《机械设计》课程作业习题（部分含解答）带传动

第三章带传动思考题：一、1、带传动有哪些基本类型？在一般传递动力的机械中，主要采用哪一种带传动？√型带的标记如何表示？2、带传动正常工作时产生弹性滑动的主要原因是什么？造成的后果是什么？如何计算弹性滑动率？3、带传动的打滑一般首先发生在哪一个带轮上？为什么？打滑的利和害是什么？4、带传动在带速V<10m/s时，紧边拉力为Fi，松边拉力为F2。在空载时两边拉力的比值FI/F2约为多少？5、V型带传动设计中，小带轮的直径是以什么为依据进行选择的？6、√型带设计中，为什么要限制小带轮直径的最小尺寸？7、带传动为什么要采用张紧装置？张紧轮应设置在哪一条边上？常用的张紧装置有哪些？、皮带传动中常用的带轮材料有哪些？主要失效形式有哪些？8、带传动中的紧边拉力F1、松边拉力F2、张紧力Fo及有效拉力F。9之间的关系如何？？10、V型带传动设计中，带的工作楔角Φ与带轮轮槽的夹角重是否相等？11、带传动中有哪几种应力？如何分布？最大应力在何处？二、分析与计算题1、某开式带传动的包角α1=160°，α2=200°，若带与轮之间的摩擦系数f=0.51，试分别计算当张紧力Fo=300N和Fo=500N时，有效拉力的极限值Fmax大约为多少？并分析有效拉力的极限值Fmax与初拉力Fo的关系？8

8 第三章 带传动 一、 思考题： 1、 带传动有哪 些基本 类型？在 一般传 递动力的 机械中， 主要采 用哪 一种带传动？V 型带的标记如何表示？ 2、 带传动正常 工作时 产生弹性 滑动的 主要原因 是什么？ 造成的 后果 是什么？如何计算弹性滑动率？ 3、 带传动的打 滑一般 首先发生 在哪一 个带轮上 ？为什么 ？打滑 的利 和害是什么？ 4、 带传动在带速 V<10m/s 时，紧边拉力 为 F1 ，松边拉力为 F2 。在 空载时两边拉力的比值 F1 /F2 约为多少？ 5、 V 型带传动设计中，小带轮的直径是以什么为依据进行选择的？ 6、 V 型带设计中，为什么要限制小带轮直径的最小尺寸？ 7、 带传动为什 么要采 用张紧装 置？张 紧轮应设 置在哪一 条边上 ？常 用的张紧装置有哪些？ 8、 皮带传动中常用的带轮材料有哪些？主要失效形式有哪些？ 9、 带传动中的紧边拉力 F 1、松边拉力 F 2、张紧力 F0 及有效拉力 Fe 之间的关系如何？？ 10、V 型带传动设计中，带的工作楔角φ与带轮轮槽的夹角ψ是否相 等？ 11、带传动中有哪几种应力？如何分布？最大应力在何处？ 二 、 分 析与计算题 1、某开式带传动的包角α1=1600 ，α2=2000，若带与轮之间的摩擦系 数 f=0.51，试分别计算当张紧力 F0=300N 和 F0=500N 时，有效拉力的极限 值 Fmax 大约为多少？并分析有效拉力的极限值 Fmax 与初拉力 F0 的关系？

2、若某开式带传动的包角α1=160°，平皮带与轮之间的摩擦系数f=0.3，V型带与轮之间的摩擦系数f=0.51。（1）试分别计算当张紧力Fo=300N时，平型带传动和V型带传动的最大有效拉力Fmax大约为多少？（2）分析平型带传动和V型带传动的传动能力？3、若某开式带传动，da1=140mm，da2=280mm，中心距a由2000mm，分别减至1000mm或500mm。试问：（1）带的包角α，有什么变化？传动能力有无变化？（2）试分析包角对传动能力的影响？4、若某开式带传动，中心距a=1500mm，dal=140mm，da2=280mm。当传递的功率P不变，主动轮的转速n1不变，带轮和带之间的摩擦系数不变，带的初拉力不变，而带轮直径分别减至dl=100mm，da2=200mm时。试分析：包角α！有什么变化？(1)(2)带速有什么变化？是否还能正常工作？(3)带轮直径的大小对带传递载荷能力的影响？5、若某传动带传递功率P=3KW，转速ni=1000r/min，当主动轮的直径dai分别等于125和160时。试：（1）分别求出有效圆周力F。之值？（2）分析有效圆周力F。与主动带轮直径之间的关系？6、若带传递功率P=3KW，转速dai=140mm，当主动轮的转速nl分别等于2000r/min、1500r/min及500r/min时。试分析：（1）分别求出有效圆周力F。之值？（2）分析在主动轮直径不变的条件下，有效圆周力F。与主动带轮转速ni之间的关系？（3）分析有效圆周力F。与带速V之间的关系？7、某带传动传递功率P=2KW，带与轮之间的当量摩擦系数f,=0.51，包角a.=1600，a2=2000，带的初拉力Fo=200N，主动轮转速ni=1000r/min，ddi=140mm，试：（1）计算此带传动的最大有效圆周力Fmax和有效拉力F。之值。（2）分析其传动能力？(3）将初拉力Fo提高到多少时才具备传动能力？9

