带传动的失效和设计准则
习题解答8----带传动
三. 简答题
1. 带传动的弹性滑动和打滑有何区别？
设计V带传动时，为什么要限制小带轮的 ddmin ？ 答：弹性滑动是弹性带靠摩擦传递功率时，因为带两边
存在拉力差，由带的弹性引起的带与带轮间的
客观滑动现象，是不可避免的（借助仪器才能观察到）；
打滑是带传递的功率大于带与带轮间的极限摩擦力时，
带与带轮间出现的显著相对滑动现象（失效形式 ） ； 在带的三种应力中，弯曲应力所占的比重最大， 容易诱发疲劳裂纹；
极限拉力Fec却变化不太大，故可使得: Fe Fec
避免了打滑 19
5. 什么是滑动率？带传动的滑动率如何计算？ 一般情况下滑动率的数值变化范围如何？
6. V带传动设计中，为什么要限制带的根数？ 限制条件是什么？
7. V带传动设计中，主要失效形式和设计准则是什么？
8. V带传动设计中，带速过高或过低为什么不好？ 限制条件是什么？带速最适宜的范围如何？
适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要条件初拉力不足则初拉力过大则打滑疲劳破坏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疲劳调整中心距设置张紧轮过载传递的拉力过大运转时易跳动和打滑带的磨损加剧轴上受力增大定期张紧自动张紧11为特定长度强力层为化学纤维线绳结构条件下求得单根v带所能传递的基本额定功率p主要与和有关10
② 减小dd1;
③ 增大中心距； ④ 减小中心距
v1
dd1n1
601000
11.设计V带传动时发现V带根数过多，采用_③___来解决
① 增大传动比; ② 加大传动中心距;
③ 选用更大截面型号的V带.
23
12.带传动采用张紧轮的目的是__④___ ① 减轻带的弹性滑动; ② 提高带的寿命 ; ③ 改变带的运动方向； ④ 调节带的初拉力.
哈尔滨工程大学机械设计基础 第十三章 带传动简答题
第十三章带传动1.在V带传动中，影响最大有效圆周力的因素有哪些，其关系如何？答：（1）初拉力F0，最大有效圆周力的大小随初拉力F0的增大而增大；（2）包角α，包角越大最大有效圆周力也越大；（3）当量摩擦系数f'，当量摩擦系数越大，最大有效圆周力也越大；（4）V带的型号，V带型号有Y，Z，A，B，C，D，E，从左往右单根V带能够传递的最大有效圆周力增大；（5）V带的根数，V带根数越多，最大有效圆周力越大。
2.（1）带传动的弹性滑动将引起什么样的后果？减少弹性滑动可采取哪些措施？答：后果：（1）从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使得传动比不准确；（2）传动效率降低；（3）会引起带的磨损；（4）会使带的温度升高。
措施：（1）增加张紧轮减小拉力差，同时增大当量摩擦系数，从而减小滑动率ε；（2）改用同步齿形带以完全消除；（3）增大摩擦力，例如采用多楔带、增大初拉力、改变轮槽角等。
3.带传动的打滑通常在什么情况下发生？打滑是发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？答：当工作载荷超过限定值时就会发生打滑；随着有效圆周力的增大，弹性滑动带将会逐渐扩大，当扩大至整个圆弧段时即达到最大有效圆周力，若此时工作载荷进一步增大，则会发生带轮与带的全面滑动，即打滑。
小带轮的包角小于大带轮的包角，所以一般打滑发生在小带轮上。
4.（1）带传动的弹性滑动与打滑的区别是什么？答：（1）弹性滑动是指的是带传动工作时，带受到拉力而产生弹性变形，而紧边和松边的拉力不同，对应的弹性变形也不同，因而在主、从动轮边缘处会出现相对滑动的现象；打滑指的是带传动工作时所承受的工作载荷超过极限值时出现的带轮和带全面相对滑动的现象；（2）弹性滑动只发生在离开主从动轮的边缘处，而打滑发生在相对于全部包角的圆弧段上；（3）弹性打滑是带传动工作时的固有特性，是无法避免的，而打滑则是带传动失效，是可以避免的。
5.（1）带传动中为什么要限制带速、小带轮直径？答：带速过高，离心力过大，带速过低，带传动的工作效率则较低，易发生打滑；小带轮直径过小，承受的弯曲应力会过大，直径过大，则带传动的外廓尺寸会比较大。
机械设计思考题答题要点
第1章 机械及机械零件设计概要思考题：1． 在机械零件设计中，确定许用应力时，极限应力要根据零件的材料性质和应力种类选定，试区分金属材料的几种极限应力：σB （τB ）、σS （τS ）、σ-1（τ-1）、σ0（τ0）、σr （τr ），它们各适用于什么工作情况？对于脆性材料，在静应力作用下→ 脆性断裂→σlim （τlim ）=σB （τB ）对于塑性材料，在静应力作用下→ 塑性变形→σlim （τlim ）=σS （τS ）对于塑性材料，在对称循环变应力作用下→ 疲劳断裂→σlim （τlim ）=σ-1（τ-1）对于塑性材料，在脉动循环变应力作用下→ 疲劳断裂→σlim （τlim ）=σ0（τ0） 3．稳定变应力有那几种类型？它们的变化规律如何？ 稳定循环变应力的种类： -1<r <+1——不对称循环变应力r=0——脉动循环变应力 r=-1——对称循环变应力 r=+1——静应力第2章 机械零件的强度思考题：1． 什么叫疲劳曲线？绘制疲劳曲线的根据是什么？如何划分有限寿命区和无限寿命区？σ—N 疲劳曲线——应力循环特性r 一定时，材料的疲劳极限σrN （τrN ）与应力循环次数N 之间关系的曲线。
绘制疲劳曲线的根据是：σrN （τrN ）和NN 在104——N D 之间为有限寿命区；N 超过N D 为无限寿命区2． 采用有限寿命设计的目的是什么？如何计算有限寿命下零件材料的疲劳极限？有色金属和高强度合金钢无无限寿命区。
3． 绘制疲劳极限应力线图（σm —σa ）的根据是什么？简化的极限应力线图（σm —σa ）是由哪些实验数据绘制而成的？以σm 为横坐标、σa 为纵坐标，即可得材料在不同应力循环特性r 下的σm —σa 的关系曲线。
材料的疲劳特性交变应力的描述σm ─平均应力；σa ─应力幅值σmax ─最大应力；σmin ─最小应力r ─应力比（循环特性）2min max m σσσ+=2min max a σσσ-=maxmin σσ=r 描述规律性的交变应力可有5个参数，但其中只有两个参数是独立的。
