机械设计第八章-带传动-思考题-答案解析

1、完美WORD格式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 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F 0、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

2、带轮之间。7、皮带传动中，预紧力F。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>Dhm。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 带与带轮之间发牛显著的相对滑动.多发牛在 小带轮匕刚开始打滑时紧边拉力Fi与松边拉力F2的关系为F i=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

3、带轮直径 ddrnin,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 BA.尸尸居B.6一心=工C'FJD.片+%=综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

4、.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 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 oA .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

5、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

6、生 B失效。A .打滑 B .带的疲劳断裂 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B,A ,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

7、的上。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。A. 5这匕一% % 一外打 一0;5WQ-5一5

8、一% 一 C. 5仃一0一%一/D,- 520、带传动不能保证正确白传动比，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

9、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

10、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

11、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？【解答】(1两种传动装置传递的圆周力一样大,因为根据入=2弓1一一.而 I l+ez 两种传动装置的最小包角

12、。样，摩擦系数/却初拉力耳世相同，故“相等.(2)(b)传动装置传递的功率大。因为<w所以匕二 % v 6()X1000 60X1000又焦，而匕二弓，故£</hHJvU(3) (a>传动装置的带寿命长亡因为两种传动装置传递的圆周力相同.但匕取，单位 时间内(b)装置带的应力循环次数多，容易疲劳破坏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

13、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。专业知识分享I T二III输送带带式运机案一方案二【解答】第二种方案较为合理。原因是：(1)带传动直放在高速级，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，

14、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=120 No试计算有效拉力Fe、紧边拉力F、松边拉力F2o【解答】由1塞得1000P1000X3.2 八,=97,36 人4X8.2因此耳=斗F 97 56，二 120+=168.78 N22*F 97 56/；-K-=120-Z-7L22N2 c 225、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=100N,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

15、拉力K.由公式身.=2外（1一2l+e）可得2电产2X 100X(1-14)= 133.2 N1 T C而传递的有效技力为冗=门0 N < /g=1332 N6、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=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=1

16、0.5mm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=efva0.51 e5。Fe Fi F2 F1 F14 F155带速dm60 1000180 145013.6760 1000m/s有效圆周力Fe1000P 1000 10732 N13.67Fe5Fe5e4 e4732915V带中各应力:F 915紧边拉应力1 6.63 MPa,A 138离心力Fe q 2 0.18 13.672 33.6 N离心拉应力c Fc 336 0.24 MPaA 138弯曲应力 b1 E- 170 105 9.92 MPa d1180最大应力max 1b1 (

17、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Ra根据V带传动工作条件，查表可得工作情况系数K=1.3,所以Ra=KP=1.3 M.7=2.21 kW(2)选取V带的型号根据自、5，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：d1nl/(60 1000)80

18、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)va0<2(d1+d2),可得 a。应在 336960mmL问，初选中心距 a0=500mm计算带所需的基准长度：2Ld 2a0 0.5 (d2 d1) 0.25(d2 d1)2/a02 500 0.5(400 80) 0.25 (400 80)2/500=1 805.2 mm选取带的基准长度Ld=1800mm计算实际中心距：a a06(Ld Ld)/2 500 (1800 1805)/2=497.5 mm(5)验算主动轮上的包角小a 1=180 (d2 d1) 180 /( a)=180(400 80) 180 /(3.14 497.5)=143.13 1