带传动1 复习习题
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： 75010
7500===v P F e N
联立： ??
?==-=21
212750
F F F F F e 解得： 7502=F N ， 15001=F N
11252/75015002/10=-=-=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 。
解题注意要点：
1．此题是在最大载荷条件下的受力计算，可以应用欧拉公式； 2．题目数据没有q ，故忽略离心拉力qv 2。 解： 带速：=???=
?=
1000
60140
14601000
601
1ππd d n v 10.702 m/s
小带轮包角：443.2180/1401401==?=πα 弧度 有效圆周力：2.467702.10/5000/===v P F e N 联立：
?????=-====?2
.467392.3215.0443.22
11F F F e e
F F e
f v
α 解得：
3.1952=F N ，
5.6621=F N
例5-3 如图所示为一V 带传动，已知：主动轮直径d 2 = 360mm ，从动轮直径d 1 = 180mm ，包
角?=1601α，?=2002α，带与带轮间的当量摩擦系数4.0=v f ，带的初拉力1800=F N ，试问：
1．当从动轮上的阻力矩为20 Nm ，主动轮在足够大的电机驱动下，会发生什么现象？ 2．此时，松边和紧边的拉力各为多少？ 解题注意要点：
1．此题是要求分析是否发生打滑现象。 2．小轮先打滑
解：
(1) 尽管大轮主动，打滑仍从小轮开始 要求传递的圆周力：
222180200002211=?==d T F e N
小轮包角：79.21601=?=α
小轮的临界圆周力： 18211
18021
1
279.24.079.24.00max 11=+-??=+-=??e e e e F F v v f f e α
αN 可见：F e ＞F e max ，小带轮发生打滑现象。 (2) 求F 1和F 2
?????=-====?182
053.32179.24.02
11F F F e e
F F e
f v
α 解得： F 1=271 N ，F 2
=89 N 例5-3 图
例5-4 图示大传动比V 带传动，小轮为标准V 带轮，d 1 = 140mm ，大轮d 2 = 1000mm ，为光滑圆柱，中心距a = 1000mm ，带与带轮间的摩擦系数f =0.2，试分析随着传递载荷的增加，打滑首先发生于哪个轮上。
解：
(1) 求小轮和大轮的包角：
=???
??-=??
? ??-=--20001401000sin 2sin 1121a d d γ?5.25
25.21295.25218021801=?=??-?=-?=γα
03.42315.25218021802=?=??+?=+?=γα
(2) 求小、大轮所能传递的最大有效圆周力之比 当量摩擦系数：58.020
sin 2
.0)2/sin(===?f f v
1
1
2110
1max +-=v
v f f e e e F F αα， 1
122202
max +-=f f e e e F F αα
将包角和摩擦系数代入上两式，求其比值
则：
50.11
24.21
24.21688.31688.3111122112max 1max =-+?+-=++?+-=f f f f e e e e e e F F v v αααα 可见，小带轮能传递较大的有效圆周力，大轮先发生打滑。
例5-5 如例5-5图所示为一带式制动器，已知制动轮直径D =100mm ，制动轮转矩M = 60 Nm ，制动杆长L = 250 mm ，制动带和制动轮之间的摩擦系数f = 0.4，试求：
1．制动力P
2．当M 反向时所需的制动力又为多少？
解题注意要点：
1．可以利用欧拉公式计算松、紧边拉力； 2．其拉力对轮心之矩与M 反向的边是紧边。 解：
(1) 以制动轮和带为分离体，左侧为紧边。
1200100
6000022=?==D M F e N
根据： ?????=-====?1200
51.3214
.021F F F e
e F F e
f πα 解得：F 2 = 477 N ，F 1 = 1676 N ，
根据制动杆的平衡条件：F 2 D = P L ，解的：
191250
1004772=?==
L D F P N (2) M 反向后，右侧为紧边，则：
670250
10016761=?==L D F P N
例5-6 一V 带传动，d 1 = d 2 = 200 mm ，转速n 1= 955 r/min ，传递功率P = 10kW
，单班工作，
例5-4 图
例5-5 图
载荷平稳。用B 型V 带，带长L d = 1440mm ，由带长引起的附加功率值 3.02-=P ? kW 。查表知：当带速v = 9、10、11m/s 时，单根B 型V 带的许用功率P 0分别为3.6、3.8、4.0 kW 。试问传动需要几根V 带？
提示：α
??K P P P P z ca
)(210++=
解：
计算功率：因单班工作，载荷平稳，取载荷系数K =1，则：P ca = KP = P = 10 kW 带速：
101000
60200
9551000601