带传动
许用功率：实际工作条件与实验特定条件不同时，应对P0值
加以修正，得到实际工作条件下单根普通V带所能传递的功率 [P0]，称为许用功率。
P0 P0 P0 Kα KL
式中：Δ P0——功率增量，考虑传动比i≠1时，带在大带轮上的弯曲应力较 小，故在寿命相同条件下，可增大传递的功率。 Kα ——包角修正系数，考虑α 1≠180°时对传动能力的影响。
V带轮的材料常采用铸铁、铸钢、铝合金、工程塑料等， 其中灰铸铁应用最广。 带速v≤25m/s时常用HT150；带速v = 25～30m/s时常用HT200。 带速更高或特别重要的场合可采用铸钢。铝合金和塑料带轮多 用于小功率的带传动。
V带轮槽尺寸标准：
普通V带轮由轮缘、轮毂及轮辐三部分组成。
根据轮辐结构的不同，V带轮有实心式、腹板式、孔板式和 轮辐式四种典型型式。
F1 f e F2
——挠性体摩擦的基本公式（欧拉公式） α ：带轮包角(带与带轮接触弧所对应的中心角)
f：带与轮面间的摩擦系数；
e——自然对数的底，e≈2.718。
带传动在不打滑条件下所能传递的最大圆周力为： f e
e f 1 2F0 f e 1
窄V带的相对高度h/bp约为0.9，有SPZ、
SPA、SPB、SPC四种型号。窄V带具有普 通V带的传动特点，由于其抗拉体采用高 强度的绳芯，因而较普通V带能承受更大 的拉力，适用于传递大功率而又要求传 动装置紧凑的场合。
窄V带结构
V带的标记：由型号、基准长度和标准号组成
例1：A型普通V带，基准长度为1400mm，其标记为： A1400 GB/Tll544—1997 例2：SPA型窄V带，基准长度为1600mm，其标记为 SPA1600 GB/Tll544—1997 带的标记通常压印在带的顶面，便于选用识别。
机械基础第九章带传动的知识
本章主要讨论V带传动。
第二节 普通V带和V带轮
• 普通V带的结构组成是什么？截面型号有哪些？
• b p、 d d、 L d是 指 什 么 ？ 分 别 是 怎 么 定 义 的 ？
• V带轮的结构、材料有哪些? 轮缘尺寸是怎么确定的？
试一试： 某 V 带 传 动 ， 采 用 3 根 A 型 带 ， d
• 带上的作用力有哪些？工作前和工作后有无变化？最大有效圆周力与哪些因素有关？
• 带 上 的 工 作 应 力 有 哪 些 ？ 带 上 最 大 应 力 发 生 在 何 处 ？ 为 什 么 有 d dmin的 限 制 ？
• 带传动的弹性滑动是怎么产生的？对传动会产生什么影响？可以避免吗？
第三节 带传动的工作能力分析
必向前产生滑动，致使带的速度领先于从动轮的圆周速度，至
d点处带的速度又增加到v1。
由于带两边拉力不相等致使两边弹性变形不相同，由此引
起的带与带轮间的滑动称为带传动的弹性滑动。它在摩擦带
传动中是不可避免的，是带传动不能保证准确传动比的原因。
由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动
的滑动系数，用ε表示，即
• 实 际 设 计 时 [ P 1] 还 受 到 哪 些 因 素 的 影 响 ？
• V带传动设计计算的基本步骤是什么？
第四节 普通V带传动的设计
一、带传动的失效形式和设计准则
带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。因此，带
传动的计算准则是：在保证不打滑的前提下，具有足够的疲劳
强度和使用寿命。
二、单根V带的基本额定功率
带传动按工作原理可分为摩擦带传动和啮合带传动。
1．摩擦式带传动
机械设计基础——带传动
带传动所传递的功率： P F F------有效拉力 N
1000 带的速度 m / s
P------功率 Kw
当带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力达到最大
值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力F1和松 边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示：
F1 e f c) F2
用 P0表示 查表8.7~8.17
试验条件：包角 =1800、i 1、特定带长、工作平稳。
2.额定功率-------单根普通v带在设计所给定的实际条件下
允许传递的功率。
用 [P0] 表示
[P0]=(P0+⊿P0)KαKL
P0
Kb n1 (1
1 Ki
)
功率增量
Kw
Ｋb 弯曲影响系数(当i 1时)， 查表8.18
1000
若带速超过范围，应重新选小带轮直径dd1。
5．确定中心距a和V带基准长度Ld
a太小，结构紧凑，但带短，使绕转次数增多，降 低带的寿命，同时包角α 减小，降低传动能力。
a太大，传动结构尺寸增大，高速时带容易颤动。
①初步确定中心距a0 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
②带的基准长度计算公式
设计的主要内容： 1.选择v带的型号、带长和根数； 2.传动中心距； 3.确定带轮的基准直径； 4.绘制带轮的零件图。
设计步骤：
1．确定计算功率Pc
Pc=KAP （ kw） P-----传递的额定功率 Kw
（如电动机的额定功率 ）
KA-----工况系数 查表8.21
2．选择V带的型号
计算功率Pc
查图8.12(P131)
结构紧凑
特点 传递很大功率
机械设计复习题(八)
4
13.666 m s 60 1000 60 1000 F v 1000 P 1000 4.82 由 P ec 得Fec 352.7 N 1000 v 13.666 F e fv 1 e fv 1 由 Fec 2 F0 fv 得F0 ec fv 551.6 N e 1 2 e 1 F 352.7 F1 F0 ec 551.6 727.95 N 2 2 F 352.7 F2 F0 ec 551.6 375 25 N 2 2 2、解： 1）D 点上带速大于带轮圆周速度； 2）A、C 点上带速等于带轮圆周速度； 3）B 点上带速小于带轮圆周速度。
3
