带传动答案

机械设计试卷试卷号：19学校：齐齐哈尔大学院系：专业：年级：班级：一.是非题：正确的在（）中写“＋”，错误的在（）中写“－”（本大题共32 小题，每小题-2分，总计-64 分）1、F2、F3、F4、T5、F6、F7、F8、F9、F10、T11、F12、T13、T14、T15、F16、F17、T18、T19、F20、T21、F22、T23、F24、T25、T26、F27、F28、F29、T30、T31、F32、F二.选择题：把正确的选项代号填入（）中（本大题共40 小题，每小题0分，总计0 分）1、B2、A3、C4、D5、D6、C7、B8、C9、D10、A11、C12、D13、B14、B15、A16、D17、C18、A19、C20、D21、B22、C23、C24、D25、D26、A，C27、D28、A29、B30、C31、A32、B33、A34、D35、A36、C37、A38、A39、C40、A三.填空题：把答案写在题中的空格里（本大题共22 小题，每小题-1分，总计-22 分）1、弹性滑动2、弹性滑动3、打滑，疲劳破坏4、大5、弯曲应力6、松，内，大小，松，外7、小，大8、铸铁，铸钢，铸铝，塑料9、拉应力，离心应力，弯曲应力10、拉应力，弯曲应力，离心应力11、保证离心力不致过大增大摩擦力，提高传动能力12、增大，可提高13、防止弯曲应力过大，导致整体结构尺寸过大14、定期张紧，自动张紧，张紧轮张紧15、高16、整个（全）17、松边与大带轮相切18、紧边与小带轮相切19、固有，不可20、每根带受力之差不致太大21、外载荷22、中心距小，带长短，单位时间内的绕转数增加，使带易疲劳损坏，寿命下降。

四.分析题：简要回答以下问题（本大题共18 小题，总计84 分）1、本小题0分带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。

2、本小题3分当工作载荷超过一定限度时发生打滑。

带传动工作时，弹性滑动区段随有效圆周力的增大而扩大，当弹性滑动区段扩大到整个接触弧时，带传动的有效圆周力即达到最大值。

若工作载荷进一步增大，则带与带轮间就发生显著的相对滑动，即产生打滑。

由于小带轮包角总是小于大带轮包角，故打滑通常发生在小带轮上。

3、本小题2分1）带长Ld ↑，单位时间内绕转数u=(v/Ld)↓，许用应力[]σ↑，允许传递功率P0↑；2）带长Ld ↑，中心距a↑，小带轮包角↑，允许传递功率P↑。

所以，带长增大，承载能力增加；带长减小，承载能力减弱。

4、本小题2分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）传动比较大且中心距小时，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。

5、本小题3分在带传动中影响能传递的最大有效圆周力的因素及其关系： 1）初拉力F 0，最大有效圆周力与初拉力F 0成正比； 2）包角α，最大有效圆周力随包角增大而增大；3）摩擦系数μ，最大有效圆周力随摩擦系数增大而增大；4）带的型号，型号：Y ，Z ，A ，B ，C ，D ，E ，从左向右各种型号的单根带能传递的最大有效圆周力增大；5）带的结构，圆带小，平带大,V 带（三角带）更大。

6）带的根数，根数愈多能传递的最大有效圆周力愈大。

6、本小题3分带传动的弹性滑动与打滑的主要区别：1）弹性滑动是由于带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形，但因紧边和松边的拉力不同，带两边弹性变形也不同,故带与带轮轮缘之间发生相对滑动；而打滑是由于工作载荷过大，使带传动传递的有效圆周力超过了最大（临界）值而引起的。

2）弹性滑动只发生在带由主、从动轮上离开以前那一部分接触弧上，而打滑发生在相对于全部包角的接触弧上，即前者静弧≠0，后者静弧＝0。

3）弹性滑动是带传动正常工作时固有特性，避免不了的，而打滑则使传动失效，应该避免。

7、本小题2分1）带传动应按转速300r/min 设计，最好使带速在10m/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，其它条件不变时，转速越低，相应扭矩越大，轴的最小直径也越大。

）8、本小题9分四种传动的寿命由长到短的顺序：A-B-C-D 。

原因是：情况D ——带的弯曲应力σb 是接近对称循环变化，且紧边应力幅值较其他情况大，故允许的弯曲应力[]σb 相应比其它情况下的小。

情况C ——带的弯曲应力σb 也是接近对称循环变化，相应松边应力幅变动小，故寿命相应比D 情况长。

情况B ——带的弯曲应力σb 是脉动循环变化，而应力循次数比情况A 多（每转一周），又因带经过张紧轮时，多一次弯曲应力变化（比情况A ），故寿命比情况A 短。

情况A ——正常设计寿命。

9、本小题5分已知主动轴转速为n 1，设输出轴（II 轴）的转速n 2为：n n i D D n 21121== 则输出轴输出的功率P 2为：P T n T D D n T n DD 22221212112955095509550===⋅() 其中：n 1、T 2一定，而D D D D D D 123456<<所以，当轮D 1与轮D 2组合时，输出轴相应输出的功率最小。

