机械设计基础习题及答案10带、链传动

习题与参考答案
一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)
1 带传动是依靠 B 来传递运动和功率的。

A. 带与带轮接触面之间的正压力
B. 带与带轮接触面之间的摩擦力
C. 带的紧边拉力
D. 带的松边拉力
2 带张紧的目的是 D 。

A. 减轻带的弹性滑动
B. 提高带的寿命
C. 改变带的运动方向
D. 使带具有一定的初拉力
3 与链传动相比较，带传动的优点是 A 。

A. 工作平稳，基本无噪声
B. 承载能力大
C. 传动效率高
D. 使用寿命长
4 与平带传动相比较，V 带传动的优点是 D 。

A. 传动效率高
B. 带的寿命长
C. 带的价格便宜
D. 承载能力大
5 选取V 带型号，主要取决于 A 。

A. 带传递的功率和小带轮转速
B. 带的线速度
C. 带的紧边拉力
D. 带的松边拉力
6 V 带传动中，小带轮直径的选取取决于 C 。

A. 传动比
B. 带的线速度
C. 带的型号
D. 带传递的功率
7 中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由 D 决定。

A. 小带轮直径
B. 大带轮直径
C. 两带轮直径之和
D. 两带轮直径之差
8 两带轮直径一定时，减小中心距将引起 D 。

A. 带的弹性滑动加剧
B. 带传动效率降低
C. 带工作噪声增大
D. 小带轮上的包角减小
9 带传动的中心距过大时，会导致 D 。

A. 带的寿命缩短
B. 带的弹性滑动加剧
C. 带的工作噪声增大
D. 带在工作时出现颤动
10 若忽略离心力影响时，刚开始打滑前，带传动传递的极限有效拉力F
elim 与初拉力F 0之间的关系为 C 。

A. F
elim )1/(20-=ααv f v f e e F B. F elim )1/()1(20-+=ααv f v f e e F C. F elim )1/()1(20+-=ααv f v f e e F D. F elim ααv f v f e e F /)1(20+=
11 设计V 带传动时，为防止 A ，应限制小带轮的最小直径。

A. 带内的弯曲应力过大
B. 小带轮上的包角过小
C. 带的离心力过大
D. 带的长度过长
12 一定型号V带内弯曲应力的大小，与 B 成反比关系。

A. 带的线速度
B. 带轮的直径
C. 带轮上的包角
D. 传动比
13 一定型号V带中的离心拉应力，与带线速度 A 。

A. 的平方成正比
B. 的平方成反比
C. 成正比
D. 成反比
14 带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带 B 。

A. 进人大带轮处
B. 紧边进入小带轮处
C. 离开大带轮处
D. 离开小带轮处
15 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 C 。

A. 带与带轮之间的摩擦系数较小
B. 带绕过带轮产生了离心力
C. 带的弹性与紧边和松边存在拉力差
D. 带传递的中心距大
16 带传动不能保证准确的传动比，其原因是 C 。

A. 带容易变形和磨损
B. 带在带轮上出现打滑
C. 带传动工作时发生弹性滑动
D. 带的弹性变形不符合虎克定律
17 一定型号的V带传动，当小带轮转速一定时，其所能传递的功率增量，取决于C。

A. 小带轮上的包角
B. 带的线速度
C. 传动比
D. 大带轮上的包角
18 与V带传动相比较，同步带传动的突出优点是 B 。

A. 传递功率大
B. 传动比准确
C. 传动效率高
D. 带的制造成本低
19 带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于 D 。

A. 带的横截面尺寸
B. 传递的功率
C. 带轮的线速度
D. 带轮的直径
20 当摩擦系数与初拉力一定时，则带传动在打滑前所能传递的最大有效拉力随 B 的增大而增大。

A. 带轮的宽度
B. 小带轮上的包角
C. 大带轮上的包角
D. 带的线速度
21 与带传动相比较，链传动的优点是 B 。

A. 工作平稳，无噪声
B. 寿命长
C. 制造费用低
D. 能保持准确的瞬时传动比．
22 链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为 C 。

A. 链传动只用来传递较小功率
B. 链速较高，在传递相同功率时，圆周力小
C. 链传动是啮合传动，无需大的张紧力
D. 链的质量大，离心力大
23 与齿轮传动相比较，链传动的优点是 D 。

A. 传动效率高
B. 工作平稳，无噪声
C. 承载能力大
D. 能传递的中心距大
24在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应 D 。

A. 增大链节距和链轮齿数
B. 减小链节距和链轮齿数
C. 增大链节距，减小链轮齿数
D. 减小链条节距，增大链轮齿数
25 为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制 A 。

