機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)-課題練習(xí)題-答案

1、帶傳動(dòng)課堂練習(xí)題一、填空題1、普通 V 帶傳動(dòng)中，已知預(yù)緊力 F0=2500 N，傳遞圓周力為 800 N，若不計(jì)帶的離心力，則 工作時(shí)的緊邊拉力 F1 為 2900 ，松邊拉力 F2 為 2100 。2、當(dāng)帶有打滑趨勢(shì)時(shí)，帶傳動(dòng)的有效拉力達(dá)到最大 ，而帶傳動(dòng)的最大有效拉力決定于 F0、 、 f 三個(gè)因素。3、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證帶 疲勞強(qiáng)度 ，并具有一定的 壽命 。4、在同樣條件下， V 帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力比平帶傳動(dòng)大得多，原因是 V 帶在接觸面上所受 的 正壓力 大于平帶。5、V 帶傳動(dòng)的主要失效形式是疲勞斷裂 和 打滑 。6、皮帶傳動(dòng)中，帶橫截面內(nèi)的最大拉應(yīng)力發(fā)生在緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處

2、 ；皮帶傳動(dòng)的打滑總是發(fā)生在 皮帶與小帶輪 之間。7、皮帶傳動(dòng)中， 預(yù)緊力 F0過(guò)小，則帶與帶輪間的摩擦力 減小，皮帶傳動(dòng)易出現(xiàn) 打滑 現(xiàn)象而導(dǎo)致傳動(dòng)失效。8、在 V 帶傳動(dòng)中，選取小帶輪直徑 D1D1lim 。的主要目的是 防止帶的彎曲應(yīng)力過(guò)大 。9、在設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)時(shí)，V 帶的型號(hào)可根據(jù) 計(jì)算功率 Pca 和 小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 查選型圖確定。10、帶傳動(dòng)中，打滑是指 帶與帶輪之間發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng) ，多發(fā)生在 小 帶輪上。 剛開(kāi)始打滑時(shí)緊邊拉力 F1與松邊拉力 F2 的關(guān)系為 F1=F2ef 。11、帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是由 松緊邊的變形不同 產(chǎn)生的，可引起 速度損失 ， 傳動(dòng)效率下降、帶

3、磨損 等后果，可以通過(guò) 減小松緊邊的拉力差即有效拉力 來(lái)降低。12、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)使小帶輪直徑 ddrnin，這是因?yàn)?直徑越小，帶的彎曲應(yīng)力越大 ； 應(yīng)使傳動(dòng)比 i 7，這是因?yàn)?中心距一定時(shí)傳動(dòng)比越大，小帶輪的包角越小，將降低帶的傳 動(dòng)性能 。13、帶傳動(dòng)中，帶上受的三種應(yīng)力是 拉應(yīng)力 ， 彎曲應(yīng)力 和 離心應(yīng)力 。 最 大應(yīng)力等于 1+ b1+ c ， 它發(fā)生在 緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處 處，若帶的許用應(yīng)力小 于它，將導(dǎo)致帶的 疲勞 失效。14、皮帶傳動(dòng)應(yīng)設(shè)置在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的 高速級(jí)，否則容易產(chǎn)生 打滑 。二、選擇題1、帶傳動(dòng)正常工作時(shí)，緊邊拉力 F1 和松邊拉力 F2滿足關(guān)系B2、帶傳動(dòng)

4、中，選擇 V 帶的型號(hào)是根據(jù) C 。A 小帶輪直徑B轉(zhuǎn)速C計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速D傳遞功率3、當(dāng)要求單根 V 帶所傳遞的功率不超過(guò)該單根 V 型帶允許傳遞的功率 P0，這樣帶傳動(dòng)不會(huì) 產(chǎn)生 C 失效。A 彈性滑動(dòng)B打滑 C疲勞斷裂D打滑和疲勞斷裂E彈性滑動(dòng)和疲勞斷裂4、帶傳動(dòng)主動(dòng)輪直徑 D1=180mm，轉(zhuǎn)速 n1=940 rmin，從動(dòng)輪直徑 D2=710mm，轉(zhuǎn)速 n2=233 rmin ，則傳動(dòng)的滑動(dòng)率 = D 。A 12B15C18D225、在進(jìn)行 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，若 v 過(guò)小，將使所需的有效拉力 B 。A 過(guò)小B過(guò)大C不變6、帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，是由于C 。A 帶不是絕對(duì)

