机械设计试题及答案第六章带传动

第六章 带传动 填空题 判断题 计算题 问答题 6 1带传动主要是依靠 _来传递运动和功率的。 答案：带和两轮接触面之间的摩擦力。 6 2带传动采用张紧轮的目的是 _。 答案：调节带的初拉力，以便使带和带轮压紧。 6 3 V带轮的最小直径 D min 取决于 _。 答案：带的型号。 6 4带传动在工作时，设小带轮为主动轮，则带内拉应力的最大值是发生在 带的 _处。 答案：紧边进入小带轮处。 6 5带传动不能保证精确的传动比，其原因是 _。 答案：带的弹性滑动。 6 6带传动的设计准则是 _。 答案：在不打滑的情况下，带具有一定的疲劳强度和寿命。 6 7计算小带轮上包角 a1的公式是 _。 答案： （式中， D1 为小带轮直径； D2 为大 带轮直径； A为中心距）。 6 8某机床中的 V带传动，采用 B型带，小带轮直径 D1 180mm，与转 速 1200 r min的绕线式异步电动机相连接，则带工作时的离心应力 c是 _。 答案： 0.17 MPa。 6 9带传动在工作时，带的横截面内的最大应力等于 _。 答案： max = 1 + b1 + c （式中， 1 为紧边拉应力； b1为绕过 小带轮时的弯曲应力； c为离心拉应力）。 6 10设计 V带传动时，限制带轮的最小直径，是为了限制 _。 答案：带内的弯曲应力。 6 11带在工作时产生弹性滑动，是由于 _。 答案：带在工作时，带的松边和紧边拉力不等。同时，由于带是柔韧体， 它本身不可避免的弹性变形，必然产生在带轮上的弹性滑动。 6 12在带传动中，考虑到滑动率 ，则带传动的实际传动比计算公式为 _。 答案： 6 13带传动的主动轮直径 D1=180mm，转速 n1 960r min从动轮直径 D2 710 mm，转速 n2 233 r min则传动的滑动率是 _。 答案： 2 2。 6 14带传动的主动轮直径 D1 18Dmin，转速 n1 940r min；从动轮直 径 D2 710mm，若滑动率为 1，则从动轮转速 n2 是 _r mi n。 答案： 236。 6 15带传动的主动轮直径 D1=180mm，转速 n1 900r min；从动轮要求 的转速 n2=252r min，若滑动率 2，则从动轮直径应为 _mm。 答案： 630。 6 16为使 v带传动中，各根带受载均匀分布，带的根数 Z一般不宜超过 _。 答案： 8 10。 6 17 V带两侧面间的夹角应大于轮槽楔角 ，是考虑到 _。 答案：使 V带在轮槽内楔紧。 6 18带轮采用轮辐式、辐板式或实心式，取决于 _。 答案：带轮的尺寸。 6 19对新带，所取的初拉力应按规定值 _。 答案：增大 50。 6 20若 V带传动的几何参数保持不变，仅把带速 v提高到原来的 2倍， 则 V带所能传递的功率将 _。 答案：低于原来的 2倍。 6 21与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是什么？ 答案：工作平稳、无噪音。 （ l）工作平稳、无噪音； （ 2）传动的重量轻； （ 3）摩擦损失小、效率高； （ 4）寿命较长。 6 22在各种带传动中，哪种带传动允许的传动比数值最大？ （ 1）平形带传动（ 2） V带传动；（ 3）圆形带传动。 答案： V带传动。 6 23在其它条件相同的情况下， V带传动与平形带传动相比，可以传递更 大的功率，其原因是什么？ （ 1）带和带轮的材料组合具有较高的摩擦系数；（ 2）带的挠性良好 并与带、紧密贴合；（ 3）带的重量轻；（ 4）带与轮槽工作面之间的 摩擦系数是楔面摩擦。 答案：带与轮槽工作面之间的摩擦是楔面摩擦。 6 24为了制造和测量的方便，取 V带的哪种长度作为它的公称长度？ （ 1）内周长度；（ 2）外周长度；（ 3）通过横截面中性线的周长； （ 4）通过横截面形心线的周长。 答案：内周长度。 6 26用工作条件与型号一定的 V带，其寿命随小带轮直径的增大将如何变化？ （ 1）降低；（ 2）增高；（ 3）无影响。 答案：增高。 6 27带传动的中心距与两带轮直径之差保持一定时，若增大传动比，则小带 轮上的包角将怎样变化？ （ 1）减小；（ 2）增大；（ 3）不变。 答案：不变。 6 28为保证 V带传动的工作能力，设计时应要求小带轮上的包角值等于多少？ （ 1） 1 60 90 （ 2） 1 90 120 （ 3） 1 120 150 （ 4） 1 150 180 答案： 1 90 120 。 6 29某车床，电动机与床头箱之间采用垂直分臵的 V带传动，带轮直径 D1=125mm、 D2 265mm、中心距 A=957 5 mm。则小带轮上的包角为多大？ （ 1） 110.7 （ 2） 135.5 （ 3） 150.2 （ 4） 171.6 答案： 171.6 。 6 31带传动的紧边和松边拉力分别为 f1、 F2，离心拉力为 FC时，则紧边 和松边的实际拉力将为哪种关系？ （ 1） F1+Fc 、 F2 Fc （ 2） F1 Fc 、 F2 + Fc （ 3） F1+Fc 、 F2 + Fc （ 4） F1 Fc 、 F2 Fc 。 答案： F1+Fc 、 F2 + Fc。 6 33在不打滑时，带传动能传递的最大有效拉力 Ft与初拉力 F0 之间有哪种关系？ 答案： （ 式中， fv为 v带传动的当量摩擦系数； 为小带轮上的包角）。 6 35带传动中，若主动轮圆周速度为 v1；，从动轮圆周速度为 v2 ，带的线速 度为 v，则它们之间将有何种关系？ （ 1） V1 = v = v2 （ 2） V1 v v2 （ 3） V1 v = v2 （ 4） V1 = v v2 答案： V1 v v2 6 36带传动的理论传动比为 4.5，若滑动率 2，则实际传动比应为多少？ （ 1） 4 55；（ 2） 4 67；（ 3） 4 59；（ 4） 4 63。 答案： 4 59。 6 37设由疲劳强度决定的带的许用拉应力为 ，而 0、 1 、 2 、 b1、 b2、 c 依次为带内的初应力、紧边拉应力、松边拉应力、在小带轮上的弯曲应力、在 大带轮上的弯曲应力、离心拉应力，则从带的拉伸疲劳强度出发，紧迫拉应力与 其它应力有何种关系？ （ 1） 1 0 2 b1 b2 c （ 2） 1 0 b1 b2 c （ 3） 1 2 b1 c （ 4） 1 0 b1 c 答案：（ 4） 1 0 b1 c 。 6 39为保证带在工作时不打滑，带传递的圆周力 Ft与紧边拉力 F1应保持哪 种关系？ 答案： 。 6 40设计一 C型 V带传动时，取小带轮直径为 D = 400mm，发现带速已超过 极限值，这时哪种修改设计的办法是比较合理的？ （ l）降低原动机的转速；（ 2）换用适用于高速下的特殊 V带； （ 3）减小带轮直径； （ 4）增大带轮直径。 答案；减小带轮直径。 6 41 一定型号的 V带传动，在小带轮的转速已知时，所能传递功率的增量， 取决于哪个参数？ （ 1）传动比；（ 2）小带轮上的包角；（ 3）带的线速；（ 4）小带轮直径。 答案：传动比。 6 43 某工作机械用转速为 720 r min的异步电动机，通过一增速 V带传动 来驱动，采用 B型带，小带轮直径为 125mm，大带轮直径为 250 mm，现在 需使工作机械的转速提高 10，可采用哪种较合理的措施？ （ 1）换用电动机；（ 2）增大主动轮直径；（ 3）减小主动轮直径； （ 4）减小从动轮直径。 答案；增大主动轮直径。 6 44 B型 V带传动的初应力 0 1 4 MPa，包角 a1 140 ，带的根数 z=6则传动作用在带轮轮上的力 F是多少 N？ （ 1） 1779；（ 2） 1979；（ 3） 2179；（ 4） 2379。 答案： 2179。 6 45 当带的线速度 v = 30 m s时，一般采用何种材料来制造带轮？ （ 1）铸铁；（ 2）优质铸铁；（ 3）铸钢； （ 4）铝合金。 答案：铸铁。 6 46 标准 V带传动的带速，不宜超过下列哪个数值？ （ 1） 15 m s；（ 2） 25 m s；（ 3） 35 m s；（ 4） 45 m s。 答案： 25 m s。 6一 48 同步齿形传动是靠带齿与轮齿间的哪种力来传递运动和动力的？ （ 1）压紧力；（ 2）摩擦力 （ 3）啮合力；（ 4）楔紧力。 答案；啮合力。 6 49 和普通 V带传动相比较，同步齿形带传动的独特优点是什么？ （ 1）传递功率大；（ 2）传动效率高；（ 3）带的制造成本低； （ 4）传动比能保持定值。 答案：传动比能保持定值。 6 50 目前对同步齿形带传动进行强度计算，其主要准则是限制下列哪种力？ （ 1）带齿与轮齿间的压力；（ 2）单位宽度带的工作拉力； （ 3）齿的剪应力； （ 4）齿根的弯曲应力。 答案：单位宽度带的工作拉力。 6 25功率为 25 kw空气压缩机的 V带传动，若电机转速为 1200 r min， 空气压缩机转速为 250r min，则宜优先选用何种型号的 V带？ （ 1） A型；（ 2） B型；（ 3） C型；（ 4） D型。 答案： C型。 6 30带的中心距过大时，会导致何种后果？ （ 1）带的寿命短； （ 2）带的弹性滑动加剧； （ 3）带在工作时颤动；（ 4）带在工作时发生很大噪音。 答案：带在工作时颤动。 6 34 V带传动中，带内弯曲应力最大的一段位于哪个部位？ （ 1） V带的紧边； （ 2）绕过小带轮的圆弧部分； （ 3）绕过大带轮的圆弧部分；（ 4）绕过两带轮的圆弧部分。 答案：绕过小带轮的圆弧部分。 6 32标准 B型 V带传动，在初应力 0 1 5MPa时传递的圆周力为 300N， 若不考虑带的离心力，则工作时的紧边拉力 F1与松边拉力 F2分别为多少？ （ 1） 339N、 39N； （ 2） 363N、 63N； （ 3） 357N、 57N； （ 4） 391N、 91N。 答案： 357 N 、 57 N。 6 38在具体设计 V带传动时： a确定带轮直径 D1、 D2 ； b选用带的型 号； C确定带的长度 L； d确定带的根数 z； e选定初步中心距 A0； f计算实际中心距 A； g计算作用在轴上的力 F0。以上各项目进行时， 应为哪种顺序？ （ 1） a b c e f d g （ 2） a b d e c f g （ 3） b a e c f d g （ 4） c e f b a d g 答案： b a e c f d g。 6 42 泵用 B型 V带传动，全日制工作，原动机是异步电动机，功率 20kw， 转速 1450 r min。已知单根 V带能传递的功率 p0=4.1kw，则需几根 B型 V带？ （ 1） 4；（ 2） 5；（ 3） 6；（ 4） 7。 答案： 6。 6 47 带和带轮材料组合的摩擦系数与初拉力一定时，下列哪种情况，使带 传动不打滑时的最大有效拉力越大？ （ 1）带轮越宽； （ 2）小带轮上的包角越大； （ 3）大带轮上的包角越大； （ 4）带速越低。 答案：小带轮上的包角越大。 6 64 带传动的主动带轮转速 n1 1460 r min，主动带轮直径 D1=180mm， 从动带轮转速 n2= 650 r min，传动中心距 a800 mm，工作情况系数 KA 1，采用 B 型 V 带 3 根。试求带传动允许传递的功率。 解：带传动所允许传递的功率为 功率增量 P0=0.0001 Tn1，查表 8 9得，转矩修正值 T=2.9 Nm， 故 P=0.0001 29 1460=0.423 KW 带速为 查表 8 2可得，单根 B型 V带所能传递的功率为 P0=4.42KW 从动轮直径为 查表 8 7得包角系数 Ka 0 96。胶带基准长度 Ld为 查表 8 2，取胶带的基准长度 Ld 2540 mm，公称长度 Li=2500mffi；查表 8 8得长度系数 KL=1.03。 代人以上数据，得 V带传动所能传递的功率为 主动带轮上的包角 a1为 6 65 带传动中弹性滑动与打滑有何区别？它们对于带传动各有什么影响？ 答：弹性滑动和打滑的区别：从现象上看，弹性滑动是局部带在局部轮 面上发生的滑动；打滑是整个带在整个轮面上发生滑动。从本质上看， 弹性滑动是由带传动时的紧边拉力和松边拉力之差引起的，当一段带由 紧边经由轮面绕到松边过程中，逐渐缩短，于是带和轮面之间产生相对 滑动，使带滞后于带轮。而打滑则是由于两边拉力之比超过了一定限度 而引起的。在带传动中，只要传递功率就必定有拉力差，所以弹性滑动 是不可避免的。但在传动中，可以使得 F1/F2e fva。因此，打滑是可以 避免的。 它们对带传动的影响：由于带的弹性滑动，将使从动轮的圆周速度 v2低 于主动轮的圆周速度 v1；，其降低量可用滑动率 表示为 打滑会使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效。 （ 1）与初拉力 F有关。最大有效拉力与初拉力成正比。这是因为 F越大， 带与带轮间的正压力越大，则传动时的摩擦力就越大，最大有效拉力也就 越大。