - F? = Fe = 750 N(F, F2)/2 二 F0 =1125N联解以上两式，可得F, =1500 N, F2 =750 N101解题要点：f0.25.(135/57.3)F1/ F2 =e V。=e=1.802 34v

29、 = 山/(60 1 000)=二 200 1 800/(6 10 )m/s = 18.85m/sFe =p/v =(4.7/18.85) kN =0.249 34 kN =249.34 NFe =片 - F2 二 ef v ： F2 - F2 二 0.802 3F2F2 二 Fe/0.802 3 =249.34 N/0.802 3 =310.78 NF1 =1.802 3F2 二 560.12 N102解题要点：(1) 带传动应按转速 300 r/min设计，最好使带速在 10 m/s左右。(2) 因为带速低时所需有效圆周力大，则所需带的根数也多，若按高转速设计，则不一定能满足低转速的工作要

30、求，会引起失效。(功率一定，其他条件不变时，转速越低，相应转矩越大，轴的最小直径也越大。)103解题要点：(1 )计算功率Pea :Pea 二 KAP =1.3 7 kW =9.1kW(2) 确定链条链节数 LP :题目对中心距无特殊要求，初定中心距a0 =40p，则链节数为Lp =2a/p (Z2 zJ/2 卩0.5厶-zj/二2/a。2=2 40p/ p (4121)/2p0.5 (41 -21)/二/(40 p)=111.3 节故取偶数LP = 112节(3) 确定链条的节距 p：选取单排链，则多排链系数 KP =1.0，故得所需传递的功率为P0 二 Pea/(KzKLKP) =9.1kW/(1.1141.03 1.0)= 7.75 kW根据小链轮转速 山=200 r/min和功率P0 =7.75kW，选取链号为16A的单排链，