5、撓性體B帶繞過(guò)帶輪時(shí)產(chǎn)生離心力C帶的緊邊與松邊拉力不相等7、帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)的大小隨著有效拉力的增大而A 。A 增加B減c不變8、工作條件與型號(hào)一定的 v 型帶，其彎曲應(yīng)力隨小帶輪直徑的增大而 A 。A 降低B增大C無(wú)影響9、帶傳動(dòng)中，用A 方法可以使小帶輪包角 1 加大。A 增大小帶輪直徑的 d1B減小小帶輪直徑 d1C增大大帶輪直徑 d2D減小中心距 a10、帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，是由于C 。A包角 1 太小B初拉力 F0 太小C緊邊與松邊拉力不等D傳動(dòng)過(guò)載 11、如果單根 V 帶所傳遞的功率不超過(guò)實(shí)際所允許傳遞的功率， 則該 V 帶傳動(dòng)就不會(huì)產(chǎn)生 B 失效A 打滑B帶的疲勞斷裂C帶

6、的疲勞斷裂和打滑12、v 帶輪的最小直徑 dmin 取決于 A 。A 帶的型號(hào)B帶的速度C主動(dòng)輪速度D帶輪結(jié)構(gòu)尺寸13、v 帶傳動(dòng)和平型帶傳動(dòng)相比， V 帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是A 。A 在傳遞相同功率條件下，傳動(dòng)尺寸小B傳動(dòng)效率高C帶的壽命長(zhǎng)D帶的價(jià)格便宜14、帶傳動(dòng)的中心距與小帶輪的直徑一定時(shí)，若增大傳動(dòng)比，則小帶輪上的包角A 。A 減小B增大C不變15、帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比與小帶輪的直徑一定時(shí)，若增大中心距，則小帶輪上的包角BA 減小B增大C不變16、一般 v 帶傳動(dòng)的主要失效形式是帶的C 及帶的 E 。A 松弛B顫動(dòng)C疲勞破壞D彈性滑動(dòng)E打滑17、帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的是D 。A 減輕帶的彈性滑動(dòng)

7、B提高帶的壽命C 改變帶的運(yùn)動(dòng)方向D 調(diào)節(jié)帶的初拉力18、若傳動(dòng)的幾何參數(shù)保持不變，僅把帶速提高到原來(lái)的兩倍，則V 帶所能傳遞的功率將A 。A 低于原來(lái)的兩倍B等于原來(lái)的兩倍C大于原來(lái)的兩倍19 設(shè)由疲勞強(qiáng)度決定的許用拉應(yīng)力為 ，并且 0、 1、 2、 b1、 b2、 c 依次代表帶內(nèi)的 初拉應(yīng)力、緊邊拉應(yīng)力、松邊拉應(yīng)力、在小帶輪上的彎曲應(yīng)力、在大帶輪上的彎曲應(yīng)力和離 心應(yīng)力，則保證帶的疲勞強(qiáng)度應(yīng)滿足 D 。20、帶傳動(dòng)不能保證正確的傳動(dòng)比，其原因是C 。A 帶容易變形和磨損B帶在帶輪上打滑C帶的彈性滑動(dòng)D帶的材料不遵守胡克定律21、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為C 。A 保證帶傳動(dòng)時(shí)，帶不被拉斷B保證帶

8、傳動(dòng)在不打滑條件下，帶不磨損 C保證帶在不打滑條件下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度22、以打滑和疲勞拉斷為主要失效形式的是D 傳動(dòng)。， A齒輪 B 鏈 C蝸桿 D帶23、帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是C 。A允許出現(xiàn)的，但可以避免 B不允許出現(xiàn)的，如出現(xiàn)應(yīng)視為失效C肯定出現(xiàn)的，但在設(shè)計(jì)中不必考慮 D肯定出現(xiàn)的，在設(shè)計(jì)中要考慮這一因素24、V 帶傳動(dòng)限制帶速 v=2530m/s，其目的是限制B ；限制小帶輪的直徑 Dmin ，其目的是限制 A ；保證包角 120，其目的是保證F 。A 彎曲應(yīng)力B離心應(yīng)力C拉應(yīng)力D緊邊拉力E松邊拉力F有效拉力25、帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的是D 。A 減輕帶的彈性滑動(dòng)B提高帶的壽命C改變