A. 小链轮的转速
B. 传递的功率
C. 传动比
D. 传递的圆周力
26 大链轮的齿数不能取得过多的原因是 D 。

A. 齿数越多，链条的磨损就越大
B. 齿数越多，链传动的动载荷与冲击就越大
C. 齿数越多，链传动的噪声就越大
D. 齿数越多，链条磨损后，越容易发生“脱链现象”
27 链传动中心距过小的缺点是 C 。

A. 链条工作时易颤动，运动不平稳
B. 链条运动不均匀性和冲击作用增强
C. 小链轮上的包角小，链条磨损快
D. 容易发生“脱链现象”
28 两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使 B 。

A. 链条平稳工作，降低运行噪声
B. 松边下垂量增大后不致与链轮卡死
C. 链条的磨损减小
D. 链传动达到自动张紧的目的
29 链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在 A 情况下。

A. 低速重载
B. 高速重载
C. 高速轻载
D. 低速轻载
30 链条的节数宜采用 B 。

A. 奇数
B. 偶数
C. 5的倍数
D. 10的倍数
31 链传动张紧的目的是 C 。

A. 使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率
B. 使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率
C. 避免链条垂度过大时产生啮合不良
D. 避免打滑
二、填空题
32 当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大值，而带传动的最大有效拉力决定于张紧力、摩擦因数、包角和带速四个因素。

33 带传动的最大有效拉力随预紧力的增大而增大，随包角的增大而增大，随摩擦系数的增大而增大，随带速的增加而减小。

34 带内产生的瞬时最大应力由紧边拉应力和小轮处弯曲应力两种应力组
成。

35 带的离心应力取决于 带单位长度的质量 、 带速的线速度 和 带的截面积 三个因素。

36 在正常情况下，弹性滑动只发生在带 离开 主、从动轮时的那一部分接触弧上。

37 在设计V 带传动时，为了提高V 带的寿命，宜选取 较大 的小带轮直径。

38 常见的带传动的张紧装置有 定期张紧装置 、 自动张紧装置 和 采用张紧轮的装置 等几种。

39 在带传动中，弹性滑动是 不可以 避免的，打滑是 可以 避免的。

40 带传动工作时，带内应力是 非对称循环 性质的变应力。

41 带传动工作时，若主动轮的圆周速度为1v ，从动轮的圆周速度为2v ，带的线速度为v ，则它们的关系为1v 大于 v ，2v 小于 v 。

42 V 带传动是靠带与带轮接触面间的 摩擦 力工作的。

V 带的工作面是 两侧 面。

43 在设计V 带传动时，V 带的型号是根据 计算功率 和 小带轮转速 选取的。

44 当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，张紧轮一般应放在 松边 的内侧，
这样可以使带只受 单向 弯曲。

为避免过分影响 小 带轮上的包角，张紧轮应尽量靠近 大 带轮。

45 V 带传动比不恒定主要是由于存在 弹性滑动 。

46 带传动的主要失效形式为 打滑 和 疲劳破坏 。

47 V 带传动限制带速v ＜25～30 m ／s 的目的是为了 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 ；限制带在小带轮上的包角α1＞120°的目的是 防止打滑，保证带传动的传动能力 增大摩擦力，提高承载能力 。