1、A；2、B；3、B；4、A；5、B；6、A；7、A；8、C；9、D；10、C；11、B； 12、B；13、A；14、D；15、B；16、A；17、D 四、简答题 1、 （1）带是弹性体，当带受拉时将产生弹性伸长。拉力越大，伸长量越大；拉力 较小，伸长量也小。带刚绕入主动带轮时，带速与主动轮的圆周速度相等。当带 随着主动轮由紧边转至松边过程中，带所受的拉力逐渐减少，带逐渐收缩，带沿 主动带轮的表面产生向后的爬行现象，这种现象称为带的弹性滑动。 （2）当带传递的外载荷增大时，要求有效拉力随之增大。当有效拉力达到一定 数值时， 带与小带轮轮槽接触面间的摩擦力总和将达到极限值。若外载荷超过这 个极限值，带将沿整个接触弧滑动，这种现象称为打滑。 2、因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带 和带轮间不发生打滑，带在一定限度内不发生疲劳损坏。 3、 （1）v 带工作一段时间后，就会由于塑性变形而松弛，有效拉力降低，为了保 证带传动的正常工作，应定期张紧。 （2）滑道式定期张紧、摆架式定期张紧、利用自身重量的自动张紧、调位式内 张紧轮张紧等。 4、传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而 改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由 F1 减小为 F2，其弹性伸长 量也由 δ1 减小为 δ2 。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了 （δ1-δ2） ，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的 圆周速度， 这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。弹 性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避 免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑 动，所以弹性滑动是不可以避免的。 5、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内侧， 使带只受单向弯曲。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。 6、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。设计准则：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。设计 V 带传动时发现 V 带根数过多，可采 用：改选带的截型，重新计算来解决。 7、张紧力 F0 越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越 大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命， 但带传动的承载能力会降低。 五、分析计算题 1、解：
带传动
二、欧拉公式 带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式：
f 为摩擦系数；α为带轮包角
欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之 前，紧、松边拉力的最大比值
那么：
F = F1 – F2 ＝ F1(1－1/e fα)
F － 此时为不打滑时的最大有效拉力，正常工 作时，有效拉力不能超过此值
整理后得：
F
带传动 本章教学内容
§1 概述 §2 V带和带轮的结构 §3 带传动的工作能力分析 §4 V带传动的设计 §5 带传动的张紧、安装与维护
带传动（一）
§9-1概述
第9章 带传动
一、带传动的工作原理及特点
1、传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性 件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动 与动力
8
§9—3 带传动的受力分析
一、受力分析 安装时，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上
带工作前：
带工作时： Ff
F0 松 动边 轮的－F一退0边出主
此时，带只受 初拉力F0作用
F紧2 边
－
F2
进入
F带f 的－由紧摩带于边擦轮摩拉擦力力作力用--的于作用：
n1 主动轮的一边 n2 Ff
由 F0 增加到 F1；
设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准 直径，画出带轮零件图等。
1.确定计算功率
PC K AP
式中： P 传递的名义功率
KW
K A 工作情况系数
工作情况系数KA表
KA
工作情况
软启动
硬启动
每天工作小时数/h
＜10 10～16 ＞16 ＜10 10～16 ＞16
载荷变动微小
带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。 带的传动过程：
机械设计复习
机械设计复习一、填空题1.选择普通平键时，键的截面尺寸（h b ⨯）是根据 轴径 查标准确定，普通平键的工作面是 键的两侧面 。
2.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。
3.在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数m ,对轮齿的弯曲强度、接触强度及传动的工作平稳性的影响分别为 下降 、 不变 、 提高 。
4.一般的轴都需要具有足够的 强度 ，合理的 结构形式和尺寸 和良好的 工艺性能，这就是轴设计的基本要求。
5.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取决于 包角 、 摩擦系数 、 预紧力 三个因素。
6.当键联接强度不足时可采用双键。
使用两个平键时要求键按相隔180布置。
