第8章 带传动
8.1 带传动的主要类型有哪些？各有何特点？试分析摩擦带传动的工作原理。
答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。
摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，8.2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间有何关系？
答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力F0。
当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。紧边拉力为F1，松边拉力为F2。带两边的拉力之差称为由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
带传动的有效拉力F 。设环形带的总长度不变，可推出F0?1?F1?F2? 28.3 小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角?1的公式？
答：从而提高传动能力。由于大带轮的包角?2大?1角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，于小带轮的包角?1，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角?1值。
8.4 带传动工作时，带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：带传动时，带中的应力有三个：（1）由拉力产生的拉应力，带全长上分布的，紧边上为?1、松边上为?2、?1> ?2。（2）由离心力产生和离心拉应力?c，作用于带的全长的。（3）带绕过带轮时发生弯曲，产生的弯曲后应力?b，发生在带上包角所对的圆孤部分，?b1最大应力发生在带左紧边进入小带轮处。
8.5 带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们对传动有何影响？是否可以避免？
答：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。而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是一种不可避免的物理现象。
8.6 一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？ 答：因为?1 ??2，故打滑总是先发生在小轮上。因为小带轮的接触弧上产生的摩擦力小于大带轮。
??b2。
8.7 带传动的设计准则是什么？
答：在传递规定功率时不打滑，同时具有足够的疲劳强度和一定的使且寿命。 8.8 在V带动设计过程中，为什么要校验带速5m/s?v?25m/s和包角??120?？
答：带速太高会使离心力增大，使带与带轮间的摩擦力减小，传动容易打滑。另外单位时间内带绕过带轮的次数也增加，降低传动带的工作寿命 。若带速太低，则当传递功率一定时，使传递的圆周力增大，带的根数增多。因此设计时，一定要校验带速5m/s ?1是影响带传动工作能力的重要参数之一，因此，一般应使?1?120?。 8.9带传动张紧的目的是什么？张紧轮应安放在松边还是紧边上？内张紧轮应靠近大带轮还是小带轮？外张紧轮又该怎样？并分析说明两种张紧方式的利弊。 答：带传动工作一段时间后就会由于传动带的塑性变形而使带松驰，带内的初拉力减小，传动能力 下降，这时必须要重新使带张紧。 张紧轮一般设置在松边的内侧且靠近大带轮处。若设置在外侧时，则后使其靠近小带轮，选择可以增加小带轮的包角，提高带的疲劳强度。 8.10 窄V带强度比普通V带高，这是为什么？窄V带与普通V带高度相同时，哪种传动能力大，为什么？ 答：窄V带的截面高度与其节宽之比为0.9。且其顶宽约为同高度普通V带的3/4；顶面呈拱形，受载后抗拉层仍处于同一平面内，受力均匀；两侧面略呈内凹，使其在带轮上弯曲变形时能与槽很好地贴合，增大摩擦力，从而提高承载能力。 当窄V带与普通V带高度相同时，窄V带的承载能力可提高1.5～2.5倍。 8.11试分析同步带传动的工作原理。 答；工作时，带内环表面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合而进行传动。由于带与带轮间没有相对滑动，保证了同步传动。 8.12为什么计算同步带传动的几何尺寸时可就用普通V带的计算公式？ 答：同步带传动可视为同步齿形带节线与带轮的节圆相切的开口传动，其传动几何尺寸的计算方法应与普通V带传动相同。 8.13观察3～5种机器上的普通V带传动测量出带顶宽b、带轮外经da和中心距a，确定带型、带轮基准直径dd1、dd2，并计算茁带长Ld。 答；由学生观察3～5种机器上的普通V带传动，测量出b、da、a、确定带型、dd1、dd2、计算出L0，取标准Ld。 8.14带传动功率 P?5kW，已知n1?400rmin,d1?450mmd,2?,中心距650mma?1.5m,fv?0.2 ,求带速v、包角a1和有效拉力F。 解:（1）带速v 。 v??dd1n160?1000?3.14?450?400?9.42m/s 60?1000（2）包角?1 。 dd2?dd1650?450?57.3??180???57.3??172.36? a1500F?（3）有效拉力F.由式（8.3）P?得 1000P?10005?1000F???531N v9.42?1?180??8.15已知某普通V带传动由电动机驱动，电动机转速n1?1450rmin，小带轮基准直径 dd1?100mm，大带轮基准直径dd2?280mm，中心距??350mm，用2根A型V带传动，载荷 平稳，两班制工作，试求此传动所能传递的最大功率。 