10、本小题2分带传动松边拉力F 2不能减小到零。

因为有效圆周力F F e ee =-+211110()()μαμα式中α为有限值，故F F e <20，F F F 2020min (/)=->e带传动的弹性滑动引起的后果：1）从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使传动比不准确、不恒定； 2）降低了传动效率； 3）引起带的磨损； 4）使带温度升高。

减少弹性滑动可采取的措施：1）采用弹性模量大的带；2）增加张紧轮使拉力差降低，且使摩擦系数增大，从而使滑动率ε减小； 3）采用同步齿形带可彻底消除；4）采用增大摩擦的办法：如采用多楔带、增大初拉力、改变轮槽角等。

13、本小题12分因为，F T D =2/，F F F =-12，F F 12/=e μα，故F F F F F 212=-=-e μα F F F F =-=-2221e e μαμα() F F T D 2121=-=-/()(/)/()e e μαμα 又因为()()a b F F F a +=+Q 12所以，F a F F a b a F F a b Q e =++=++()/()()/()1222μα=++aF a b 21()/()e μα()()]=++-211Ta D a b ()e e μαμα=⨯+⨯+-211T D a a b //()()/()e e μαμα两个传动装置能传递的最大有效拉力一样大。

当带在带轮上有打滑趋势时，摩擦力总和达到极限值，此时能传递的有效拉力为F F e e e =-+2110μαμα依题意，d d1=d d4，d d2=d d3，传动中心距a 相等，因而两传动装置的最小包角αmin相等；已知带轮材料、带的材料、尺寸及张紧力均相同，故这两传动装置的摩擦系数μ及初拉力F 0均相同，因此它们所能传递的最大有效拉力相同。

15、本小题13分证明：v 1>v 2紧边拉力F 1>松边拉力F 2同一段带，在紧边时长度l 1>在松边时长度l 2min 故这两传动装置的摩擦系数μ及初拉力F 0均相同，因此它们所能传递的最大有效拉力相同。

又因两传动装置的主动轮的转速n 相等，而b 图中主动带轮的基准直径d d3大于a 图中主动带轮直径d d1，即b 图的带速（v d n=⨯πd3601000）大于a 图的带速（v d n =⨯πd1601000），所以b 图传动装置所传递的功率大。

17、本小题7分a 图传动装置的带寿命比b 图传动装置的带寿命长。

因两传动装置的主动带轮的转速n 相等，而两传动装置的主动带轮的基准直径不等，即d d3>d d1，因此在a 图传动装置中带速较低，带在单位时间内绕转次数少，即在相同的时间内，带的应力循环次数少；另一方面，因两传动装置所能传递的最大有效拉力相等（即最小包角αmin 、μ、F 0均相同）。

而a 图传动装置的速度较低，相应离心力小，离心应力小，两传动装置的拉应力σ1、弯曲应力σb1均相同，所以a 图传动装置带的寿命较长。

18、本小题2分一般机床中，带传动是用于减速及传递动力，而在C616车床中带传动除了传递动力之外，主要是用来隔振，使变速箱的振动不传到主轴上,这样就可以提高加工精度。

五. 结构题： （本大题 5 分 ）主动轮以转速n转动，带与带轮间产生摩擦力F ，主动轮作用在带上的摩擦力与六 F v e N ===107002）带的松边拉力F F F 12-=e 由题意有：F F 122=联解F F F F F 12127002-===⎧⎨⎩e NF 2700=N3）带的紧边拉力F F 12227001400==⨯=N2、本小题4分1）有效圆周力F eF P v e N ==⨯=100010007510750. 2）紧边拉力F 1与松边拉力F 2F F F e =-12初拉力F F F 01212=+() 联解F F F F F F 121207502211252250-==+==⨯=⎧⎨⎩e NN 所以，F 2750=N ，F 11500=N3、本小题2分1）小带轮包角α11805731804001501000573165675=︒--⨯︒=︒--⨯=︒d d ad2d1...2）不考虑弹性滑动时大带轮转速n n d d 211460150400548==⨯=d1d2r /min 3）滑动率ε=0.015时，大带轮的实际转速n n d d 21154810015539=-=⨯-=d1d2r /min ()(.)ε 4、本小题1分F F 1202513557318023/..(/.)===⨯e e μα v d n =⨯=⨯⨯⨯=ππd1m /s 1460100020018006101885/()/().F P v e kN N ====/./ (47188502493424934)F F F F F F e e =-=⨯-=1222208023μα.F F 208023249340802331078===e N /../.. F F 121802356012=⨯=..N5、本小题1分1）选定V 带（三角带）的基准长度L d =1600mm 2）实际中心距a a L L =+-=+-=02450160014982501d d0mm若选L d mm =1400，则a =+-=450140014982401mm 6、本小题4分F P v ==⨯=100010001572143c N F F >∑传动要打滑，不能正常工作。