1=???=
?=
ππd n v m/s
根据带速v 查得：P 0 = 3.8 kW
因为，d 1 = d 2，传动比 i = 1，则01=P ?，αK = 1， 则V 带根数：
α??K P P P P z ca )(210++=
= 86.25
.310
1)3.008.3(10==?-+
圆整取：z = 3 根。
例5-7 一带式输送机的传动装置如图所示，已知小带轮直径d d1
= 140mm ，d d2 = 400 mm ，运输带的速度V = 0.3 m/s 。为提高生产率，拟在运输机载荷不变（拉力F 不变）的条件下，将运输带的速度提高到V = 0.42 m/s 。有人建议将大带轮直径减小为d d2=280 mm 来实现这一要求。试就带传动讨论这个建议是否合理。
分析注意要点：
分析改变后要求传递的圆周力如何变化；
答题要点：
分析改变后要求传递的圆周力如何变化；
由于运输带上的载荷F 不变，当d d2减小后，运输带速度V 提高了40%，则运输带上的功率P = FV ，也增加了40%，整个传动系统传递的功率都增加40%。
在带传动中，小带轮的直径d d1、转速n 1、V 带的根数z 等均没有
改变，则要求传递的有效圆周力F e = P /v ，随着传递功率的增加也增
大了40%。尽管小带轮包角有所增加，其最大摩擦力不可能增加40%，很可能出现打滑现象。此建议不可行。
从另一个方面讲，在带的型号、小带轮直径、小带轮转速都没有改变的情况下，单根V 带的许用功率P 0没有变化。当要求带传动传递的功率增加40%时，V 带的根数不够。
可行的改进方法：1）将小带轮直径增大40%，d 1=200mm ，以提高带速；2）改用高转速的电动机（如果允许的话，本题目中没给电机转速），将其转速提高40%。
自测题与答案
一、选择题
5-1．平带、V 带传动主要依靠_________来传递运动和动力。 A ．带的紧边拉力
B ．带的松边拉力
例5-7 图
C ．带的预紧力
D ．带和带轮接触面间的摩擦力
5-2．下列普通V 带中，以_________型带的截面尺寸最小。 A ．A B ．C C ．E
D ．Z
5-3．在初拉力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带_________。 A ．强度高
B ．尺寸小
C ．有楔形增压作用
D ．没有接头
5-4．带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为_________。 A ．带的材料不符合虎克定律 B ．带容易变形和磨损 C ．带在带轮上打滑
D ．带的弹性滑动
5-5．带传动在工作时产生弹性滑动，是因为_________。 A ．带的初拉力不够
B ．带的紧边和松边拉力不等
C ．带绕过带轮时有离心力
D ．带和带轮间摩擦力不够
5-6．带传动发生打滑总是_________。 A ．在小轮上先开始
B ．在大轮上先开始
C ．在两轮上同时开始
D 不定在哪轮先开始
5-7．带传动中，v 1为主动轮的圆周速度，v 2为从动轮的圆周速度，v 为带速，这些速度之间存在的关系是_________。
A ．v 1 = v 2 = v
B ．v 1 ＞v ＞v 2
C ．v 1＜v ＜ v 2
D ．v 1 = v ＞ v 2
5-8．在带传动的稳定运行过程中，带横截面上拉应力的循环特性是_________。 A ．r = -1 B ．r = 0 C ．0＜r ＜-1
D ．0＜r ＜+1
5-9．在带传动的稳定运行过程中，带截面上的拉应力是_________。 A ．不变的
B ．有规律稳定变化的
C ．有规律非稳定变化的
D ．无规律变化的
5-10．一增速带传动，带的最大应力发生在带_________处。 A ．进入主动轮 B ．进入从动轮 C ．退出主动轮
D ．退出从动轮
5-11. 带传动中，带速v ＜10m/s ，紧边拉力为F 1，松边拉力为F 2。当空载时，F 1和F 2的比值是_________。
A ．F 1/F 2≈0
B ．F 1/F 2≈1
C ．F 1/F 2≈f e 1α
D ．1＜F 1/F 2≈f e 1α 5-12．V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_________。
A ．使结构紧凑
B ．限制弯曲应力
C ．限制小带轮上的包角
D ．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力
5-13．用_________提高带传动传递的功率是不合适的。
A．适当增加初拉力F0B．增大中心距a
C．增加带轮表面粗糙度D．增大小带轮基准直径d d
5-14．V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是_________。
A．带的型号B．带的速度
C．主动轮转速D．传动比
5-15．带传动采用张紧装置的目的是_________。
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．调节带的初拉力
5-16．确定单根V带许用功率P0的前提条件是_________。
A．保证带不打滑B．保证带不打滑，不弹性滑动C．保证带不打滑，不疲劳破坏D．保证带不疲劳破坏