9 2、 若 某开式带传动的包角α 1=1600 ，平皮带与轮之间的摩擦系数 f=0.3，V 型带与轮之间的摩擦系数 f v=0.51。 （1）试分别计算当张紧力 F 0=300N 时，平型带传动和 V 型带传动的 最大有效拉力 Fmax 大约为多少？ （2）分析平型带传动和 V 型带传动的传动能力？ 3、若某开式带传动，dd 1=140mm ，dd 2=280mm，中心距 a 由 2000mm， 分别减至 1000mm 或 500mm。试问： （1）带的包角α1 有什么变化？传动能力有无变化？ （2）试分析包角对传动能力的影响？ 4、若某开式带传动，中心距 a=1500mm，dd1=140mm ，dd2=280mm。 当传递的功率 P 不变，主动轮的转速 n1 不变，带轮和带之间的摩擦系数 不变，带 的初 拉力不 变，而 带轮 直径分 别减至 dd 1=100mm ，dd 2=200mm 时。试分析： （1） 包角α 1 有什么变化？ （2） 带速有什么变化？是否还能正常工作？ （3） 带轮直径的大小对带传递载荷能力的影响？ 5、若某传动带传递功率 P=3KW，转速 n1=1000r/min，当主动轮的直径 dd 1 分别等于 125 和 160 时。试： （1） 分别求出有效圆周力 F e 之值？ （2） 分析有效圆周力 F e 与主动带轮直径之间的关系？ 6、若带传递功率 P=3KW，转速 dd 1=140mm，当主动轮的转速 n1 分别 等于 2000r/min、1500r/min 及 500r/min 时。试分析： （1） 分别求出有效圆周力 F e 之值？ （2） 分析在主动轮直径不变的条件下，有效圆周力 F e 与主动带轮 转速 n1 之间的关系？ （3） 分析有效圆周力 F e 与带速 V 之间的关系？ 7、某带传动传递功率 P=2KW，带与轮之间的当量摩擦系数 f v=0.51， 包角α1=1600，α2=2000，带的初拉力 F0=200N，主动轮转速 n1=1000r/min， dd 1=140mm，试： （1） 计算此带传动的最大有效圆周力 Fmax 和有效拉力 Fe 之值。 （2） 分析其传动能力？ （3） 将初拉力 F0 提高到多少时才具备传动能力？

例解：①带传动的最大有效圆周力取决于小带轮上的Fmax元×160°=2.79rada1=1800小带轮上的最大有效圆周力（极限摩擦力）0.51x2.79 _1fai-1=244.5NFE2×200x0.52.79+1fai+1②传动能力计算= x140×100=7.8m/ s带速计算：V=60×100060×1000_100P_1000×2=274N有效拉力:F。=N7.8:Fmax <F。即小带轮上的最大有效圆周力（极限摩擦力）小于传动所需要的有效拉力。传动能力不够，带传动会出现打滑失效。③带传动具备传动能力时必须满足Fmax≥F。计算最大有效圆周力为274N时需要多大的张紧力.1274 24NFo ≥e0.5 1x2.79 12 efai-12将初拉力Fo提高到224N时，则传动能力刚够。8、有一B型胶带传动，传递功率P=2KW，带与带轮之间的当量摩擦系数f=0.51，小带轮包角αa{=175，主动轮转速nl=1400r/min，da1=140mm，传动带的弹性模量E=300MPa.试求：（1）胶带所受的最大拉应力Qmax之值？（2）分析哪种应力对带的寿命影响最大？9、B型胶带分别绕在ddl=100mm，ddl=140mm，da{=180mm不同直径的带轮上时，试：(1)分别计算带的弯曲应力 α b1=?(2)分析小带轮直径对胶带寿命的影响？10、B型胶带传递功率P=3KW，带与带轮之间的当量摩擦系数fv=0.51,小带轮包角a1=175°，主动轮转速nl=1400r/min，da1=140mm，张紧力10