48 为了使V 带与带轮轮槽更好地接触，轮槽楔角应 小 于带截面的楔角，随着带轮直径减小，角度的差值越 大 。

49 在传动比不变的条件下，V 带传动的中心距增大，则小轮的包角 增大 ，因而承载能力 增强 。

50 带传动限制小带轮直径不能太小，是为了 减小弯曲应力 。

若小带轮直径太大，则 导致整体结构尺寸过大 。

51 带传动中，带的离心拉力发生在 整个 带中。

52 在V 带传动设计计算中，限制带的根数z ≤10是为了使 带因制造与安装误差，不至于受力不均的情况太严重 。

53 链传动中，即使主动轮的角速度等于常数，也只有当 12z z = 时，从动轮的角速度和传动比才能得到恒定值。

54 对于高速重载的滚子链传动，应选用节距 小 的 多 排链；对于低速重载的滚子链传动，应选用节距 大 的链传动。

55 与带传动相比较，链传动的承载能力 大 ，传动效率 高 ，作用在轴上的径向压力 小 。

56 在滚子链的结构中，内链板与套筒之间、外链板与销轴之间采用 过盈 配合，滚子与
套筒之间、套筒与销轴之间采用间隙配合
57 链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。

58 若不计链传动中的动载荷，则链的紧边受到的拉力由工作拉力、离心拉力和垂度拉力三部分组成。

59 链传动算出的实际中心距，在安装时还需要缩短2～5 mm，这是为了保证链条松边有一个合适的安装垂度。

60 链传动一般应布置在水平平面内，尽可能避免布置在铅垂平面或倾斜平面内。

61 在链传动中，当两链轮的轴线在同一平面时，应将紧边布置在上面，松边布置在下面。

三、问答题
62 带传动的工作原理是什么？它有哪些优缺点？
63 当与其他传动一起使用时，带传动一般应放在高速级还是低速级？为什么？
64 与平带传动相比，V带传动有何优缺点？
65 在相同的条件下，为什么V带比平带的传动能力大？
66 普通V带有哪几种型号？窄V带有哪几种型号？
67 普通V带截面角为40°，为什么将其带轮的槽形角制成34°、36°和38°三种类型？在什么情况下用较小的槽形角？
68 带的紧边拉力和松边拉力之间有什么关系？其大小取决于哪些因素？
69 什么是带的弹性滑动和打滑？引起带弹性滑动和打滑的原因是什么？带的弹性滑动和打滑对带传动性能有什么影响？带的弹性滑动和打滑的本质有何不同？
70 带传动在什么情况下才发生打滑？打滑一般发生在大轮上还是小轮上？为什么？刚开始打滑前，紧边拉力与松边拉力之间的关系是什么？
71 影响带传动工作能力的因素有哪些？
72 带传动工作时，带内应力如何变化？最大应力发生在什么位置？由哪些应力组成？研究带内应力变化的目的是什么？
73 带传动的主要失效形式有哪些？单根V带所能传递的功率是根据什么准则确定的？
d min？
74 在设计带传动时，为什么要限制带的速度v min和v max以及带轮的最小基准直径
1
75 在设计带传动时，为什么要限制两轴中心距的最大值a max和最小值a min？
？
76 在设计带传动时，为什么要限制小带轮上的包角
1
77 水平或接近水平布置的开口带传动，为什么应将其紧边设计在下边？
78 带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪几种？在什么情况下使用张紧轮？张紧轮应装在什么地方？
79 带传动中，若其他参数不变，只是小带轮的转速有两种，且两种转速相差3倍，问两种转速下，单根带传递的功率是否也相差3倍？为什么？当传递功率不变时，为安全起见，应按哪一种转速设计该带的传动？为什么？
80 与带传动相比较，链传动有哪些优缺点？
81 链传动的主要失效形式是什么？设计准则是什么？
82 为什么小链轮的齿数不能选择得过少，而大链轮的齿数又不能选择得过多？
83 在一般的情况下，链传动的瞬时传动比为什么不等于常数？在什么情况下它才等于常数？ 84 引起链传动速度不均匀的原因是什么？其主要影响因素有哪些？
85 链传动为什么会发生脱链现象？
86 低速链传动(v ＜0.6 m/s)的主要失效形式是什么？设计准则是什么？
87 链速一定时，链轮齿数的大小与链节距的大小对链传动动载荷的大小有什么影响？
88 为避免采用过渡链节，链节数常取奇数还是偶数？相应的链轮齿数宜取奇数还是偶数？为什么？ 89 在设计链传动时，为什么要限制两轴中心距的最大值a max 和最小值a min ？
90 与滚子链相比，齿形链有哪些优缺点？在什么情况下，宜选用齿形链？
91 链传动为什么要张紧？常用张紧方法有哪些？
92 链传动额定功率曲线的实验条件是什么？如实际使用条件与实验条件不符，应作哪些项目的修正？
93 水平或接近水平布置的链传动，为什么其紧边应设计在上边？
94 为什么自行车通常采用链传动而不采用其他型式的传动？
95 链条节距的选用原则是什么？在什么情况下宜选用小节距的多列链？在什么情况下宜选用大节距的单列链？
96 在设计链传动时，为什么要限制传动比？传动比过大有什么缺点？
四、分析计算题
97 已知单根普通V 带能传递的最大功率P = 6 kW ，主动带轮基准直径1d = 100 mm ，转速为 1n = 1 460 r/min ，主动带轮上的包角1α= 150°，带与带轮之间的当量摩擦系数v f = 0.51。