5-17．设计带传动的基本原则是：保证带在一定的工作期限内_________。A．不发生弹性滑动B．不发生打滑
C．不发生疲劳破坏D．既不打滑，又不疲劳破坏
5-18．带传动传动比不准确的原因是_________。
A．大小带轮包角不等B．摩擦系数不稳定
C．总是存在弹性滑动D．总是存在打滑现象
5-19．在V带传动设计中，一般选取传动比i≤7，i max受_________限制。A．小带轮的包角B．小带轮直径
C．带的速度D．带与带轮间的摩擦系数
5-20．带传动达到最大工作能力时，弹性滑动发生在_________接触弧上。A．小轮和大轮的全部B．小轮部分和大轮全部
C．小轮全部和大轮部分D．小轮部分和大轮部分
5-21．设计V带传动时，发现带的根数过多，可采用_________来解决。A．换用更大截面型号的V带B．增大传动比
C．增大中心距D．减小带轮直径
5-22．V带带轮槽形角 随带轮直径的减小而_________。
A．减小B．增大
C．不变D．先增大，后减小
5-23．与齿轮传动相比，带传动的优点是_________。
A．能过载保护B．承载能力大
C．传动效率高D．使用寿命长
5-24．设计V带传动时，选取V带的型号主要取决于_________。
A．带的紧边拉力B．带的松边拉力
C．传递的功率和小轮转速D．带的线速度
5-25．中心距一定的带传动，小带轮包角的大小主要取决于_________。
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
5-26．两带轮直径一定时，减小中心距将引起_________。
A．带的弹性滑动加剧B．小带轮包角减小
C．带的工作噪声增大D．带传动效率降低
5-27．带的中心距过大时，会导致_________。
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．带在工作中发生颤动
5-28．一定型号的V带内弯曲应力的大小，与_________成反比关系。
A．带的线速度B．带轮的直径
C．小带轮上的包角D．传动比
5-29．一定型号的V带中，离心拉应力的大小与带线速度_________。
A．的平方成正比B．的平方成反比
C．成正比D．成反比
5-30．V带轮是采用实心式、轮辐式或腹板式，主要取决于_________。
A．传递的功率B．带的横截面尺寸
C．带轮的直径D．带轮的线速度
二、填空题
5-31．带传动的失效形式有_________和_________。
5-32．带传动所能传递的最大有效圆周力决定于_________、_________、_________和_________四个因素。
5-33．传动带中的的工作应力包括_________应力、_________应力和_________应力。
5-34．单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与_________、_________和_________有关。
5-35．在设计V带传动时，V带的型号根据__________和__________选取。
5-36．限制小带轮的最小直径是为了保证带中__________不致过大。
5-37．V带传动中，限制带的根数Z≤Z max，是为了保证_________。
5-38．V带传动中，带绕过主动轮时发生_________的弹性滑动。
5-39．带传动常见的张紧装置有_________、_________和_________等几种。
5-40．V带两工作面的夹角θ为_________，V带轮的槽形角?应_________于θ角。
三、简答题
5-41．简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果
5-42．为什么说弹性滑动是带传动固有的物理现象？
5-43．在相同条件下，V 带传动与平带传动的传动能力有何不同？为什么？用什么措施提高带的传动能力。
5-44．为什么带传动一般放在传动链的高速级，而不放在低速级？
5-45．在V 带传动设计时，为什么要求d d 1≥d min 、1α≥120°、5≤v ≤25 m/s ？ 5-46．在V 带传动设计时，为什么要限制带的根数？ 5-47．带传动的主要失效形式是什么？设计准则是什么？
5-48．普通V 带传动中，影响带疲劳破坏的主要应力是哪些？为什么？ 5-49．在V 带传动设计中，为什么要限制带的根数？限制条件如何？ 5-50．带传动工作中，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在何处？ 5-51．当传递相同功率时，为什么V 带传动作用在轴上的压力比平带传动小？ 5-52．为什么带传动的传动比i 一般不超过7？
5-53．在多根V 带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换？
5-54． 为什么普通车床的第一级传动采用带传动，而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动？
5-55．为什么带传动的中心距都设计成可调的？
四、分析计算题
5-56．已知：V 带传动所传递的功率P = 7.5 kW ，带速 v =10m/s ，现测得初拉力F 0 = 1125N ，试求紧边拉力F 1和松边拉力F 2