10 例 解 ： ①带传动的最大有效圆周力取决于小带轮上的 Fmax。 小带轮上的最大有效圆周力（极限摩擦力） ： ②传动能力计算 ∵Fmax ＜Fe 即小带轮上的最大有效圆周力（ 极限摩擦 力）小于传 动所需要的有效拉力。 ∴传动能力不够，带传动会出现打滑失效。 ③ 带传动具备传动能力时必须满足 Fmax ≥Fe 计算最大有效圆周力为 274N 时需要多大的张紧力 将初拉力 F0 提高到 224N 时，则传动能力刚够。 8、有一 B 型胶带传动，传递功率 P=2KW，带与带轮之间的当量摩擦 系数 f=0.51，小带轮包角α1=1750，主动轮转速 n1=1400r/min，dd 1=140mm， 传动带的弹性模量 E=300MPa。 试求： （1）胶带所受的最大拉应力σmax 之值？ （2）分析哪种应力对带的寿命影响最大？ 9、B 型胶带分别绕在 dd 1=100mm ，dd 1=140mm， dd 1=180mm 不同 直径的带轮上时，试： （1） 分别计算带的弯曲应力σb 1=？ （2） 分析小带轮直径对胶带寿命的影响？ 10、B 型胶带传递功率 P=3KW，带与带轮之间的当量摩擦系数 f v=0.51， 小带轮包角α 1=1750 ， 主动 轮 转 速 n1=1400r/min， dd 1=140mm，张 紧 力 160 2.79rad 180 0 1 0  =   = N e e e e F F f f 244.5 1 1 2 200 1 1 2 0.51 2.79 0.51 2.79 max 0 1 1 = + − =   + − =     m s dd n 7.8 / 60 1000 140 1000 60 1000 V 1 1 =    =  =   带速计算： 274N 7.8 1000 2 V 1000P :Fe =  有效拉力 = = 224N e 1 e 1 2 274 e 1 e 1 2 F F 0.51 2.79 0.51 2.79 f f e 0 1 1  − + =  − +      

Fo=180N。试问：(1)传动能力是否够？(2)如果将初拉力提高至Fo=220N呢？11、如图3-1所示，立式搅拌机采用2根A型带传动，主动轮转速nl=1430r/min，dd1=140mm，从动轮转速n2=572r/min，传动中心距a=500mm，工况系数KA=1.1，试求：(1)允许传递的最大功率是多少？(2)带传动作用在轴上的压轴力为多大？<12*7型带传动中已知小带轮转速n=960r/min，da=140mm，大带轮直径dd2=425mm，弹性滑动率8=0.02。试问：计入弹性滑动率和不计弹性滑动率时，大带轮的转速相差多少？13、由双速电动机与V带传动组成传动装置，靠图3-1改变电动机转速，输出轴可以得到300r/min和600r/min两种转速。若输出轴功率不变，带传动应按那种转速设计？为什么？14、图3-2为一宝塔轮带传动，各轮直径为da=dd6，dd2=dds，dd3=dd4，轴I为主动轴，转速n，一定，若从动轴II上阻力矩Tz一定，为什么当轮1与轮2组合时，传动相应输出的功率最小？（假设忽略摩擦损失）1I出F246图3-2三、结构设计题11

11 F0=180N。试问： （1） 传动能力是否够？ （2） 如果将初拉力提高至 F0=220N 呢？ 11、如图 3-1 所示，一立式搅拌机采用 2 根 A 型带传动，主动轮转速 n1=1430r/min，dd 1=140mm，从动轮转速 n2=572r/min，传动中心距 a=500mm， 工况系数 KA =1.1，试求： （1） 允许传递的最大功率是多少？ （2） 带传动作用在轴上的压轴力为多大？ 12 、 V 型 带 传 动 中 ， 已 知 小 带 轮 转 速 n1=960r/min ，dd1=140mm，大带轮直径 dd2=425mm， 弹性滑动 率ε=0.02。试问： 计入弹 性滑动 率和不计 弹性滑动率时，大带轮的转速相差多少？ 13、由双速电动机与 V 带传动组成传动装置，靠 改 变 电 动 机 转 速 ， 输 出 轴 可 以 得 到 300r/min 和 600r/min 两种转速。若输出轴功率不变，带传动应按 那种转速设计？为什么？ 14、图 3-2 为一宝塔轮带传动，各轮直径为 dd 1＝dd 6，dd 2＝dd 5，dd 3 ＝dd 4，轴 I 为主动轴，转速 n1 一定，若从动轴 II 上阻力矩 T2 一定，为什 么当轮 1 与轮 2 组合时，传动相应输出的功率最小？（假设忽略摩擦损失） 图 3-2 三、结 构 设 计题 图 3-1

1、V型带传动进行带轮结构设计时，带轮结构型式选择及尺寸确定的根据是什么？轮缘上轮槽尺寸根据什么来确定？并说明哪些结构尺寸是根据经验确定的？2、图3-3所示为B型V带带轮的轮缘结构图，试问图中标注的表面粗糙度是否合理？9角应该多大？说明为什么？A图3-3图 3-43、设计一采用3根普通A型带的带轮，带轮材料为HT200，已知带轮基准直径D=280mm，试绘出带轮工作图。4、图3-4所示是带在带轮中的安装情况，试问是否正确？12

12 1、V 型带传动进行 带轮结构 设计时 ，带轮结 构型式 选择及尺 寸确定 的根据是什么？轮缘上轮槽尺寸根据什么来确定？并说明哪些结构尺寸是 根据经验确定的？ 2、图 3-3 所示为 B 型 V 带带轮的轮缘结构图，试问图中标注的表面 粗糙度是否合理？ 角应该多大？说明为什么？ 图 3-3 图 3-4 3、设计一采用 3 根普通 A 型带的带轮，带轮材料为 H T200，已知带 轮基准直径 D=280mm，试绘出带轮工作图。 4、图 3-4 所示是带在带轮中的安装情况，试问是否正确？