《 帶傳動(dòng) 》課堂 練習題 一、填空題 1、普通 V 帶傳動(dòng)中，已知預緊力 F 0 =2500 N，傳遞圓周力為 800 N，若不計帶的離心力，則工作時(shí)的緊邊拉力 F 1 為
2900
，松邊拉力 F 2 為
2100
。
2、當帶有打滑趨勢時(shí)，帶傳動(dòng)的有效拉力達到
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)的設計準則是保證帶
疲勞強度
，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，帶橫截面內的最大拉應力發(fā)生在
緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處
??；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，預緊力 F 0 過(guò)小，則帶與帶輪間的
摩擦力
減小，皮帶傳動(dòng)易出現
打滑
現象而導致傳動(dòng)失效。
8、在 V 帶傳動(dòng)中，選取小帶輪直徑 D1≥D 1lim 。的主要目的是
防止帶的彎曲應力過(guò)大
。
9、在設計 V 帶傳動(dòng)時(shí)，V 帶的型號可根據
計算功率 Pca
和
小帶輪轉速 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(zhù)的相對滑動(dòng)
，多發(fā)生在
小 帶輪上。剛開(kāi)始打滑時(shí)緊邊拉力 F 1 與松邊拉力 F 2 的關(guān)系為
F 1 =F 2 e f?
。
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)設計中，應使小帶輪直徑 d≥d rnin ，這是因為 直徑越小，帶的彎曲應力越大
??；應使傳動(dòng)比 i ≤7，這是因為 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，帶上受的三種應力是
拉應力
，
彎曲應力
和
離心應力
。
最大應力等于
?1+?b1+?c
， 它發(fā)生在
緊邊開(kāi)始繞上小帶輪處
處，若帶的許用應力小于它，將導致帶的
疲勞
失效。
14、皮帶傳動(dòng)應設置在機械傳動(dòng)系統的 高速級，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 F 2 滿(mǎn)足關(guān)系
B
2、帶傳動(dòng)中，選擇 V 帶的型號是根據
C
。
A．小帶輪直徑
B．轉速
C．計算功率和小帶輪轉速
D．傳遞功率 3、當要求單根 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 P 0 ，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，轉速 n1=940 r／min，從動(dòng)輪直徑 D2=710mm，轉速 n2=233 r／min，則傳動(dòng)的滑動(dòng)率?=
D
。
A．1．2％
B．1．5％
C．1．8％
D．2．2％ 5、在進(jìn)行 V 帶傳動(dòng)設計計算時(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(zhù)有效拉力的增大而
A
。
A．增加
B．減
c．不變 8、工作條件與型號一定的 v 型帶，其彎曲應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 d1
B．減小小帶輪直徑 d1
C．增大大帶輪直徑 d2
D．減小中心距 a 10、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
B．帶的速度
C．主動(dòng)輪速度
D．帶輪結構尺寸 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(cháng)
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
B
。
A．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)
B．提高帶的壽命
C．改變帶的運動(dòng)方向
D．調節帶的初拉力 18、若傳動(dòng)的幾何參數保持不變，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 設由疲勞強度決定的許用拉應力為[?]，并且?0、?1、?2、?b1、?b2、?c 依次代表帶內的初拉應力、緊邊拉應力、松邊拉應力、在小帶輪上的彎曲應力、在大帶輪上的彎曲應力和離心應力，則保證帶的疲勞強度應滿(mǎn)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)的設計準則為
C
。
A．保證帶傳動(dòng)時(shí)，帶不被拉斷
B．保證帶傳動(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．允許出現的，但可以避免
B．不允許出現的，如出現應視為失效
C．肯定出現的，但在設計中不必考慮
D．肯定出現的，在設計中要考慮這一因素 24、V 帶傳動(dòng)限制帶速 v=25～30m/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．彎曲應力
B．離心應力
C．拉應力 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．改變帶的運動(dòng)方向
D．調節帶的初拉力 三、判斷題 1、帶的彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比不準確，傳動(dòng)效率低，帶磨損加快，因此在設計中應避免帶出現彈性滑動(dòng)。(
F
)
2、在傳動(dòng)系統中，皮帶傳動(dòng)往往放在高速級是因為它可以傳遞較大的轉矩。(
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，帶的離心拉應力與帶輪直徑有關(guān)。(
F
)
6、彈性滑動(dòng)對帶傳動(dòng)性能的影響是：傳動(dòng)比不準確，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緊力不夠引起的。(
F
) 8、當帶傳動(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(cháng)度是指它的內周長(cháng)。(
F
) 10、若一普通 v 帶傳動(dòng)裝置工作時(shí)有 300 r／min 和 600 r／rain 兩種轉速，若傳遞的功率不變，則該帶傳動(dòng)應按 600 r／min 進(jìn)行設計。(
F