试求带的紧边拉力1F ，松边拉力2F ，预紧力0F 及最大有效圆周力e F （不考虑离心力）。

98 设计一减速机用普通V 带传动。

动力机为Y 系列三相异步电动机，功率P = 7 kW ，转速 1n = 1 420 r/min ，减速机工作平稳，转速2n = 700 r/min ，每天工作8h ，希望中心距大约为600 mm 。

（已知工作情况系数K A = 1.0，选用A 型V 带，取主动轮基准直径1d = 100 mm ，单根A 型V 带的基本额定功率0P = 1.30 kW ，功率增量0P ∆= 0.17 kW ，包角系数αK = 0.98，长度系数L K = 1.01，带的质量q = 0.1 kg/m 。

）
99 已知V 带传递的实际功率=P 7 kW ，带速v = 10 m/s ，紧边拉力是松边拉力的2倍。

试求圆周力e F 和紧边拉力1F 的值。

100 V 带传动所传递的功率=P 7.5 kW ，带速v = 10 m/s ，现测得张紧力N 125 10=F 。

试求紧边拉力1F 和松边拉力2F 。

101 单根带传递最大功率=P 4.7 kW ，小带轮的1d = 200 mm ，1n = 180 r/min ，1α= 135°，25.0=v f 。

求紧边拉力1F 和有效拉力e F （带与轮间的摩擦力，已达到最大摩擦力）。

102 由双速电机与V 带传动组成传动装置。

靠改变电机转速输出轴可以得到两种转速300 r/min 和600 r/min 。

若输出轴功率不变，带传动应按那种转速设计，为什么？
103 设计一套筒滚子链传动。

已知功率 71=P kW ，小链轮转速1n = 200 r/min ，大链轮转速r/m in 1022=n 。

载荷有中等冲击，三班制工作（已知小链轮齿数211=z ，大链轮齿数412=z ，工作情况系数3.1=A K ，小链轮齿数系数114.1=z K ；链长系数03.1=L K ）
104 一双排滚子链传动，已知链节矩4.25=p mm ，单排链传递的额定功率160=P kW ，小链
轮齿数191=z ，大链轮齿数652=z ，中心距约为800 mm ，小链轮转速r/m in 4001=n ，载荷平稳。

小链轮齿数系数11.1=z K ，链长02.1=L K ，双排链系数7.1=p K ，工作情况系数K A = 1.0。

计算：
（1）该链传动能传递的最大功率。

（2）链条的长度。

五、结构题（图解题）
105 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
106 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
107 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
60145018010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππυ 有效圆周力 N P F e 73267
.131010001000=⨯==υ
N F F e e 9157324545=⨯== V 带中各应力：
紧边拉应力 63.613891511===
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 92.91805.1017011=⨯==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d1=d4，d2=d3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F1=2F2。

试求紧边拉力F1、有效拉力F e和预紧力F0（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
5. 已知一V 带传动的主动轮基准直径d 1=100mm ，从动轮基准直径d 2=400mm ，中心距a 0=约为485mm ，主动轮装在转速n 1=1 450r/min 的电动机上，三班制工作，载荷平稳，采用两根基准长度L d =1 800mm 的A 型普通V 带，试求该传动所能传递的功率。

