机械设计第八章_带传动-课题练习题-答案.doc

《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 最大 ，而带传动的最大有效拉力决定于 F0 、 a 、 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。
5V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=F2efa 。
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 s1+sb1+sc ， 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=940 r／min，从动轮直径D2=710mm，转速n2=233 r／min，则传动的滑动率e= 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a1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 C 。
A．包角a1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[s]，并且s0、s1、s2、sb1、sb2、sc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a≥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1 450 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、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 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=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)