7.向心推力轴承产生内部轴向力是由于 接触角0≠α 。
8.对于高速重载的链传动，应选择 小节距多排链 。
9.齿轮传动强度计算中，齿形系数Y Fa 值，直齿圆柱齿轮按 齿数Z 选取，而斜齿圆柱齿轮按 当量齿数Z V 选取。
10.普通平键连接工作时，平键的工作面是 侧面 。
11.根据轴的承载情况分类，自行车的中轴应称为 转 轴。
12.带传动的初拉力增加，传动能力 提高 。
13.为了便于轴上零件的装拆，转轴的结构形式应设计成 阶梯状 。
14.既承受弯矩又承受转矩的轴称为 转轴 。
15.一个滚动轴承能够工作到基本额定寿命的可靠度是 90% 。
16.蜗杆头数越高，传动效率越 高 。
17.带传动的设计准则为： 在不打滑的条件下具有一定的疲劳寿命 。
18链传动的节距越 大 ，链速波动越明显。
19.在常见的几种牙型中，连接螺纹采用 三角形螺纹 ，其牙型角 60 度。
20.代号为6206的滚动轴承，其类型是 深沟球轴承 ，内径 30 mm 。
21.在蜗杆传动中，规定蜗杆分度圆直径的目的是 限制蜗杆刀具的数量 。
22.对于一对闭式软齿面齿轮传动，小齿轮的材料硬度应该 大于 大齿轮的硬度。
机械设计练习题(含答案)——带传动
第11章带传动【思考题】11-1 带传动主要类型有哪些？各有什么特点？11-2 影响带传动工作能力的因素有哪些？11-3 带传动的主要失效形式是什么？设计中怎样考虑？11-4 为什么带传动通常布置在机器的高速级？带速为什么不宜太高也不宜太低？11-5 带传动在什么情况下才会发生打滑？打滑通常发生在大带轮上还是小带轮上？刚开始打滑前，紧边拉力与松边拉力有什么关系？11-6 带传动中带为何要张紧？如何张紧？11-7 为何V带轮的轮槽角要小于400？为什么带轮的基准直径越小，轮槽槽角就越小？11-8 试分析带传动中参数1、D1、i和a的大小对带传动的影响.A级能力训练题1.带传动标记：2-带B1250 GB11544-89表示 .2.设计V带传动的传动比i，一般可取 .（1）≤3～5 （2）≤7～10 （3）≤12～15 （4）≤18～203.带传动主要是依靠来传递运动和功率的 .（1）带的初拉力（3）带和两轮接触面之间的摩擦力（2）带的紧边拉力（4）带和两轮接触面之间的正压力4.在其他条件相同的情况下，V带与平型带传动相比较，可以传递更大的功率，是因为 .（1）V带没有接头，强度高（3）V带的挠性良好并与带轮紧密结合（2）V带的质量轻，离心力小（4）V带与轮槽工作面之间是楔面摩擦5.标准V带传动的带速，不宜超过 m/s.带传动，中心距一般不应大于两带轮直径之和的 .带传动的中心距过大时，会导致 .（1）15，0.8倍，很大的噪音（2）25，2倍，带在工作时颤动（3）35，1.5倍，带的寿命短（4）35，1倍，带的弹性滑动加剧6. 设计带传动时，中心距一定的小带轮上的包角大小取决于______.带的长度取决于______.（1）小带轮的直径 （2）大、小带轮的直径（3）大、小带轮的直径之差 （4）传动比7. 下列普通V 带中，以______型带的截面尺寸最小.选择V 带的型号是根据______.（1）A 型，计算功率和转速 （2）B 型，小带轮直径（3）C 型，传递功率 （4）D 型，小带轮转速8. 带在工作时产生弹性滑动，是由于 .这也是带传动不能保证准确传动比的原因.（1）带不是绝对挠性体 （2）带的紧边与松边拉力不等（3）带的预紧力不够 （4）带与带轮间的摩擦力不够9. 带传动中，若主动轮圆周速度为1v ，从动轮圆周速度为2v ，带的线速度为v ，则 .（1）21v v v >> （2）21v v v => （3）21v v v >= （4）21v v v ==10. 带传动工作时，若开始产生打滑现象，是 .（1）沿小带轮上先发生 （2）沿大带轮上先发生（3）沿两带轮上同时发生 （3）不确定11. 设计中，选取小带轮基准尺寸的依据是 .限制小带轮的最小直径的目的是 .（1）带的型号，限制弯曲应力 （2）带速度，限制弯曲应力（3）传动比，限制小带轮的包角 （4）高速轴的转速，使结构紧凑12. 工作条件与型号一定的V 带，其寿命随小带轮直径的增大而 .（1）降低 （2）增高 （3）无影响13. 帘布结构的V 带和绳线结构的V 带相比较，其优点是 .（1）耐磨损，寿命长 （2）抗弯强度高，可用于较小的带轮上（3）价格便宜 （4）抗拉强度高，传递载荷大14. 带传动中，采用张紧装置的目的是______.（1）提高带的寿命 （2）调节带的预紧力 （3）减轻带的弹性滑动15. 平型带的带轮表面稍呈微弧隆起，这是为了 .（1）减轻带的磨损 （2）安装带较方便（3）减轻带的滑动 （4）防止带从轮上脱落B 级能力训练题16. 设计带传动的基本原则：在一定工作周期内，保证不发生 .（1）带与带轮的磨损 （2）带在带轮上的打滑 （3）带的拉伸疲劳17. 普通V 带带轮的槽形角ϕ随带轮直径的减小而 .设计时，使V 带两侧面间的夹角vϕ大于轮槽楔角ϕ，是考虑 .（1）减小，带工作后的磨损 （2）增大，使V 带在轮槽内楔紧（3）不变，带沿带轮弯曲变形后，两侧面间的夹角减小18.在同一带传动中，若小带轮上的包角为α1，大带轮上为α2，通常______.若带传动的中心距与小带轮的直径一定时，增大传动比，则α1______.（1）α1=α2，不变（2）α1＞α2，增大（3）α1＜α2，减小19.设由疲劳强度决定的带的许用拉应力为[σ]，带内的初应力σ0，紧边拉应力σ1、松边拉应力σ2、在小带轮上的弯曲应力σb1、在大带轮上的弯曲应力σb2、离心应力σc，则从带的拉伸疲劳强度出发，应有______.（1）σ1≤[σ]- σ2-σb1-σ c （2）σ1≤[σ]- σ0-σ2-σb1-σb2-σc（3）σ1≤[σ]-σb1-σ c （4）σ1≤[σ]- σ0-σb1-σb2-σc20.带传动的圆周速度v>5m/s是有利于提高，而v<25m/s是为 .（1）承载能力（2）工作平稳性（3）传动准确性（4）减小弯曲应力（5）减少离心拉应力21.一定型号V带内弯曲应力的大小，与成反比关系.若小带轮直径D1保持一定，而增大其传动比i，则带绕在大带轮上的弯曲应力σb .（1）所绕过带轮的直径，减小（2）传动比，不确定（3）所绕过带轮上的包角，增大（4）直径的平方成反比，不变22.