解题要点：
（1）根据题意可知
传动比 410/400/12===d d i
带长 0212120/)(25.0)(5.02a d d d d a L d -+++=π
()()[]
1801485/10040025.01004005.048522=-⨯++⨯+⨯=π mm 实际选用标准长度` L d =1800mm
小带轮包角 ()()παα/180180121︒⨯--︒=d d
()()︒=⨯︒⨯--︒=56.14448514.3/180100400180
根据带传动工作条件，查表可得工作情况系数K A =1.2;
查表可得单根普通A 型V 带的基本额定功率P 0=1.30kW;
查表可得单根普通A 型V 带的基本额定功率△P 0=1.7kW;
查表可得包角系数91.0=a K ；
查表可得长度系数01.1=L K 。

（2）根据])/[(00L a A K K P P P K z ∆+=，可得该带传动所能传递的功率为
[]kW K K K P P z P A
L a 25
.22.1/01.191.0)17.030.1(2/)(00=⨯⨯+⨯=∆+=
6. 设计由电动机至凸轮造型机凸轮轴的V 带传动，电动机的功率P =1.7kW, 转速为1n =1430r/min ，凸轮轴的转速要求为2n =285 r/min 左右，根据传动布置，要求中心距约为500mm 左右。

带传动每天工作16h 。

试设计该V 带传动。

解题要点：
（1）确定计算功率P ca
根据V 带传动工作条件，查表可得工作情况系数K A =1.3，所以
P ca =K A P =1.3×1.7=2.21 kW
（2）选取V 带的型号
根据P ca 、1n ，由图确定选用Z 型V 带。

（3）确定带轮基准直径d 1、d 2
取主动轮基准直径为
d 1=400mm 。

验算带的速度：
)100060/(11⨯=n d πυ
[]s m s m /25/99.5)100060(143080<=⨯⨯⨯=π
故带的速度合适。

（4）确定V 带的基准长度和传动中心距
根据0.7(d 1+d 2)<a 0<2(d 1+d 2)，可得a 0应在336~960mm 之间，初选中心距a 0=500mm 。

计算带所需的基准长度：
0212120/)(25.0)(5.02a d d d d a L d
-+++='π []
500/)80400(25.0)80400(5.050022-⨯++⨯+⨯=π =1 805.2 mm
选取带的基准长度L d =1800mm 。

计算实际中心距：
]2/)18051800(500[2/)(60-+='-=d
d L L a a
=497.5 mm
（5）验算主动轮上的包角α1
α1=)/(180)(18012a d d π︒⨯--︒
=)5.49714.3/(180)80400(180⨯︒⨯--︒
=︒>''12031.143
故主动轮上的包角合适。

（6）计算V 带的根数z
])/[(00L a A K 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。

（7）计算预紧力F 0
N F q K z P F a ca 8.5699.506.019.05.299.5621.250015.25002020=⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=υυ
（8）计算作用在轴上的压轴力F Q
N zF F Q 9.646)2/3.143sin(8.5662)2/sin(210=︒⨯⨯⨯==α
（9）带轮结构设计（略）。

7. 已知一单排滚子链传动，其主动轮转速 n 1=960r/min ， 从动轮转速n 2=320r/min ，主动轮齿数z 1=21，中心距α=762mm ，滚子链极限拉伸载荷为31.1kN, 工作情况系数K A =1.0。

试求该链条所能传递的功率。

解题要点：
（1）由滚子链极限拉伸载荷等于31.1kN, 查表得滚子链型号为12A ，链节忠p =19.05mm 。

（2）确定链条链节数L p
63320/21960/2112=⨯==n z n z
（3）确定链条链节数L p
a p z z z z p a L P 2
1221222⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+++=π 12376205.19221632632105.1976222=⨯⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+++⨯=π 查图得12A 型号的链条在小链轮转速n 1=960r/min 时，能传递的额定功率P 0=17kW 。