) 11、若帶傳動(dòng)的初拉力一定，增大摩擦系數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、分析計算題 1、圖 (a)為減速帶傳動(dòng)，圖 (b)為增速帶傳動(dòng)，中心距相同。設帶輪直徑 d1=d4，d2=d3，帶輪 1 和帶輪 3 為主動(dòng)輪，它們的轉速均為 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(cháng)?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)：
?。?）中心距愈小，帶長(cháng)愈短。在一定速度下，單位時(shí)間內帶的應力變化次數愈多，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。
?。?）傳動(dòng)比較大及中心距小時(shí)將導致小帶輪包角過(guò)小，傳動(dòng)能力下降，故要限制最大傳動(dòng)比。
3、圖所示兩種傳動(dòng)方案中，你認為哪種方案較合理?試分析，說(shuō)明原因。
【解答】第二種方案較為合理。原因是：
(1)帶傳動(dòng)宜放在高速級，功率不變情況下，高速級速度高，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)直接與電機相聯(lián)，可對傳動(dòng)系統的沖擊、振動(dòng)其緩沖作用，對電機有利。
(3)齒輪減速器中輸入和輸出的軸段長(cháng)，原動(dòng)機和工作機的振動(dòng)和沖擊對齒輪傳動(dòng)影響??；軸的單位長(cháng)度扭轉變形小，軸的扭轉剛性較好；軸的扭轉剪應力分布減弱了彎曲正應力的分布不均。
(4)第二種方案的縱向尺寸較小，結構緊湊。
4、有一 V 帶傳動(dòng)，傳動(dòng)功率為 P=3.2kW，帶的速度為 v=8.2m／s，帶的根數 z=4。安裝時(shí)測得預緊力 F 0 =120 N。試計算有效拉力 F e 、緊邊拉力 F l 、松邊拉力 F 2 。
5、皮帶傳動(dòng)大小包角為 180°。帶與帶輪的當量摩擦系數為 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)帶輪基準直徑 d 1 =180mm，從動(dòng)帶輪基準直徑d 2 =180mm，兩輪的中心距 α =630mm，主動(dòng)帶輪轉速1n 1 450 r/min，能傳遞的最大功率 P=10kW。試求：V 帶中各應力，并畫(huà)出各應力1? 、 ? 2 、 ? b1 、 ? b2 及 ? c的分布圖。
附：V 帶的彈性模量 E=130~200MPa；V 帶的質(zhì)量 q=0.8kg/m；帶與帶輪間的當量摩擦系數 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 F 1 和松邊拉力 F 2 的關(guān)系符合歐拉公式，即F 1 /F 2 = 551 . 0? ??e ea f v。
111 2 1545FFF F F F e ? ? ? ? ?
帶速
s mn d/ 67 . 131000 601450 1801000 601 1??? ????? ??
有效圓周力
NPF e 73267 . 1310 1000 1000??? ?? N F Fe e915 7324545? ? ? ?
V 帶中各應力：
緊邊拉應力
63 . 613891511? ? ?AF?
MPa 離心力
6 . 33 67 . 13 18 . 02 2? ? ? ? ? q F e
N 離心拉應力 24 . 01386 . 33? ? ?AF cc?
MPa 彎曲應力
92 . 91805 . 1017011? ? ? ?dhEb?
MPa 最大應力
55 . 16 ) 92 . 9 63 . 6 (1 1 max? ? ? ? ?b? ? ?
MPa 各應力分布如圖所示。
7、設計由電動(dòng)機至凸輪造型機凸輪軸的 V 帶傳動(dòng)，電動(dòng)機的功率 P=1.7kW, 轉速為1n =1430r/min，凸輪軸的轉速要求為2n =285 r/min 左右，根據傳動(dòng)布置，要求中心距約為 500mm 左右。帶傳動(dòng)每天工作 16h。試設計該 V 帶傳動(dòng)。
解題要點(diǎn)：
?。?）確定計算功率 P ca
根據 V 帶傳動(dòng)工作條件，查表可得工作情況系數 K A =1.3，所以 P ca =K A P=1.3×1.7=2.21
kW （2）選取 V 帶的型號 根據 P ca 、1n ，由圖確定選用 Z 型 V 帶。
?。?）確定帶輪基準直徑 d 1 、d 2
取主動(dòng)輪基準直徑為 d 1 =400mm。
驗算帶的速度：
) 1000 60 /(1 1? ? n d ? ?
? ? s m s m / 25 / 99 . 5 ) 1000 60 ( 1430 80 ? ? ? ? ? ? ?
故帶的速度合適。
?。?）確定 V 帶的基準長(cháng)度和傳動(dòng)中心距 根據 0.7(d 1 +d 2 )<a 0 <2(d 1 +d 2 )，可得 a 0 應在 336~960mm 之間，初選中心距a 0 =500mm。
計算帶所需的基準長(cháng)度：
021 2 1 2 0/ ) ( 25 . 0 ) ( 5 . 0 2 a d d d d a L d ? ? ? ? ? ? ?
? ? 500 / ) 80 400 ( 25 . 0 ) 80 400 ( 5 . 0 500 22? ? ? ? ? ? ? ? ?
=1 805.2
mm 選取帶的基準長(cháng)度 L d =1800mm。
計算實(shí)際中心距：
] 2 / ) 1805 1800 ( 500 [ 2 / ) ( 60? ? ? ? ? ?d dL L a a
=497.5
mm （5）驗算主動(dòng)輪上的包角 α 1
α 1 = ) /( 180 ) ( 1801 2a d d ? ? ? ? ? ?
= ) 5 . 497 14 . 3 /( 180 ) 80 400 ( 180 ? ? ? ? ? ?
= ? ? ? ? 120 3 1 . 143
故主動(dòng)輪上的包角合適。
?。?）計算 V 帶的根數 z ] ) /[(0 0 L a AK K P P P K z ? ? ?
由 n 1 =1430r/min，d 1 =80mm；i= d 2 /d 1 =5，查表得 P 0 =0.35kW,
0P ? = 0.03kW K a =0.9，
K L =1.18。
所以
z=2.21/[0.35+0.03] ×0.9×1.18]=5.48 取 z=6 根。
?。?）計算預緊力 F 0
N FqK zPFaca8 . 56 99 . 5 06 . 0 19 . 05 . 299 . 5 621 . 250015 . 25002020? ? ? ??????? ????????????? ? ?? （8）計算作用在軸上的壓軸力 F Q
N zF F Q 9 . 646 ) 2 / 3 . 143 sin( 8 . 56 6 2 ) 2 / sin( 21 0? ? ? ? ? ? ? ?
?。?）帶輪結構設計（略）。