为了保证和检验带传动的初拉力，可在安装后测量带在跨距中点加上一定荷重G后 .对新带，所取初拉力应按规定值 .（1）所产生的挠度，增大50% （2）增大的包角，减小20%（3）发生的偏转角，增大80% （4）增大的应力，增大2023.设计D型V带传动时，取小带轮直径D1=400mm，发现带速已超过极限值，这时较合理的设计的办法是 .（1）降低原动机的转速（2）换用适用于高速的窄V带（3）减小带轮的直径24.带传动的主动轮直径D1＝180mm，转速n1=900r/min，从动轮要求的转速n1=252r/min，若滑动率ε=2%，则从动轮直径应取 .（1）630mm （2）635mm （3）640mm （4）645mm25.设计V带传动时，对合成纤维线绳结构的V带，应取其材质系数 .（1）1<q K（2）1≤q K（3）1=q K（4）1>q KC级拓展训练题26.标准V带的型号选定，取决于 .（1）传递的功率（2）带的圆周力（3）带的线速度（4）高速轴的扭矩27.带传动中，带每转过一周，带中拉应力要变化 .若有一个张紧轮时，带每转过一周，带中拉应力则变化 .（1）2次（2）4次（3）6次（4）8次28.一定型号的标准V带传动，当带速增大一倍时，带内的离心应力随之增大了 .（1）1倍（2）2倍（3）3倍（4）4倍29.带和带轮材料组合的摩擦系数与初拉力一定时，，则带传动不打滑时的最大有效拉力也愈大.若传动的几何参数保持不变，仅把带速v提高到原来的两倍，则V带所能传递的功率将原来的两倍.（1）带轮愈宽，大于或等于（2）小带轮包角α1愈大，低于（3）带速愈低，等于（4）大带轮包角α2愈大，大于30.某工作机械用转速为720r/min的三相异步发动机，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250mm，现在需使工作机械的转速提高10%，较合理的措施是 .（1）增大主动轮直径（2）减小从动轮直径（3）换用电动机。
机械设计简答题填空题
第二章．1、效。
主要表现为磨损.变形.断裂.蚀损2、什么是零件的工作能力？什么是零件的承载能力？承载能力。
3、什么是静载荷.变载荷.名义载荷.变应力？静载荷:大小，位置方向都不变或变化缓慢的载荷；动载荷指，大小位置和方向随时间变化的载荷。
名义载荷:的，平稳工作条件下作用在零件上的载荷，计算载荷:载荷系数k与名义载荷的乘积。
4、稳定循环变应力σmax，σmin，σa，σm，r数代表什么？列出据已知零件的σmax，σmin计算σa σm，及r公式σmax最大应力，σmin最小应力，σa应力幅，σm应力，r循环特性。
σa= （σmax- σmin）/2，σm=（σmax+ σmin）/2，r= σmin/σmax5、提高零件强度的措施有那些？工艺提高零件的表面质量减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸第三章．2、扩展直至发生疲劳断裂。
5、件疲劳强度的措施有哪些？答：1顺序和频率。
2)可能发生的初始裂纹的尺寸。
9、ψσ和ψτ俞高，ψσ和ψτ的值愈大还是愈小？对循环不对称性的敏感俞小第四章．1、低摩擦，减少磨损2、滑动摩擦可分分为哪几种？四种:干摩擦.流体摩擦.混合摩擦.边界摩擦3、根据磨损机理的不同，磨损通常可分为哪几种类型？们各有什么主要特点？反应。
4、机械零件的磨损过程分为那3长零件的寿命？温度过高。
第六章．3、成a转动。
4、哪些？答：1锁住和破坏螺纹副关系三种。
2）利用对顶螺母，胶接等等。
8、常用的提高螺纹联结强度的措施有那些？1、降低影响螺栓疲劳强度的应力幅2改善螺纹牙上载荷分布不均的现象3减小应力集中的影响4避免附加弯曲应力5采用合理的制造工艺方法9，在螺栓连接中，匀？答：1.载荷分布不均匀的现象。
2.悬置螺母，环槽螺母，内斜螺母，钢丝螺母等等结构。
第七章．1、普通平键的公称长度L与工作长度l答：圆头平键工作长度l = L- bl = Ll = L -b/2,b的宽度2、键的剖面尺寸b×h和键的长度L是如何确定的？压传递转矩。
第5章带传动复习及自测(含参考答案)
第五章 带传动重要基本概念1．失效形式和设计准则失效形式：打滑、疲劳破坏。
设计准则：保证带传动不打滑，使带具有足够的疲劳寿命。
2．确定小带轮直径考虑哪些因素(1) 最小带轮直径，满足d 1≥d d min ，使弯曲应力不至于过大； (2) 带速，满足 5 ≤ v ≤ 25 m/s ；(3) 传动比误差，带轮直径取标准值，使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%； (4) 使小带轮包角≥°120； (5) 传动所占空间大小。
3．V 带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置带传动不适合低速传动。
在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。
若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。
另外，V 带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。
这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。
4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的：调整初拉力。
采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。
因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。
精选例题与解析例5-1 已知：V 带传递的实际功率P = 7.5 kW ，带速 v =10m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有效圆周力F e 、紧边拉力F 1和初拉力F 0。