（5）确定链所能传递的功率P 0.1,0.106
.1)100/123()
100/(11
.1)19/21()19/(/26.026.008.108.110=========A P P L Z A
P L Z K K L K z K K K K K P P 所以 kW kW p 200.1/0.106.111.117=⨯⨯⨯=
8. 设计一电动机至螺旋输送机用的滚子链传动。

已知电动机转速n 1=960r/min ，功率P=7kW ，螺旋输送机转速n 2=240r/min ，载荷平稳，单班制工作。

并设计链轮分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和轮齿宽度。

解题要点：
（1）选择链轮齿数z 1、z 2
假定链速υ=3~8m/s ，由表选取小链轮齿数z 1=21；大链轮齿数8421240
96012=⨯==iz z ，根据链轮齿数最好为奇数的要求，取z 2=85。

2）设计功率P ca
由表查得工作情况系数K A =1.0，所以
kW kW P K P A ca 771=⨯==
（3）确定链条链节数L P
题目对中心距无特殊要求，初定中心距a 0=40p ，则链节数为
01.1354022184248214022222
0221210=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=p
p p p a p z z z z p a L p ππ 故取L p =136节。

（4）确定链条的节距p
由图按小链轮转速估计，本传动的主要失效形式为链板疲劳破坏，链荼在功率曲线的左侧，由表查得小链轮齿数系数： 083.1)100/136()
100/(114
.1)19/21()19/(26.026.008.108.11======P L Z L K z K 选取单排链，由表查得多排链系数K p =1.0，故所需传递的功率为
8.50.1083.1114.1/(7)/(0=⨯⨯==P L Z ca K K K p P kW
根据小链轮转速n 1=960r/min 和功率P 0=5.8kW, 由图选取链号为10A 的单排链，同时也说明原估计链工作在额定功率曲线左侧是正确的。

再由表查得链节距p =15.875mm 。

（5）确定链长L 及中心距a
mm p L L a a L L p p p 9.642]
2/875.15)01.135136(875.1540[2
/)(159
.2)1000/875.15136(1000/00=⨯-+⨯=-+==⨯==
中心距减小量
mm a a 9.642)004.0~002.0()004.0~002.0(⨯==∆
=1.3~2.6
实际中心距
mm mm a a a 3.640~6.641)6.23.1(9.642=--=∆-=
故取a =641mm 。

（6）验算链速
)100060/(11⨯=p z n υ
=[960×21×15.875/(60×1000)]
=5.33 m/s
与原假定相符。

（7）作用在轴上的压轴力
F Q =K Q F e
有效圆周力
N P F e 3.1313)33.5/71000(/1000=⨯==υ
按水平布置取压轴力系数K Q =1.15，则
K Q =1.15××1313.3N=1510N
（8）确定润滑方式
由链速。

υ和链节距p 查图，确定润滑方式为油浴或飞溅润滑。

（9）确定链轮直径
链轮分度圆直径
51.106)21/180sin(/875.15)/180sin(11=︒=︒=z p d mm
62.429)84/180sin(/875.15)/180sin(12=︒=︒=z p d mm
链轮齿顶圆直径
90.113)21/180cot(54.0[875.15)/180cot(54.0[11=︒-=︒-=z p d ａ mm
90.437)84/180cot(54.0[875.15)/180cot(54.0[22=︒-=︒-=z p d ａ mm
链轮齿根圆直径
1d d d f -=因d 1=10.16mm （滚子外径）
所以=1f d 96.35mm, =2f d 419.46mm
链轮齿宽
=1f b 0.95b 1，因b 1= 9.4mm （内链节内宽）
所以=1f b 8.93mm
六、习题参考答案
1、单项选择题
1 B
2 D
3 A
4 D
5 A
6 C
7 D
8 D 9 D 10 C 11 A 12 B 13 A 14 B
15 C 16 C 17 C 18 B 19 D 20 B 21 B
22 C 23 D 24 D 25 A 26 D 27 C 28 B
29 A 50 B 31 C
2、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
3、问答题
（参考答案从略）
4、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
98 解题要点：
（1）确定计算功率ca P ：
kW 7.0kW 70.1=⨯==P K P A ca
（2）确定从动带轮基准直径2d
)100/700420 1(12⨯==id d mm = 202.9 mm
按标准取2d = 212 mm
（3）验算带的速度：
)000 160/(11⨯=n d v π
7.43m/s m/s ]000) 1420/(60 1100[=⨯⨯⨯=π＜25 m/s
带的速度合适。