但初拉力 F过大时，将使带的磨损加剧，缩短带的工作寿命。如果 F 过小，带传动的工作能力得不到充分发挥，运转时易跳动和打滑。 （ 2）与包角 a有关。包角 a越大，带与带轮间的接触面上所产生的总摩擦力 就越大，传动能力也就越高。 （ 3）与摩擦系数 f有关。摩擦系数越大，带与带轮的接触面上摩擦力就越 大，传动能力也就越高。然而摩擦系数 f与带及带轮的材料和表面状况、工 作环境条件等都有关系。 答：带传动中，当带有打滑趋势时，摩擦力即达到了极限值。这时带传动 的有效拉力也就达到了最大值。最大有效拉力与下列因素有关。 6 66带传动允许的最大有效拉力与哪些因素有关？ 6 67带在工作中受到哪些应力作用？这些应力对带传动的工作能力有什么 影响？ 答：带传动工作时，带中的应力有以下几种。 （ 1）拉应力。包括紧边拉应力 1=F1/A，松边拉应力 1=F2/A； （ 2）弯曲应力。带绕在带轮上时要引起弯曲应力，带的弯曲应力为 b=E H/D； （ 3）离心应力。当带以切线速度 v沿带轮轮缘作圆周运动时，带本身 的质量将引起离心力。由于离心力的作用，带中产生的离心拉力在带 的横剖面上就要产生离心应力 Vmax25m/s。 对带传动工作能力的影响 : （ 1）拉力越大，产生的拉应力越大，故此紧边拉应力比松边拉应力 大。 （ 2）带轮直径 D越小，带绕在带轮上产生的弯曲应力越大，故带绕在 小带轮上的弯曲应力 b1 大于绕在大带轮上的弯曲应力 b2。为了避免 弯曲应力过大，带轮直径不能过小。 （ 3）离心拉应力中， v过大，则 c就大，它在总的应力中所占比重过 大，有效工作应力所占比重就小，通常使 v max 25 m s。 6 68 带传动的主要失效形式是什么？单根普通 V带所能传递的功率是根据 哪些条件得来的？ 答：带传动的主要失效形式有两种：一是带在带轮上打滑；二是带发生疲 劳破坏。 单根普通 V带所能传递的功率 P0 Fv，也就是说 P0 受单根普通 V 带所 能传递的圆周力 F和带速 v 的制约。一般认为，带在带轮上打滑的问题很 容易解决，只要将带张紧得更紧一些，总可以使它不打滑。用公式表示为 由此可以看出，带是处于变应力状态下工作的。即带每绕两个带轮循环一 周时，作用在带上某点的应力就变化 4次。当应力循环次数达到一定值时， 将使带产生疲劳破坏。 由此可见，欲使圆周力 F增加 1倍，只要让 F0增加 1倍，即可以达到目的。从这个 角度来看，哪怕是一根很小的 V带，也可以传递很大的圆周力。但是，真正限制 带传动能力的因素是带的疲劳强度。如果使 F成倍增大，必须使 F0成倍增大。而 带的紧边拉力 F1=F0+F/2随着 F0和 F的成倍增大也成倍增大。对于一定型号的 V带 而言， F1 增大必导致带的寿命降低。为了保证带具有一定的使用寿命，故使 F1 应受到限制，也就是 F也相应地受到限制。从功率角度来看， P0 FV，仅仅 F受到 限制，并不能限制 P0，因此不能丢开速度，仅根据 F来讲，某种型号 V带只能传递 多大功率，而必须说明是在何种带速下工作以及影响带的使用寿命的因素。 影响带的使用寿命的因素有： （ 1）小带轮直径 d1 的大小。因为 d1越小， V带绕过 d1 时弯曲应力越大，寿 命越短。 （ 2）带的长度 L0因为带长 L 越长，则单位时间内带绕过带轮的次数越少，寿 命增加。 （ 3）传动比 i。因为 i d2 d1，如果 i 1，即 d2=d1，带绕过 d2时的弯曲应力 与绕过 d1时的相等；而当 i 1时，即 d2 d1，带绕过 d2 时弯曲应力 b2f）。此外， V带常是数根同时使用，其中一根损 坏，机器不致立即停车。 由公式可以看出， Fe c受 F0、 fv和 a的制约，对于一个固定装臵的带传动， fV、 a及 F0等均不变，故应按最大有效圆周力情况下进行设计，即按 300 r min来设计。这样在带传动中，不论在哪一种转速下工作，都不会使带 产生打滑现象。 6 71 由三速电机与 V带传动组成传动装臵，靠改变电机转速输出轴可以 得到三种转速： 300 r min、 600 r min、 900 r min，若输出轴功率不 变，带传动应按哪种转速设计？为什么？ 答：按 300r min来设计。 因为带传动中传递的功率 P Fv，功率不变，转速越低，带传动所传 递的有效圆周力 F越大。带传动所能传递的最大有效圆周力