机械设计基础习题答案第5章

5-1 如图所示的V 带在轮槽内的三种安装情况，哪一种正确？为什么？

答：第一种安装方式正确。因为第二种安装方式，使带缠身较大的弯曲变形，带在传动中受到的弯曲应力增大，影响带的使用寿命。第三种安装方式，使带的工作面与带轮的接触面积减小，影响带传动的传动能力。

5-2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间的关系？

答：紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力，称为有效拉力F 。 为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上，由于静止不动，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F o 。

1

120+-=e

e F

f f F α

α

5-3 小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角的计算公式？

答：F 随α的增大而增大。增加α会使接触弧上摩擦力的总和增加，从而使F 增大，提高其传动能力。

由于大带轮到包角α2大于小带轮的包角α1，打滑首先发生在小带轮，因此，只考虑小带轮的包角α1。

5-4 带传动工作时，带的截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？

答：（1）拉应力：作用于带的全长。带的紧边σ1为，松边为σ2，σ1＞σ2。 （2）弯曲应力：绕过带轮处受到弯曲应力的作用。σb1＞σb2。 （3）离心拉应力：沿带长均匀分布。

当带在紧边绕上小带轮时应力达到最大值，其值为 σmax =σ1+σb1+σC

5-5 带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的？它们对带传动的影响？是否可以避免？ 答：弹性滑动是由于带的弹性变形，只要传递圆周力，就会产生弹性滑动，不可避免。弹性滑动引起带的传动比的变化。打滑是由于过载引起的，能够避免。

5-6 链传动的主要失效形式有哪几种？

答：链板疲劳破坏；滚子和套筒的冲击疲劳破坏；链条铰链磨损；链条铰链的胶合；静力拉断。

5-7 链传动为何要适当张紧？与带传动的张紧有什么区别？

答：链传动中，不需要给链条初拉力。链传动张紧的目的，是为了避免松边下垂量过大而引起啮合不良或振动现象。

带传动工作一段时间后会由于塑性变形和磨损而松弛，使初拉力减小，传动能力下降。为了保证带传动的传动能力，应定期检查初拉力的数值，发现不足必须要重新张紧。

5-8 已知：带传动传递的功率P=5 kW ，小带轮转速n 1=400 r/min ，中心距a=1500 mm ，小带轮基准直径d d1=450 mm ，d d2=650 mm ，f v =0.2，求带速V 、包角α1和有效拉力F 。

解：42.9100060400

45014.31000

601

1⨯⨯⨯=

⨯⋅=

n d d v πm/s

1500

450

6503.571803

.571800

22

1-⨯

-=-⨯-≈a

d d d d α=172.360

42

.95

10001000⨯==

v P F =530.8N 5-9 普通V 带传动由电动机驱动，电机转速n 1=1450 r/min ，小带轮基准直径d d1=100

mm ，大带轮基准直径d d2=280 mm ，中心距a 约为350 mm ，传动用两根A 型V 带，两班制工作，载荷平稳，试求此传动所能传递的最大功率。

解：1.确定带的基准长度 （1）初定中心距a 0=350mm （2）初算带长L 0

350

4)280100(214

.33502412)(2

2)100280()(2

2

2100⨯+++

⨯=+

++

=--a

d d d d a L d d d d π

=1319.7mm

（3）根据l 0查表5-3取L d =1250 （4）计算中心距a

27

.1319-12503502

0a a +

=-+

≈L

L d

=315.2mm

2.计算小带轮包角

2

.315100

2803.571803

.571800

022

01-⨯

-=-⨯-≈a

d d

d d α=147.30

3.计算带传动所能传递的计算功率P d

因为 []()K

K P P P

P P L

d

d

z ∙∆+==

α1

1

1

所以

K

K p p p

L

d

z α)(1

1

∆

+=

（1）根据A 型带，小带轮转速n 1=1450r/min ，小带轮基准直径d d1=100，查表5-5，p 1=1.32kW 。 （2）根据A 型带，小带轮转速n 1=1450r/min ，i=2.8，查表5-6，Δp 1=0.17。 （3）根据α1=147.30，查表5-7，K α=0.91。

（4）根据A 型带，L d =1250mm ，查表5-3，K L =0.93

K

K p p p

L

d

z α)(1

1∆

+==2×（1.32+0.17）0.91×0.93=2.52

4.计算带传动的最大功率

K

P A

P d =

，查表5-8，K A =1.2。带入公式

2

.152

.2d =

=

K

P A

P =2.1kW 5-10 试设计一鼓风机V 带传动。已知电动机功率P=7.5 kW ，转速n 1=970 r/min ，从动轮转速n 2=330 r/min ，允许的传动比误差±5%，工作时有轻微冲击，两班制工作。

解：1.确定带传动的计算功率P d 查表5-8，K A = 1.3，

P d = K A P=1.3×7.5=9.75（kW ）

2.选择带的型号

根据计算功率P d 和小带轮转速查图5-12，选择B 型普通V 带。 3.确定带轮的基准直径