9、帶的運(yùn)動(dòng)方向D調(diào)節(jié)帶的初拉力三、判斷題1、帶的彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率低，帶磨損加快，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免帶出現(xiàn)彈 性滑動(dòng)。 ( F )2、在傳動(dòng)系統(tǒng)中，皮帶傳動(dòng)往往放在高速級(jí)是因?yàn)樗梢詡鬟f較大的轉(zhuǎn)矩。 ( F )3、帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)不可避免的原因是瞬時(shí)傳動(dòng)比不穩(wěn)定。( F )4、V 帶傳動(dòng)中其他條件相同時(shí)，小帶輪包角越大，承載能力越大。( T )5、帶傳動(dòng)中，帶的離心拉應(yīng)力與帶輪直徑有關(guān)。 ( F )6、彈性滑動(dòng)對(duì)帶傳動(dòng)性能的影響是：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，主、從動(dòng)輪的圓周速度不等，傳動(dòng)效率 低，帶的磨損加快，溫度升高，因而彈性滑動(dòng)是種失效形式。 ( F )7、帶傳動(dòng)的彈性打滑是由帶的預(yù)緊力

10、不夠引起的。 ( F )8、當(dāng)帶傳動(dòng)的傳遞功率過(guò)大引起打滑時(shí)，松邊拉力為零。 ( F )9、V 型帶的公稱(chēng)長(zhǎng)度是指它的內(nèi)周長(zhǎng)。 ( F )10、若一普通 v帶傳動(dòng)裝置工作時(shí)有 300 rmin和 600 rrain兩種轉(zhuǎn)速，若傳遞的功率不變， 則該帶傳動(dòng)應(yīng)按 600 rmin 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ( F )11、若帶傳動(dòng)的初拉力一定，增大摩擦系數(shù)和包角都可提高帶傳動(dòng)的極限摩擦力。( T )12、傳遞功率一定時(shí)，帶傳動(dòng)的速度過(guò)低，會(huì)使有效拉力加大，所需帶的根數(shù)過(guò)多。( T )13、帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是由于傳動(dòng)過(guò)載。 ( F )四、分析計(jì)算題1、圖 (a)為減速帶傳動(dòng)，圖 (b)為增速帶傳動(dòng)，中心

11、距相同。設(shè)帶輪直徑 d1=d4， d2=d3，帶 輪 1 和帶輪 3 為主動(dòng)輪，它們的轉(zhuǎn)速均為 n。其他條件相同情況下，試分析：(1) 哪種傳動(dòng)裝置傳遞的圓周力大 ?為什么 ?(2) 哪種傳動(dòng)裝置傳遞的功率大 ?為什么 ?(3) 哪種傳動(dòng)裝置的帶壽命長(zhǎng) ?為什么 ?2. 帶傳動(dòng)為什么要限制其最小中心距和最大傳動(dòng)比？ 解題要點(diǎn)：(1) 中心距愈小，帶長(zhǎng)愈短。在一定速度下，單位時(shí)間內(nèi)帶的應(yīng)力變化次數(shù)愈多，會(huì)加速帶的疲勞破壞；如在傳動(dòng)比一定的條件下，中心距越小，小帶輪包角也越小，傳動(dòng)能力下降，所以要限制最小中心距(2)傳動(dòng)比較大及中心距小時(shí)將導(dǎo)致小帶輪包角過(guò)小，傳動(dòng)能力下降，故要限制最大傳 動(dòng)比。3

12、、圖所示兩種傳動(dòng)方案中，你認(rèn)為哪種方案較合理 ?試分析，說(shuō)明原因?！窘獯稹康诙N方案較為合理。原因是：(1)帶傳動(dòng)宜放在高速級(jí)，功率不變情況下，高速級(jí)速度高，帶傳動(dòng)所需有效拉力就小，帶 傳動(dòng)的尺寸也比較小。(2) 帶傳動(dòng)直接與電機(jī)相聯(lián)，可對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊、振動(dòng)其緩沖作用，對(duì)電機(jī)有利。(3) 齒輪減速器中輸入和輸出的軸段長(zhǎng)，原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的振動(dòng)和沖擊對(duì)齒輪傳動(dòng)影響?。?軸的單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)變形小，軸的扭轉(zhuǎn)剛性較好；軸的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力分布減弱了彎曲正應(yīng)力的分 布不均。(4) 第二種方案的縱向尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊。4、有一 V 帶傳動(dòng)，傳動(dòng)功率為 P=3.2kW，帶的速度為 v=8.2ms，帶的根數(shù) z=4。

