机械设计第八章

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Fo=25OO 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Fi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Fq、 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；皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮 之

2、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Di >Diiim。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Pea和 小带轮转速ni查选型图确10、 带传动中，打滑是指，多发生在小带轮上。刚开始打滑时紧边拉力Fi与松边拉力F2的关系为 Fi=E2_e。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 >drn

3、in ,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BB.畀-耳=巧CFJ F尹尹2、带传动中，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

4、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Po，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n仁940 r/min，从动轮直径D2=710mm，转速 n2=233 r /min，则传动的滑动率 = D 。A. 1 . 2% B. 1 . 5% C. 1 . 8% D . 2 . 2%5、 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.带不是绝对挠性体B.带绕过带轮时产生

5、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di B.减小小带轮直径diC.增大大带轮直径d2 D.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C.带的疲劳断裂

6、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_oA.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BoA.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_EoA.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

7、D oA.减轻带的弹性滑动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AoA.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 oA. 6壬 b 一s 巧5 一°B* <T-的-矶20、带传动不能保证正确的传动比，其原因是 C oA.带容易变形和磨损B.带在带轮上打滑C.带的弹性滑动

8、D.带的材料不遵守胡克定律21、带传动的设计准则为C oA .保证带传动时，带不被拉断B. 保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

9、.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

10、，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 r /min和600 r /rain两种转速，若传递的功率不 变，则该带传动应按600 r /min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

11、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，中心距相同。设带轮直径d仁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？【解答】门两种传动装置传递的圆周力一样大。因为根据F=2Fnh亠I 1+严阳种佬切装置的最小包弟。样 摩擦系数/和初拉力斤也相同，故几相亀(b)传动装置伟递的功率大口因为£<如 所以”严 叭: < 也二=弘6()X100060X100

12、01000(a>时间内(b)装置带的应力循环次数爭*容易菠劳破坏°而耳二耳，故传动装置的带寿命长。因为两种传动装置传递的圆周力相同，但人5 单伦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、图所示两种传动方案中，你认为哪种方案较合理？试分析，说明原因送曙方案一IIII解答】第二种方案较为合

13、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=8.2m /s，带的根数z=4。安装时 测得预紧力Fo=12O N。试计算有效拉力Fe、紧边拉力Fi、松边拉力F2。【解答】由

14、e盎得1000 卩 1000X3-2 F =9丁、6 卜&4X8.2F97 56因此耳=筑+ =120+=16858 N-7122 N5、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？【解答】先求出带传动的极限有效拉力齐帧2由公式£=2心1 一帀云）可得2,0.123x3.1*£尸2>< 100“ 一甸莎曰 切332 N而传递的有效拉力为曲0 N < E恤曰33.2 N6、B型V带传动中，已知：主动带轮基准直径di=

15、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 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 i、2、bi、 b2及c的分布图。附：V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：F1/F2= efvaV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FeF1F2F1F14F155带速180 1450 13.6760100060 1

16、0000.51 e5。m/s有效圆周力F 1000PFe1000 1013.67732F 5f 5Fe 4Fe 4732915NV带中各应力:紧边拉应力1F,9156.63MPaA138离心力Feq 20.1813.67233.6N离心拉应力cFc33.60.24MPaA138弯曲应力b1eB17010.59.92 MPad1180最大应力max1b1(6.639.92)16.55MPa各应力分布如图所示P=1.7kW,转速为，要求中心距约为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m=1430r/min，凸轮轴的转速要求为=285 r/min左右，根据传动布置 500mm左右

17、。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Pea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=1.3 X1.7=2.21kW(2) 选取V带的型号根据Pca、m ,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：dm/(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根据0.7(d1+d2)va°<2(d1 + d2)，可得a°应在336960mm 之间，初选中心距 a°=500mm。计算带所需的基准长度：Ld 2a00.5 (d2 d1)0.25(d2 d1)2/a022 5000.5(400 80) 0.25 (400 80) /500=1 805.2 mm选取带的基准长度Ld=1800mm。计算实际中心距：a a°6(LdLd)/2 500 (1800 1805)/2=497.5 mm(5) 验算主动轮上的包角aiai=180(d2 d1) 180 /( a)=180(400 80) 180 /(3.14 497.5)= 143.13120故主动轮上的包角合适。(6) 计算V带的根数zz KaP/(P。F0)K