（4）确定V 带的基准长度和传动中心距：
根据 0.7(21d d +)＜0a ＜2(21d d +)
可得0a 应在218～624 mm 之间，初选中心距0a = 600 mm 。

计算带所需的基准长度：
0212120/)(25.0)(5.02a d d d d a L d
-+++='π mm 690 1mm ]600/)100212(25.0)100212(5.06002[=-⨯++⨯+⨯=π
取标准基准长度mm 800 1=d L
计算实际中心距a ：
m m 655m m ]2/)690 1-800 1(600[2/)(0=+='-+=d
d L L a a （5）验算主动轮上的包角α：
)/(180)(180121a d d πα ⨯--=
)65514.3/(180)100212(180⨯⨯--=
= 170.2°＞120°
（6）计算V 带的根数z ：
])/[(00L A K K P P P K z α∆+=
= 7.0/[(1.3+0.17)×0.98×1.01] = 4.81
取5=z 根。

（7）计算预紧力0F ：
20)/()1/5.2(500qv vz K P F ca +-=α
N 151.6N ]43.71.0)543.7/()198.0/5.2(7500[20=⨯+⨯-⨯⨯=F
（8）计算作用在轴上的压轴力Q F ：
N 510.5 1N )2/2.170sin(6.15152/2)sin(210=⨯⨯⨯== αzF F Q
（9）带轮的结构设计（略）。

99 解题要点：
（1）带的有效圆周力：
N 700N 10
7000 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
7.5000 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。

）
103 解题要点：
（1）计算功率ca P ：
kW 9.1kW 73.1=⨯==P K P A ca
（2）确定链条链节数P L ：
题目对中心距无特殊要求，初定中心距p a 400=，则链节数为
0212120/]/)(5.0[2/)(/2a z z p z z p a L P π-+++=
)40/(]/)2141(5.0[2/)2141(/4022p p p p π-⨯+++⨯= = 111.3节
故取偶数P L = 112节
（3）确定链条的节距p ：
选取单排链，则多排链系数0.1=P K ，故得所需传递的功率为
kW 7.75)0.103.1kW/(1.114 1.9)/(0=⨯⨯==P L z ca K K K P P
根据小链轮转速1n = 200 r/min 和功率kW 75.70=P ，选取链号为16A 的单排链，查得链节距mm 4.25=p 。

（4）确定链长L 及中心距a ：
m 845.2m )000 1/4.25(112000 1/=⨯==p L L P 2/)(00p L L a a P P -+=
mm ]2/4.25)3.111112(4.2540[⨯-+⨯=
= 1 024.9 mm
中心距减小量为
a ∆ =（0.002～0.004）a =（0.002～0.004）×1 024.9 mm =2.05～4.10 mm
实际中心距为
=∆-=a a a [1 024.9-(2.05～4.1)] mm = 1 022.9～1 020.8 mm
取 mm 021 1=a 。

（5）验算链速：
m /s 1.78m /s ]000) 160/(4.2521200[)000 160/(11=⨯⨯⨯=⨯=p z n v
（6）作用在轴上的压轴力：
e Q Q F K F =
有效圆周力为
N 112 5N )9.1/1.78000 1(000 1=⨯==P/v F e
按水平布置取压轴力系数15.1=Q K ，则
N 879 5N 112 515.1=⨯=Q F
104 解题要点：
（1）确定链所能传递的最大功率P ：
A P L z K K K K P P /0=
kW 8.300.1/7.102.111.1kW 16=⨯⨯⨯=P
（2）确定链长L ：
链条链节数P L ：
a z z p z z p a L P /]/)(5.0[2/)(/221212π-+++=
800/]/)1965(5.0[4.252/)1965(4.25/80022
π-⨯⨯+++⨯=
= 106
则链长m m 692.4 2m m 25.4106=⨯==p L L P
5、结构题（图解题）
105 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。

106 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。

107 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。