带传动计算练习题及答案呈现

带传动计算练习题及答案呈现考试时间：______分钟总分：______分姓名：______选择题（每题4分，共20分）1.带传动中，限制小带轮直径的主要目的是（）A.减小带弯曲应力B.减小离心应力C.增大包角D.提高传动效率2.V带传动中，带的楔角α=40°，工作时带与轮槽的工作面夹角（）A.大于40°B.等于40°C.小于40°D.与带速有关3.带传动张紧装置的主要作用是（）A.减轻带的弹性滑动B.保持初拉力F₀C.增大包角D.提高传动比4.带传动中，弹性滑动产生的主要原因是（）A.带的预紧力不足B.带与带轮间的摩擦系数不足C.带的弹性变形与带轮圆周速度差D.带的疲劳破坏5.在其他条件相同的情况下，V带传动的传动能力平带传动（）A.低于B.等于C.高于D.不确定填空题（每题4分，共20分）1.带传动的主要失效形式包括_________、_________和_________。2.单根V带的基本额定功率P0是指在特定条件下（α=180°、特定带长、平稳载荷），_________所能传递的功率。3.带传动设计中，限制带速v的范围是_________，目的是_________。4.带的根数z的计算公式为z=_________，为使各带受力均匀，z不宜超过_________根。5.带传动轴上压力FQ的计算公式为FQ=_________，其中F₀为_________。计算题（共60分）1.（20分）设计某机床电动机与主轴之间的V带传动。已知电动机功率P=5.5kW，转速n1=1440r/min，传动比i=2.5，每天工作16小时，载荷平稳。试确定：（1）带的型号；（2）小带轮基准直径dd1；（3）带速v；（4）初拉力F₀（取摩擦系数f=0.25，轮槽角φ=38°）。2.（25分）接题目1，已确定大带轮基准直径dd2=i×dd1=2.5×100=250mm（标准值），初选中心距a0=500mm。试计算：（1）带的基准长度Ld及实际中心距a；（2）小带轮包角α1；（3）单根V带的额定功率P0及功率增量ΔP0；（4）带的根数z（取KL=1.03，Ka=0.98）。3.（15分）接题目1、2，已知单根V带的初拉力F₀=500N（修正后），带的根数z=2。试计算：（1）带传动轴上压力FQ；（2）若工作载荷变为冲击载荷（KA=1.3），校核带的传动能力是否足够（若不足，提出改进措施）。试卷答案选择题1.答案：A解析思路：小带轮直径越小，带绕过轮缘时的弯曲应力越大，易导致带疲劳断裂，因此限制小带轮直径是为了减小弯曲应力。2.答案：C解析思路：V带工作时，带在轮槽中会发生径向收缩，导致工作面夹角小于带的楔角（40°），具体数值与带轮直径、带型有关。3.答案：B解析思路：张紧装置通过调整中心距或使用张紧轮，补偿带的磨损和伸长，保持初拉力F₀，确保传动能力。4.答案：C解析思路：带是弹性体，紧边拉力大于松边拉力，导致带在紧边伸长量大于松边，因而带速略低于带轮圆周速度，引起弹性滑动。5.答案：C解析思路：V带依靠两侧面摩擦传力，当量摩擦系数大于平带（f_v=f/sin(φ/2)，φ为轮槽角），因此传动能力高于平带。填空题1.答案：打滑、带的疲劳破坏、带的工作面磨损解析思路：带传动的主要失效形式包括打滑（摩擦力不足导致的过载失效）、疲劳破坏（交变应力作用下的撕裂或断裂）和工作面磨损（长期摩擦导致的损耗）。2.答案：单根V带解析思路：P0是单根V带在特定工况下的基准传递功率，是设计时计算实际功率的基础。3.答案：5m/s≤v≤25m/s；避免v过低（传递功率不足）或v过高（离心力过大，降低有效拉力）解析思路：带速过低时，所需有效拉力过大，易打滑；带速过高时，离心应力增大，导致带与带轮间压紧力减小，传动能力下降。4.答案：Pca/[(P0+ΔP0)KaKL]；3~5解析思路：z是计算功率除以单根带实际传递功率（考虑包角系数和长度系数）；根数过多会导致受力不均，一般限制z≤3~5。5.答案：2F₀zsin(α1/2)；单根带的初拉力解析思路：FQ是带对轴的作用力，等于带两侧初拉力的合力，其中α1为小带轮包角，z为带的根数，F₀为单根带的初拉力。计算题1.答案：（1）带的型号：A型（2）小带轮基准直径dd1：100mm（3）带速v：7.54m/s（4）初拉力F₀：603N解析思路：（1）计算计算功率Pca=KAP，KA=1.1（查表），Pca=6.05kW；根据Pca和n1查V带选型图，选A型。（2）查A型带最小直径dd1min=75mm，取dd1=100mm（标准值）。（3）计算v=πdd1n1/(60×1000)=3.14×100×1440/(60×1000)=7.54m/s。（4）初拉力F₀=500×(Pca/vz)×(2.5-Ka)/z+mv²，z暂取1，m=0.1kg/m，Ka=1，Fc=mv²=0.568N，F₀≈603N。2.答案：（1）带的基准长度Ld：1600mm；实际中心距a：520mm（2）小带轮包角α1：163.45°（3）单根V带的额定功率P0：1.31kW；功率增量ΔP0：2.29kW（4）带的根数z：2根解析思路：（1）初算带长Ld0=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)²/(4a0)=1561mm；取Ld=1600mm，KL=1.03；实际中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=520mm。（2）包角α1=180°-57.3°×(dd2-dd1)/a=163.45°。（3）查A型带P0表（n1=1440r/min、dd1=100mm），P0=1.31kW；ΔP0=Kb×n1×(1-1/i)，Kb=2.65×10⁻³，ΔP0≈2.29kW。（4）z=Pca/[(P0+ΔP0)KaKL]=6.05/[(1.31+2.29)×0.98×1.03]≈1.66，取z=2。3.答案：（1）带传动轴上压力FQ：1978N（2）传动能力足够；改进措施：增大dd1或选用B型带解析思路：（1）FQ=2F₀zsin(α1/2)=2×500×