图1-5
9、图1-6所示油缸油压p?3MPa，缸径D=160 mm，螺栓数量z=8，螺栓材料许用应力????150MPa,取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，试计算螺栓直径。 图1-6 10、如图1-7所示的夹紧连接柄承受静载荷FQ＝720N，螺栓个数z＝2，连接柄长度L＝250mm，轴直径dB?60mm，夹紧接合面摩擦系数f＝0.15，螺栓材料为4.6级、Q235钢、?S?240MPa，拧紧时不严格控制预紧力，取安全系数〔S〕=4,试求螺栓所需最小直径（或计算直径）。 图1-7 32
三、结构设计
1、查手册确定下列螺纹连接的主要尺寸，并按1：1比例画出连接结构图。
（1）、用M16的六角头螺栓（GB5782-2000）连接两块厚度各为30的钢板，两块钢板上钻通孔ф17.5，沉头座孔深1mm，试选用合适的防松措施并写出螺栓和螺母的标记？
（2）、用M12的六角头螺栓（GB5782-2000），将厚12mm的铸铁盖板紧固在很厚的铸铁机体上，构成螺钉连接的结构，中等装配精度，盖板和机体间采用厚度为1mm的垫片，采用弹簧垫圈防松，试标出螺栓和弹簧垫圈的标记？
（3）用M10的铰制孔用螺栓连接两块厚度各为30的钢板，试画出正确的结构图并写出螺栓和螺母的标记。
2、试找出图1-8中螺纹连接结构设计中的错误，并画出正确的结构图。
a)螺钉连接 b)双头螺柱 c)螺栓连接
图 1-8
第二章 带传动
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一、 思考题：
1、 带传动有哪些基本类型？在一般传递动力的机械中，主要采用哪一种带传动？V型带的标记如何表示？
2、 带传动正常工作时产生弹性滑动的主要原因是什么？造成的后果是什么？如何计算弹性滑动率？
3、 带传动的打滑一般首先发生在哪一个带轮上？为什么？打滑的利和害是什么？
4、 带传动在带速V<10m/s时，紧边拉力为F1 ，松边拉力为F2 。在空载时两边拉力的比值F1 /F2 约为多少？
5、 V型带传动设计中，小带轮的直径是以什么为依据进行选择的？ 6、 V型带设计中，为什么要限制小带轮直径的最小尺寸？
7、 带传动为什么要采用张紧装置？张紧轮应设置在哪一条边上？常用的张紧装置有哪些？
8、 皮带传动中常用的带轮材料有哪些？主要失效形式有哪些？ 9、 带传动中的紧边拉力F 1、松边拉力F 2、张紧力F0及有效拉力Fe之间的关系如何？？
10、V型带传动设计中，带的工作楔角φ与带轮轮槽的夹角ψ是否相等？
11、带传动中有哪几种应力？如何分布？最大应力在何处？
二、分析与计算题
1、某开式带传动的包角α1=1600 ，α2=2000，若带与轮之间的摩擦系数f=0.51，试分别计算当张紧力F0=300N和F0=500N时，有效拉力的极限值Fmax大约为多少？并分析有效拉力的极限值Fmax 与初拉力F0 的关系？
2、若某开式带传动的包角α1=1600 ，平皮带与轮之间的摩擦系数f=0.3，V型带与轮之间的摩擦系数fv=0.51。
（1）试分别计算当张紧力F 0=300N时，平型带传动和V型带传动的最大有效拉力Fmax大约为多少？
（2）分析平型带传动和V型带传动的传动能力？
3、若某开式带传动，dd1=140mm ，dd2=280mm，中心距a由2000mm，分别减至1000mm或500mm。试问：
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（1）带的包角α
1
有什么变化？传动能力有无变化？
（2）试分析包角对传动能力的影响？
4、若某开式带传动，中心距a=1500mm，dd1=140mm ，dd2=280mm。当传递的功率P不变，主动轮的转速n1 不变，带轮和带之间的摩擦系数不变，带的初拉力不变，而带轮直径分别减至dd1=100mm ，dd2=200mm时。试分析：
（1） 包角α
1
有什么变化？
（2） 带速有什么变化？是否还能正常工作？ （3） 带轮直径的大小对带传递载荷能力的影响？
5、若某传动带传递功率P=3KW，转速n1=1000r/min，当主动轮的直径dd1分别等于125和160时。试：
（1） 分别求出有效圆周力F e之值？
（2） 分析有效圆周力F e与主动带轮直径之间的关系？
6、若带传递功率P=3KW，转速dd1=140mm，当主动轮的转速n1分别等于2000r/min、1500r/min及500r/min时。试分析：
（1） 分别求出有效圆周力F e之值？
（2） 分析在主动轮直径不变的条件下，有效圆周力F e与主动带轮转
速n1之间的关系？
（3） 分析有效圆周力F e 与带速V之间的关系？
7、某带传动传递功率P=2KW，带与轮之间的当量摩擦系数fv=0.51，包角α1=1600，α2=2000，带的初拉力F0=200N，主动轮转速n1=1000r/min，dd1=140mm，试：
（1） 计算此带传动的最大有效圆周力Fmax和有效拉力Fe之值。 （2） 分析其传动能力？
（3） 将初拉力F0提高到多少时才具备传动能力？
例解：
①带传动的最大有效圆周力取决于小带轮上的Fmax。
?0?160?2.79rad1800小带轮上的最大有效圆周力（极限摩擦力） ： ?1?ef?1?1e0.51?2.79?1Fmax?2F0f?1?2?200?0.51?2.79?244.5Ne?1e?1
35
②传动能力计算
带速计算：V?有效拉力:Fe??dd1n160?1000???140?100060?1000?7.8m/s1000P1000?2??274NV7.8∵Fmax ＜Fe 即小带轮上的最大有效圆周力（极限摩擦力）小于传动所需要的有效拉力。
∴传动能力不够，带传动会出现打滑失效。 计算最大有效圆周力为274N时需要多大的张紧力
③ 带传动具备传动能力时必须满足Fmax ≥Fe
Feef?1?1274e0.51?2.79?1F0??f???0.51?2.79?224N12e?12e?1 将初拉力F0提高到224N时，则传动能力刚够。
8、有一B型胶带传动，传递功率P=2KW，带与带轮之间的当量摩擦系数f=0.51，小带轮包角α1=1750，主动轮转速n1=1400r/min，dd 1=140mm，传动带的弹性模量E=300MPa。试求：
（1）胶带所受的最大拉应力σ
max
之值？
（2）分析哪种应力对带的寿命影响最大？
9、B型胶带分别绕在dd 1=100mm ，dd 1=140mm， dd 1=180mm 不同直径的带轮上时，试：
（1） 分别计算带的弯曲应力σ
b1=？
（2） 分析小带轮直径对胶带寿命的影响？
10、B型胶带传递功率P=3KW，带与带轮之间的当量摩擦系数fv=0.51，小带轮包角α
1=175
0
，主动轮转速n1=1400r/min，dd 1=140mm，张紧力
F0=180N。试问：
（1） 传动能力是否够？
（2） 如果将初拉力提高至F0=220N呢？
11、如图3-1所示，一立式搅拌机采用2根A型带传动，主动轮转速n1=1430r/min，dd 1=140mm，从动轮转速n2=572r/min，传动中心距a=500mm，工况系数KA=1.1，试求：
（1） 允许传递的最大功率是多少？ （2） 带传动作用在轴上的压轴力为多大？
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图 3-1