13、安裝時(shí)測(cè) 得預(yù)緊力 F0=120 N。試計(jì)算有效拉力 Fe、緊邊拉力 Fl、松邊拉力 F2。5、皮帶傳動(dòng)大小包角為 180。帶與帶輪的當(dāng)量摩擦系數(shù)為 fv=0.5123，若帶的初拉力 F0=100 N，不考慮離心力的影響。傳遞有效圓周力 Fe=130 N時(shí)，帶傳動(dòng)是否打滑 ?為什么?6、B 型 V 帶傳動(dòng)中，已知：主動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑 d1=180mm，從動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑 d2=180mm， 兩輪的中心距 =630mm，主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)速 n11 450 r/min，能傳遞的最大功率 P=10kW。試求： V 帶中各應(yīng)力，并畫(huà)出各應(yīng)力 1、 2、 b1、 b2及 c 的分布圖。附： V 帶的彈性模量 E=

14、130200MPa；V 帶的質(zhì)量 q=0.8kg/m；帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦 系數(shù) fv=0.51；B 型帶的截面積 A=138mm2；B 型帶的高度 h=10.5mm。解題要點(diǎn)：V 帶傳動(dòng)在傳遞最大功率時(shí)，緊邊拉力 F1 和松邊拉力 F2 的關(guān)系符合歐拉公式，即 F1/F2=efva e0.51 5 。FeF1F2F1F14F1e1 2 155 1d1n1180 14501 1 13.67 60 1000 60 1000 1000P 1000 10帶速有效圓周力Fe13.67 732m/sN55FeFe732 91544V 帶中各應(yīng)力：緊邊拉應(yīng)力 1 FA1 191385 6.63 MPa離心

15、力Fe q 0.18 13.67 33.6 N離心拉應(yīng)力 c Fc 33.6 0.24 MPac A 138彎曲應(yīng)力 b1 E h 170 10.5 9.92 MPab1d1180最大應(yīng)力 max 1 b1 (6.63 9.92) 16.55 MPa 各應(yīng)力分布如圖所示。7 、設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)至凸輪造型機(jī)凸輪軸的 V 帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的功率 P=1.7kW, 轉(zhuǎn)速為 n1 =1430r/min ，凸輪軸的轉(zhuǎn)速要求為 n2=285 r/min 左右，根據(jù)傳動(dòng)布置，要求中心距約為 500mm 左右。帶傳動(dòng)每天工作 16h。試設(shè)計(jì)該 V 帶傳動(dòng)。解題要點(diǎn)：（1）確定計(jì)算功率 Pca根據(jù) V 帶傳動(dòng)工作條件

16、，查表可得工作情況系數(shù) KA=1.3，所以Pca=KAP=1.31.7=2.21 kW（2）選取 V 帶的型號(hào)根據(jù) Pca、 n1，由圖確定選用 Z型V 帶。（ 3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑 d1、d2取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為d1=400mm。驗(yàn)算帶的速度：d1n1 /(60 1000)80 1430(60 1000) 5.99 m/ s 25 m/s 故帶的速度合適。(4) 確定 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距a0=500mm。根據(jù) 0.7(d1+d2)a02(d1+d2)，可得 a0 應(yīng)在 336960mm之間，初選中心距 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：Ld 2a0 0.5 (d2 d1) 0.25(d2 d1)2/a02 500 0.5 (400 80) 0.25 (400 80)2 /500=1 805.2 mm 選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L d=1800mm。計(jì)算實(shí)際中心距：a a06(Ld Ld)/2 500 (1800 1805) / 2 =497.5 mm(5) 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1 1=180 (d2 d1) 180 /( a) =180 (400 80) 180 /(3.14 497.5) =143.13 120故主動(dòng)輪上的包角合適。( 6)計(jì)算 V 帶的根數(shù) zz KAP/( P0 P0)KaKL 由 n1=1430r/