机械设计第八章带传动思考题答案.docx

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机械设计第八章带传动思考题答案

《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=25０0Ｎ,传递圆周力为8０0N,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最大　　　,而带传动的最大有效拉力决定于F0　、　α　　、　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生显著的相对滑动　,多发生在小　带轮上。

刚开始打滑时紧边拉力Ｆ1与松边拉力F2的关系为F1＝F2efα。

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≥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　拉应力，弯曲应力和离心应力　　。

最大应力等于　σ1+σb1+σc　,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　B　　

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=9４０r／ｍiｎ,从动轮直径D2＝710ｍm,转速n２=233　r/miｎ,则传动的滑动率ε=　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α１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d2D．减小中心距a

10、带传动在工作时产生弹性滑动,是由于C　。

A．包角α1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　及带的E　　。

　　　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[σ],并且σ0、σ1、σ2、σb1、σb2、σc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带传动限制带速v＝25~3０m/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α≥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３０0r／ｍiｎ和600ｒ/ｒaiｎ两种转速,若传递的功率不变,则该带传动应按６00ｒ/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＝120Ｎ。

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＝130N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

１450ｒ/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

、

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＝

。

带速　　

有效圆周力　

Ｖ带中各应力：

紧边拉应力

MPa

离心力ﻩ

Ｎ

离心拉应力

MPa

弯曲应力　　

　MPａ

最大应力　　

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

=143０r/ｍｉｎ,凸轮轴的转速要求为

=２８5r/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、

，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:

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:

=1８05.2mm

选取带的基准长度Lｄ=1８00mm。

计算实际中心距：

=497．5　mm

（５）验算主动轮上的包角α1

α1=

=

＝

故主动轮上的包角合适。

（6）计算Ｖ带的根数z

由ｎ1=14３0r／ｍin，d１=80ｍm;i=　d2／d1=5,查表得

P０=０.35kW,　

＝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

（８）计算作用在轴上的压轴力FQ

（９）带轮结构设计（略）。