13带传动和链传动(图解题)

带传动与链传动习题与参考答案
五、结构题（图解题）
103 如题105图所示，采用张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。

在图a、b、c、d、e、f、g和h所示的八种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮。

）
题105图
104 题106图中所示V带在轮槽中的3种位置，试指出哪一种位置正确？
题106图
105 如题107图所示链传动的布置形式。

小链轮为主动轮。

在图a、b、c、d、e与f所示的布置方式中，
指出哪些是合理的？哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮。

）
题 107图
例解
1. B 型V 带传动中，已知：主动带轮基准直径d 1=180mm ，从动带轮基准直径d 2=180mm ，两轮的中心距α=630mm ，主动带轮转速1n 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1σ、σ2、σb1、σb2及σc 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F 1和松边拉力F 2的关系符合欧拉公式，即F 1/F 2=551.0≈=πe e
a
f v 。

111215
45F F F F F F e =-
=-= 带速 s m n d /67.131000
601450
1801000601
1=⨯⨯⨯=
⨯=
ππυ
有效圆周力 N P F e 73267
.1310
10001000=⨯==υ
N F F e e 9157324
5
45=⨯==
V 带中各应力： 紧边拉应力 63.6138
915
11===
A F σ MPa 离心力 6.3367.1318.022=⨯==υq F e N
离心拉应力
24.0138
6.33===
A F c c σ MPa 弯曲应力 92.9180
5.1017011=⨯==d h E
b σ MPa 最大应力 55.16)92.963.6(11max =+=+≈b σσσ MPa 各应力分布如图所示。

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. 在下图中，图a 为减速带传动，图b 为增速带传动。

这两传动装置中，带轮的基准直径d 1=d 4，d 2=d 3
且传动中各带轮材料相同，传动的中心a ，带的材料、尺寸及预紧力（或张紧力）均相同，两传动装置分别以带轮1和带轮3为主动轮，其转速均为n （r/min ）。

4. 试分析：哪个装置能传递的最大有效拉力大？为什么？
即F 1=2F 2。

试求紧边拉力F 1、 有效拉力F e 和预紧力F 0（忽略离心力的影响）。

解题要点：
因为 P =（F 1-F 2）υ/100 将P = 7.5kW 代入上式，得
（F 1-F 2）υ=7500
又因为
F 1=2F 2
联立求解式（1）和式（2），可得 F 1=1500，
F 2=750 N
有效拉力 F e =F 1-F 2=720N 预紧力 F 0= F 1–F 2/2=1125N
N
F q K z P F a ca 8
.5699.506.019.05.299.5621.2500
15.2500202
0=⨯+⎪⎭
⎫
⎝⎛-⨯⨯=+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=υυ
习题参考答案
一、单项选择题
1B 2D 3A 4D 5A 6C 7D 8D 9D 10C 11A 12B 13A 14B 15C 16C 17C 18B 19D 20B 21B 22C 23D 24D 25A 26D 27C 28B 29A 30B 31C 二、填空题
32 最大值；包角；摩擦系数；张紧力及带速 33 增大；增大；增大；减小 34 紧边拉应力；小轮处弯曲应力
35 单位长度的带质量，带的线速度；带的截面积 36 离开 37 较大
38 定期张紧装置；自动张紧装置；采用张紧轮的张紧装置 39 不可以；可以 40 非对称循环 41 v 1＞v ；v 2＜v 42 摩擦力；两侧面
43 计算功率；小带轮的转速 44 松边；单向；小；大 45 弹性滑动
46 打滑；疲劳破坏
47 避免v 过大，使离心力过大，而v 过小，使受力增大，造成带根数过多；增大摩擦力，提高承载能力
48 小；大
49 增大；可提高
50 防止弯曲应力过大；导致整体结构尺寸过大 51 整个(全)
52 带因制造与安装误差，不至于受力不均的情况太严重 53 z 1= z 2，且中心距等于链节距的整数倍 54 小；多；大 55 大；高；小 56 过盈；间隙 57 高；大；少
58 有效圆周力；离心拉力；悬垂拉力 59 保证链条松边有一个合适的安装垂度 60 水平；铅垂；倾斜 61 紧；松
三、问答题（参考答案从略） 四、分析计算题
97 解题要点：（1）因为000 1/)(21v F F P -=，所以
000 6)(21=-v F F （1）
其中：
)000 160/(11⨯=n d v π
]000) 1460/(60 110014.3[⨯⨯⨯=m/s
= 7.64 m/s
根据欧拉公式
8.3/6
/551.021===⨯πα
e
e F F v
f （2） 联立求解式（1）与式（2），可得
N, 065.8 11=F N 5.2802=F
（2）因为0212F F F =+，所以
N 2.6730=F
N 785.3N 280.5-N 065.8 121==-=F F F e
99 解题要点：（1）带的有效圆周力：
N 700N 10
7
000 1000P 1=⨯==
v F e （2）带的松边拉力：
根据受力公式有e F F F =-21，由题意有212F F =及N 700=e F 。

联立解以上各式，得
N 7002=F
（3）带的紧边拉力：
N 400 1N 7002221=⨯==F F
100 解题要点：
（1）有效圆周e F
N 750N 10
7.5
000 1000P 1=⨯==
v F e （2）紧边拉力1F 与松边拉力2F ：
N 75021==-e F F F N 125 12/)(021==+F F F
联解以上两式，可得
N 750N, 500 121==F F
101 解题要点：
3 802.1/)3.57/135(25.021===⨯e v e F F f α
m /s 18.85m /s ])10800/(6 1200[)000 160/(411=⨯⨯⨯=⨯=ππn d v N 249.34kN 34 0.249kN )85.18/7.4(/====v P F e 222213 802.0F F F v e F F F f e =-⨯=-=α
N 310.783 N/0.802 34.2493 802.0/2===e F F
N 560.123 1.80221==F F
102 解题要点：（1）带传动应按转速300 r/min 设计，最好使带速在10 m/s 左右。

（2）因为带速低时所需有效圆周力大，则所需带的根数也多，若按高转速设计，则不一定能满足低转速的工作要求，会引起失效。

（功率一定，其他条件不变时，转速越低，相应转矩越大，轴的最小直径也越大。

）
五、结构题（图解题）
103 解题要点：在题3—105图示的八种张紧轮的布置方式中：
（1）张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲（避免了反向弯曲降低带的寿命）。

同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。

故图a 、b 、c 、d 四种布置中，图b 最合理。

（2）此外，张紧轮也宜安装于松边外侧并靠近小带轮，这样可增大包角。

故图e 、f 、g 、h 四种布置中，图e 最合理。

104 解题要点：题106图中所示V 带在轮槽中的三种位置，其中图a 位置是正确的。

105 解题要点：在题107图示的六种链传动的布置方式中，b 、d 、e 是合理的；a 、c 、f 是不合理的。

这是因为链传动的紧边宜布置在传动的上面，这样可避免咬链或发生紧边与松边相碰撞。

另外，采用张紧轮张紧时，张紧轮应装在靠近主动链轮的松边上，这样可增大包角。