解（1）确定带的基准长度。 L0?2a0?2?dd1?dd2??2?d?dd1??d24a02?2?350??280?100??280?100??4?3502?1319.7mm 查表8.4，取基准长度Ld=1400mm (2)实际中心距。 Ld2?L01400?1319.7a?a0??350??390.15mm 22（3）小带轮包角。 ?1?180??dd2?dd1280?100?57.3??180???57.3??153.6??120? a390.15（4）传递的最大功率。根据 dd1?100mm,n1?1450rmin,查表8.9，用内插法得 P??1.31kW。 查表8.18得Kb由式(8.11)得 ?1.0275?10?3，传动比i=dd2280??2.8，查表8.19得Ki?1.1373。dd1100?1?1???P0?Kbn1?1???1.0275?10?3?1450?1???0.18kW ?1.1373??Ki?查表8.4得KL=0.96,由图8.11得 K??0.93，查表 8.21,得KA=1.1。由式（8.18）得 z?PcPKA??P0??P0?K?KL?P0??P0?K?KL得P??P0??P0?K?KLz??1.31?0.18??0.93?0.96?2?2.42kW KA1.1所以此传动所能传递的最大功率为2.42kW。 8．16设计搅拌机的普通V带传动。已知电动机的额定功率为4kW，转速n1=1440r/min，要求从动轮转速n2=575r/min，工作情况系数KA解：（1）确定计算功率Pc。Pc?1.1。 ?KAP?1.1?4?4.4kW （2） 选择普通V带型号。根据Pc=4.4kW、n1=1440r/min，由图8.12选用A型普通V带。 （3） 确定带轮基准直径dd1、dd2。 根据表8.6和图8.12选取dd1=100mm。大带轮基准直径 dd2?n11440dd1??100?250.43mm n2575 按表8.3选取标准值dd2=250mm。实际传动比i?dd2250??2.5 dd1100从动轮实际转速n2?n11440??576r/min i2.5（4） 验算带速。 v??dd1n160?1000???100?144060?1000?7.536m/s带速在5～25m/s范围内。 （5） 确定带的基准长度Ld和实际中心距为a。初定中心距ao=1000mm Lo?2ao??2(dd1?dd2?d?dd1?)?d24ao2?2?1000??2?100?250??250?100??4?10002 ?2555.13mm由表8.4选取基准长度Ld实际中心距a?2500mm ?a??Ld?Lo2500?2555.13?1000??944.87mm 22（6）校验小带轮包角?1? ?1?180?dd2?dd1250?100?57.3??180???57.3 a944.87?170.9??120?（7） 确定V带根数。由式（8.18）得 z?Pc?P0??P0?K?KL 根据dd1=100mm,n1=1440r/min，查表得8.9得Po=1.31kW。 查表（8.18）得Kb?1.0275?10?3。根据传动比i=2.5。查表8.19得Ki=1.1373。由式（8.11）得 功率增量?P0为?P0?1?1???Kbn1?1???1.0275?10?3?1440?1???0.18kW ?1.1373??Ki??1.09,由图8.11得K??0.98, 由表8.4查得KL则z?Pc4.4??2.76 ?P0??P0?K?KL?1.31?0.18??0.98?1.09取z=3根。 （8） 求初拉力F0及带轮轴上的压力FQ。由表8.6查得A型普通V带的每米长质量q=0.1kg/m。 根据式（8.19）得单根V带的初拉力为 ?2.5?500Pc?1??qv2?zv?K?? 500?4.4?2.5?2??1?0.1?7.536??3?7.536?0.98??156.6NF0?由式（8.20）得作用在轴上的压力FQ为 170.9?FQ?2F0zsin?2?156.6?3?sin?936.64N 22（9） 带轮的结构设计（略） （10） 设计结果。选用3根A型V带，中心距a=944.87mm，带轮直径dd1=100 mm,dd2=250mm，轴上压力FQ=936.64N。 8.17 如题8.17图所示为磨碎机的传动系统图。已知电机功率P=30kW,转速n1=1470r/min，带传动 比i?1?1.15,试设计V带传动参数。 题8.17图 解：（1）确定计算功率Pc。由表8.21取KA=1.4，由式（8.12）得 Pc?KAP?1.4?30?42kW (2)选择普通V带型号。根据Pc=42kW ,n1=1470r/min,由图8.12选用C型普通V带。 (3)确定带轮基准直径dd1、dd2。根据表8.6和图8.12选取dd1=250mm，大轮基准直径为 dd2?idd1?1.15?250?287.5mm 按表8.3取标准值dd2=280mm,实际传动比i从动轮实际转速 ?dd2280??1.12 dd1250n2?n11470??1312.5r/min i1.12（4）验算带速。 v??dd1n160?1000???250?147060?1000?19.23m/s带速在5～25m/s范围内。 （5）确定带的基准长度Ld和实际中心距a。初定中心距ao=1300mm，由式（8.15）得 Lo?2ao??2?dd1?dd2??2?dd2?dd1?24ao?2?1300???250?280???280?250?4?13002 ?3432.27mm由表8.4选取基准长度Ld=3550mm，由式(8.16)得实际中心距a为