机械设计第八章-带传动-思考题-答案

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F1为 2900，松边拉力F2为2100。,而带传动的最大有效拉力决2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大三个因素。3、4、定于F0带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命在同样条件下，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 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间。7、皮带传动中，预紧力Fo

2、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。&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 计算功率Pea 和 小带轮转速n1查选型图确定。，多发生在 小带轮上。11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同10、带传动中，打滑是指 带与带轮之间发牛显著的相对滑动 刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为 F1=f2f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>

3、drnin，这是因为 直径越小，带的弯曲应力越大 应使传动比i W 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 和离心应力大应力等于cr1 + gb1 + bc, 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2、带传动中，选择V带的型号是根据 CB .转速C .计算功率和小带轮转速D .传递功率A .小带轮直径3、当要求单根V带所传递的功率不超过该单根

4、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n 1=940 r/min，从动轮直径 D2=710mm,转速n2=233 r/min，则传动的滑动率沪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

5、大小随着有效拉力的增大而A .增加 B.减C.不变&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A方法可以使小带轮包角a1加大。A .增大小带轮直径的d1B .减小小带轮直径d1C .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A .包角a 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 _AA .带

6、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 C及带的 E21、带传动的设计准则为 C0A .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.

7、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CT，并且ctO、cd、cr2、crb1、CT b2、兀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 。dS 一内一毎】b石：! 一6B- 5 W tr _ CTn - 0削 _ (Tri 巧.D. gWIdLs 一込20、带传动不能保证正确的传动比，其原因是 CA.带容易变形和磨损B.带在带

8、轮上打滑C .带的弹性滑动D .带的材料不遵守胡克定律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;限制小带轮的直径Dmin，24、V带传动限制带速v=2530m/s,其目的是限制 B其目的是限制A;保证包角a120°，其目的是保证A .弯曲应力B .离心应力C.拉

9、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 _D0A .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 .调节带的初拉力二、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。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

10、，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。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。13、 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。(F )四、

11、分析计算题d2=d3.1、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,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圜周力一样大.因为根据代=2几1-1+出J 两种传动装置的最小包角仪一样，摩擦系数f和初拉力買,也相同，故几相等.(2) (b)伎动装置传递的功率大。因为必 5 所以y严 W'6CX100060XJ000又&盖'而吒=巧故(3) (a)传动装置的

12、带寿命长.因为两种传动装置传递的圆周力相同，但单位 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。C7电动桃带式运机斛齿创柱齿轮V带传动原因是:方案二【解答】第二种方案较为合理。(1)带传动宜放在高速级

13、，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Fl、松边拉力F2。【解答】由*珞得4X82代=-因此 f=F+=1 20

14、+-168.78 NF总-討20-孕5.22 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=100N，不考虑离心力的影响。传递有效圆周力 Fe=130N时，带传动是否打滑？为什么？ t解答】先求出带传动的极限有效拉力F曲n由公式乓呱=2兀（1一亓|芮）可得0.5J23X3.14£=2 X 100 X （I -丄5） a 133.2 N 而传递的有效拉力为耳=130 N 兀賦=133.2 N6、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a =630mm,主动带轮转

15、速n, 1 450r/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 W、CT 2、CT b1、CT b2及be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：V带传动在传递最大功率时，紧边拉力Fi和松边拉力F2的关系符合欧拉公式，即F1/F2= efva =e0.51兀止 5。Fe =F1 -F2 =F1 -旦F155,=gn1=60X1000带速有效圆周力L 1000PFe =兀 X180X145060 咒1

16、000 1000%10 13.67= 13.67 m/s= 732 N55Fe =-Fe =-x732 =91544V带中各应力：紧边拉应力6亠空=6.63A 138MPa离心力Fe =qu2 =0.18x13.672 =33.6 N离心拉应力bc =空=空=0.24MPaA 138弯曲应力"E彳"72罟心2 MPa最大应力bmax 乏 W =(6.63+9.92) =16.55 MPa各应力分布如图所示。Wk7、设计由电动机至凸轮造型机凸轮轴的带传动，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

17、，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=KA P=1.3X 1.7=2.21kW(2)选取V带的型号根据Pea、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:=fc X80x1430(60x1000)】 = 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 O.7(di+d2)vaov2(di+d2),可得 ao 应在 336960mm之间，初选中心距

18、 ao=5OOmm。计算带所需的基准长度:Ld =2a0 +0.5兀(d2 +4)+0.25(d2 -dj2/a0=2x500+0.5%x(400 + 80)+0.25x(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 =&06(1 -Ld')/2 =500+(18001805)/2=497.5 mm(5)验算主动轮上的包角a 1a 1=180°-(d2 -4)X180。/(旧)=180°-(400 -80) x180°/(3.14X497.5)=143.13、120°故主动轮上的包角合适。(6)计算V带的根数zZ = Ka