解题注意要点：这是正常工作条件下的受力计算，不能应用欧拉公式； 解： 根据： v F P e ⋅=得到： 750107500===v P F e N联立：==−=21212750F F F F F e K US T解得： 7502=F N ， 15001=F N11252/75015002/10=−=−=e F F F N例5-2 设V 带所能传递的最大功率P = 5 kW ，已知主动轮直径1d d = 140mm ，转速n 1= 1460 r/min ，包角°=1401α，带与带轮间的当量摩擦系数5.0=v f ，试求最大有效圆周力e F 和紧边拉力1F 。
带传动的设计计算(精)
带传动设计流程图 上一页 下一页 课间休息 退出
25
4 校核带速V
3. 如果V过小
传递同样功率所需的圆周力增大，导致带
的根数增大。
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出
26
4 校核带速V
1.计算功率PC
根据传递的实际功率P和带的工作条件而
确定的，在带传动机构设计计算中所使用的功
率，一般大于传递的实际功率。
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出
7
1 求计算功率PC=KA*P
2.工作情况系数KA
工作情况
P60表3-8
工作情况系数KA 空、轻载启动 重载启动 每天工作小时数/h
＜10 10～16 ＞16 ＜10 10～16 ＞16
2. 参数（3）-- △P0
PC z ( P0 P0 )k k L
△ P0功率增量，单位为KW; 具体数值见P62表3-9
带传动设计流程图 上一页 下一页 课间休息 退出
44
7 计算带的根数Z
2. 参数（3）-- △P0
带型 i 1.00-1.01 Z 。。。 >=2 1.00-1.01 A 。。。 D 。。。 400 0.00 。。。 0.01 0.00 。。。 700 0.00 。。。 0.02 0.00 。。。
带传动设计流程图 上一页 下一页 课间休息 退出
31
5 确定a，计算基准长度Ld
3. a计算
0.7(dd1 dd 2 ) a0 2dd1 dd 2
机械设计-带传动
第七章 带传动
29
§7.4 带传动的失效形式和设计准则
一.失效形式 带传动 摩擦传力
σb1＞σb2
最大摩擦力
截面
σ1＞σ2 σC
松紧边拉力差 F =F1－F2 工作能力 （有效拉力） 如果 打滑
极限
交变 如果
σmax=σ1+σC+σb1 σmax＞[σ]
绕入dd1处
疲劳 破坏 失效
第七章 带传动 二.设计准则
7
第七章 带传动 （5）齿形带（同步带）： 能够保证准确的传动比，传动比i≤12，
8
适应带速范围广，同步齿形带的带速为40-50m/s，
传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。
第七章 带传动
9
齿形带
第七章 带传动
10
（6）齿孔带：
第七章 带传动
11
3）按用途分：
（1）传动带 传递动力用
第七章 带传动
38
1、实心带轮
dd≤(1.5～3)d0 d0——轴的直径
2、辐板带轮 dd ≤ 300
mm
第七章 带传动 3.孔板带轮 dd ≤ 400
mm
39
4.椭圆轮辐带轮 dd ＞ 400 mm
第七章 带传动
40
§7.7 普通V带传动的参数选择和设 计计算方法
失效形式：打滑和疲劳断裂。 设计准则：在保证不打滑的条件下， 应具有一定的疲劳强度和寿命。
FN FQ FN
5
结论：
∵μ＜μv ∴ μ FQ＜μ vFQ
∴V带传力大
第七章 带传动 （3）多楔带：它是在平带基体上由多根V带组成 的传动带。可传递很大的功率。 工作面： 侧面 兼有平带弯曲应力小和V带摩擦力大等优点。
《机械设计基础》第十章 带传动
10.2.2 带传动工作时的应力分析
带是在变应力下工作，当应力较大，应力变化频率较高时，带将很快产生疲劳 断裂而失效，从而限制了带的使用寿命。带传动工作时，带所受应力有如下几种：
机械设计基础
1．由紧边拉力和松边产生的拉应力
紧边拉应力 松边拉应力
2．由离心力产生的拉应力
∵F1> F2
∴ σ 1＞ σ 2
FQ=2ZFo
机械设计基础
10．带轮结构的设计
带轮结构的设计根据带轮槽型、槽数、基准直径和轴的尺寸确定。参 见本章10.4节部分或有关机械设计手册。
【例 10-1】 设计一带式输送机的普通 V 带传动。原动机为 Y112M-4 异步电动机， 其额定功率 P =4kW， 满载转速 n1 =1440 r/min， 从动轮转速 n 2 =470 r/min， 单班制工作， 载荷变动较小，要求中心距 a ≤550 mm。 解.（1）确定计算功率 Pc 由表 10-7 查的 K 1.1 ，故
机械设计基础
6、验算小带轮包角
对于V带，一般要求α1≥120°，否则，应增大中心距或加 张紧轮。 7、确定V带的根数
为了使每根V带受力均匀，带的根数不宜太多，通常取带的 根数小于10根。 机械设计基础
8、计算初拉力F0 初拉力F0的大小对带传动的正常工作及寿命影响很大。初拉 力不足，易出现打滑；初拉力过大，则V带寿命降低，压轴力增 大。
式中PC——计算功率，kW； Z——V带的根数； v——V带速度，m/s； Kα——包角修正系； q——v带每米长质量，kg/m。 由于新带易松弛，所以对于非自动张紧的带传动，安装新 带时的初拉力应为上述初拉力的1.5倍。 机械设计基础
9、计算轴压力 V带作用在轴上的压力FQ一般可近似按两边的初拉力F0的合 力来计算。
机械设计 第8章-带传动 (1)
单根带的基本额定功率P0 ：
v 1 v 1 v P0 Fec F1 (1 fV ) 1 A(1 fV ) 1000 1000 1000 e e
表8-4a给出了P0值——在 α=π，Ld为特定长度、载荷平稳的条件 下计算出。
15
第八章 带传动
型 小带轮基 号 d / mm d1
2 F0 F1 F2
6
第八章 带传动
取主动轮一端带为分离体： ΣMo1=0 Ff
D1 D D F2 1 F1 1 0 2 2 2
F2
F f F1 F2
n1
带传动的有效拉力等于摩擦力总和：
Ff
F1
Fe F f Fe F1 F2
有效拉力与传递功率关系： P Fe v 1000 2 F0 F1 F2 F1 F0 Fe / 2
Q
N’
平带传递的摩擦力：F f V带传递的摩擦力:
