机械设计第八章_带传动-课题练习题-答案

《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，而带传动的最大有效拉力决、三个因素。

3、带传动的设计准则是保证带，并具有一定的。

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

6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在打滑总是发生在 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D1≥D1lim。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带的型号可根据和

10、带传动中，打滑是指带轮上。刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为 Ff

11、带传动中的弹性滑动是由产生的，可引起， 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≥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，和 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。

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 B

2、带传动中，选择V带的型号是根据。

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 r／min，从动轮直径D2=710mm，转速n2=233 r／min，则传动的滑动率 。

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

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。

A．带不是绝对挠性体 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．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．降低 B．增大 C．无影响

9、带传动中，用方法可以使小带轮包角 1加大。

A．增大小带轮直径的d1 B．减小小带轮直径d1

C．增大大带轮直径d2 D．减小中心距a

10、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。

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

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．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．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．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。

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及带的。

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。

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．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。

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。

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传动。

， A．齿轮 B．链 C．蜗杆 D．带

23、带传动中的弹性滑动是。

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=25～30m/s，其目的是限制限制小带轮的直径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。

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，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

?

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。

【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=8.2m／s，带的根数z=4。安装时测得预紧力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α=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=130~200MPa；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=efva e0.51 5。

F14 F1 55

d1n1 180 1450 13.67带速 60 100060 1000

1000P1000 10 732有效圆周力 Fe 13.67

55Fe Fe 732 915N 44Fe F1 F2 F1 m/s N

V带中各应力：

紧边拉应力 1 F1915 6.63 MPa A138

离心力 Fe q 2 0.18 13.672 33.6 N

离心拉应力 c Fc33.6 0.24 MPa A138

弯曲应力 b1 Eh10.5 170 9.92 MPa d1180

最大应力 max 1 b1 (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

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500mmn1=1430r/min，

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=1.3×1.7=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

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)<a0<2(d1+d2)，可得a0应在336~960mm之间，初选中心距a0=500mm。 计算带所需的基准长度： m/s 25m/s

2a0 0.5 (d2 d1) 0.25(d2 d1)2/a0 Ld

2 500 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：

)/2 [500 (1800 1805a a06(Ld Ld)/2]

=497.5 mm

（5）验算主动轮上的包角α1

α1=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z

z KAP/[(P0 P0)KaKL]

由n1=1430r/min，d1=80mm；i= d2/d1=5，查表得

P0=0.35kW, P0=0.03kW

Ka=0.9， KL=1.18。

所以 z=2.21/[0.35+0.03] ×0.9×1.18]=5.48

取z=6根。

（7）计算预紧力F0

FPca 0 500z 2.5

K 1 2

a q

F2.21

0 5006 5.99 2.5

0.9 1 0.06 5.992 56.8N

（8）计算作用在轴上的压轴力FQ FQ 2zF0sin( 1/2) 2 6 56.8 sin(143.3 /2) 646.9

9）带轮结构设计（略）。 N（

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