Nf Qf
Ff 2 N ' f
Ff 2 N ' f Q sin
Q N ' sin 2 2
2 f Q. fV
10
第八章 带传动
紧边拉应力： 1 F1 / A （MPa） 松边拉应力： 2 F2 / A （MPa）
16
第八章 带传动
（二） 单根带的额定功率Pr 实际工作条件与特定条件不同时，应对P0值加以修正,得Pr。
P ( P P ) K a K L r 0 0
Kα 包角系数 ——考虑α≠180˚时对传动能力的影响，表8—5 KL 长度系数 ——考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，表8—2 ∆P0 功率增量 ——考虑在i≠1，单根V带的功率增量，表8-4b
V带传动的设计计算
三、普通V带的型号和根数的确定 计算功率：Pc K A P KA ---工作情况系数
型号的确定: 根据Pc和小带轮的转速n1，由选型图确定。
5000 4000
<-点击按钮
n1 ( r / min)
小 3000 带 2500 轮 2000 的 转 1600 速 1250 1000 800 500 400 300 200
Z A B
图14-7普通V带选型图
C
D
E
100
0.8 1 1.25
2
3.15 4 5
8 10 16 20 设计功率Pd/kW
30 40 50 63 80 100
200 250
表14-13 包角修正系数Kα 包角α1 180˚ 170˚ 160˚ 150˚ 140˚ 130˚ 120˚ 110˚ 100˚ 90˚
≥ 2.0
0.01 0.02 … 0.04 0.05 0.09 … 0.34 0.13 0.23 … 0.89 0.35 0.62 … 2.47
Z
A B
C
表14-13 包角修正系数 kα 包角α1 180˚ 170˚ 160˚ 150˚ 140˚ 130˚ 120˚ 110˚ 100˚ 90˚ Kα 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69
Kα 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69
三、普通V带的型号和根数的确定 计算功率：Pc K A P KA ---工作情况系数
型号的确定: 根据Pc和小带轮的转速n1，由选型图确定。 P P c c 根数的确定: z [P (P 0 P 0 ) K K L 0]
带传动设计计算(精)
2 确定V带型号
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出 11
2.依据
小带轮 转速n1
2 确定V带型号
计算功 率Pc
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出 12
3.方法
2 确定V带型号
带传动设计流程图
分界线 分界线
上一页
下一页
课间休息
退出 13
2 确定V带型号
4.说明
当所选结 果在两种 型号的分 界线附近， 可以两种 型号同时 计算，最 后从中选 择较好的 方案。
3
是否
7
计算带的根数Z
2
是否
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出
4
三、带传动的设计步骤和方法
8
计算初拉力F0
9
计算压轴力Q
结束
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出
5
1 求计算功率PC=KA*P
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出
6
1 求计算功率PC=KA*P
1.计算功率PC
根据传递的实际功率P和带的工作条件而 确定的，在带传动机构设计计算中所使用的功 率，一般大于传递的实际功率。
1. 计算公式
z
PC
(P0 P0 )k kL
带传动设计流程图
上一页
下一页
课间休息
退出 40
7 计算带的根数Z
2. 参数（1）-- Pc
z
PC
(P0 P0 )k kL
Pc为计算功率,单位为KW;
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
式中， z p 是 V 带绕过带轮的数目； v 是 V 带的速度， m/s ； L d 是 V 带的 基准长度， m ； t 是 V 带的使用寿命， h ； C 是由 V 带的材质和结构决定的实验常
数；m 是指数，对于普通 V 带，m=11.1 。在载荷平稳、传动比 i =1（包角
）、
特定带长的工作条件下，单根 V 带的所能传递的功率称为单根 V 带的基本额定功率 P 1 。带所能传递的功率与带的长度、带轮的直径、带的型号、带的速度等参数有关。普 通 V 带所能传递的基本额定功率 P 0 值列于表 7 - 6。
1 0 0 0 0 0 0. 0. 0.8 0.88 0.86 0.84 0.82
. . . . . . 92 91 9
0999 9 9
0986 5 3
表 7-6 单根普通 V 带的基本额定功率 P0 /KW
当传动比 i >1 时，由于从动轮直径大于主动轮直径，传动带绕过从动轮时所产生 的弯曲应力低于绕过主动轮时所产生的弯曲应力。因此，工作能力有所提高，即单根 V 带
有一功率增量 ，其值列于表 7-7 。这时单根 V 带所能传递的功率即为
。
如实际工况下包角不等于 180° 、胶带长度与特定带长不同时，则应引入包角修正系数
2.00
Z型
400 730 800 980 1200 1460 2800
A型
400 730 800 980 1200 1460 2800
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.01 . . . . . . . . . 0.02 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.02 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0.02 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 . . . . . . . . . 0.03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.04 000000111 000000000 ......... 000000000 000011112 000000000 ......... 000000000 000111122 000000000 ......... 000000000 001111222 000000000 ......... 000000000 001112222 000000000 ......... 000000000 012233344 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.05 . . . . . . . . . 0.09 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.10 0 1 1 2 2 3 3 4 4 0.11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.15 . . . . . . . . . 0.17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.34 012345678 000000000 ......... 000000000 012345689 000000000 .........
B型
400 730 800 980 1200 1460 2800
000000001 013456780 000000000 ......... 000000111 023578013 000000000 ......... 000000111 024689135 000000000 ......... 000111223 048159360 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.13 . . . . . . . . . 0.22 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0.25 0 1 3 4 6 7 8 0 1 0.30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.38 . . . . . . . . . 0.46 0 0 0 0 1 1 1 1 2 0.89 025702570 000000000 ......... 000011122 036814703 000000000 ......... 000111222 037037036 000000000 ......... 000112233 048371504 000000000 ......... 001122334 050505160 000000000 ......... 012234567 000999999
，见表 7-8和长度修正系数 K L ，见表 7-2 。这样，在实际工况下，单根 V 带所 能传递的额定功率为
带型
（ 7-21 ）
表 7-7 单根普通 V 带额定功率的增量 kW
小带轮 转速 r/min
传动比 i 111111111 ......... 000011235 025939552 ~~~~~~~~~ 111111111 ......... 000112359 148284419
C型
400
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.35
730
. . . . . . . . . 0.62
800
0 0 0 1 1 2 2 2 3 0.71
980
0 4 8 2 6 0 3 7 1 0.83
1200
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.06
1460
. . . . . . . . . 1.27
§7-4-1 带传动的失效和设计准则
1.失效形式 根据带传动的工作情况分析可知， V 带传动的主要失效形式有： ⑴ 带疲劳断裂: 带的任一横截面上的应力将随着带的运转而循环变化。当应力循环 达到一定次数，即运行一定时间后，带在局部出现疲劳裂纹脱层，随之出现疏松状态甚 至断裂，从而发生疲劳损坏，丧失传动能力。 ⑵ 打滑 当工作外载荷超过带传动的最大有效拉力时，带与小带轮沿整个工作面出现相对滑 动，不能传递运动和拉力，导致传动打滑失效。 （3）带的工作面磨损 由于带的弹性滑动和打滑，带与带轮之间存在相对滑动，而使带的工作面磨损。 因 此，带传动的设计准则是：既要在工作中充分发挥其工作能力而又不打滑，同时还要求 传动带有足够的疲劳强度，以保证一定的使用寿命。即在不打滑的前提下，带具有一定 的疲劳强度和寿命。 2 单根 V 带基本额定功率 单根 V 带所能传递的功率是指在一定初拉力作用下，带传动不发生打滑且有足够
疲劳寿命时所能传递的最大功率。在一带速下，带所传递的功率为。
根据式（ 7-8 ）可得在带传动即将打滑时传动带所能传递的最大有效拉力 F max 为
根据带传动的设计准则有
或 则单根带所能传递的最大功率为
（ 7-19 ）
（ 7-20 ） 这里， 为在一定条件下，由疲劳强度决定的 V 带许用拉应力，由实验知，在 10 8 ～ 10 9 次循环应力下为
2800
0 0 1 2 2 3 4 4 5 2.47
074174185
000000000
.........
001233456
086319753
000000000
.........
001234567
099777654
000000000
.........
012345789
024579024
000000001
.........
012457891
048281594
000011112
.........
025813691
075207429
表 7-8 包角修正系数 K α
包 角 α/ 1 1 1 1 1 1 15 14 140 135 130 125
120
（°） 8 7 7 6 6 5 0 5
0505 0 5
Kα