5-57．已知：V 带传递的实际功率P = 7 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 和紧边拉力F 1。
5-58．已知带传动所能传递的最大功率P = 6 kW ，已知主动轮直径1d d = 100mm ，转速n 1= 1460 r/min ，包角?=1501α，带与带轮间的当量摩擦系数51.0=v f ，试求最大有效圆周力e F 、紧边拉力1F 、松边拉力F 2和初拉力F 0。
5-59．如图所示为一两级变速装置，如果原动机的转速和工作机的输出功率不变，应按哪一种速度来设计带传动？为什么？
五、参考答案
1．选择题
5-1 D ； 5-2 D ； 5-3 C ； 5-4 D ； 5-5 B ； 5-6 A ； 5-7 B ； 5-8 D ； 5-9 B ； 5-10 D ； 5-11 B ； 5-12 B ； 5-13 C ； 5-14 A ； 5-15 D ； 5-16 C ； 5-17 D ； 5-18 C ； 5-19 A ； 5-20 C ； 5-21 A ； 5-22 A ； 5-23 A ； 5-24 C ； 5-25 D ； 5-26 B ； 5-27 D ； 5-28 B ； 5-29 A ； 5-30 C ；
题5-59 图
2．填空题
5-31 打滑 疲劳破坏
5-32 初拉力 小轮包角 摩擦系数 带速 5-33 拉应力 离心应力 弯曲应力 5-34 带型号 小轮直径 小轮转速 5-35 传递功率 小轮转速 5-36 弯曲应力
5-37 每根V 带受力均匀（避免受力不均） 5-38 带滞后于带轮
5-39 定期张紧装置 自动张紧装置 张紧轮 5-40 40° 小于
5-41 ~ 5-52：参考答案从略，可参考本章内容。
5-53．在多根V 带传动中，当一根带失效时，为什么全部带都要更换？新V 带和旧V 带长度不等，当新旧V 带一起使用时，会出现受力不均现象。旧V 带因长度大而受力较小或不受力，新V 带因长度较小受力大，也会很快失效。
5-54．带传动适用于中心距较大传动，且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点，能保护其他传动件，适合普通机床的第一级传动要求；又带传动存在弹性滑动，传动比不准，不适合传动比要求严格的传动，而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度，不能采用带传动。
5-55．因为带在工作过程中受变化的拉力，其长度会逐渐增加，使初拉力减小。因此需要经常调整中心距，以调整带的初拉力。因此便将中心距设计成可调的。
5-56 解题要点：
75010
7500===
v P F e N 15002750
1125201=+=+=e F F F N
7502750
1125202=-=-=e F F F N
5-57 答题要点： 根据： v F P e ?=
得到： 70010
7000===v P F e N
联立： ??
?==-=21
212700
F F F F F e 解得：
7002=F N ， 14001=F N
5-58 解题要点： 带速：=???=
?=
1000
60100
14601000
601
1ππd d n v 7.64 m/s
小带轮包角：62.2180/1501501==?=πα 弧度
有效圆周力：3.78564.7/6000/===v P F e N 联立：
?????=-====?3
.78580.32151.062.22
11F F F e e
F F e
f v
α 解得：
5.2802=F N ，
8.10651=F N
初拉力： 2.6732/)8.10655.280(2/)(210=+=+=F F F N 5-59 答题要点：
带传动应按照减速传动要求进行设计，因为应该按照传递有效圆周力最大的工况设计带传动，
而减速传动时传递的有效圆周力比增速传动时大。
根据： 60
1
1d n v π=
和 v P F e =
当带传动传递的功率不变，带速越小，传递的有效圆周力就越大。当原动机转速不变时，带速取决于主动轮直径。主动轮直径越小，带速越低。综上，按小轮驱动大轮的传动设计。
第六章 链传动
重要基本概念
1．链传动的主要工作特点
(1) 平均传动比准确，没有弹性滑动；
(2) 可以在环境恶劣的条件下工作（突出优点）；
(3) 中心距大，传递动力远，结构较小，没有初拉力压轴力小； (4) 瞬时传动比不准，工作中有冲击和噪声； (5) 只限于平行轴之间的传动，不宜正反转工作。
2．链轮的齿形
对链轮齿形的要求：保证链条顺利啮入和啮出；受力均匀；不易脱链；便于加工。 目前的国家标准齿形：“三圆弧一直线”齿形。
3．确定小链轮齿数z 1时应考虑的因素
(1) 考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大； (2) 考虑大链轮齿数z 2，为防止大链轮过早脱链应使：z 2 ≤150； (3) 考虑链速，当链速高时，小链轮齿数z 1应尽量取的多些；
(4) 考虑链长为偶数，为了磨损均匀，链轮齿数应取奇数，并与链长互为质数； (5) 传动所占空间大小，尽量使结构紧凑。
4．滚子链条的主要参数尺寸
主要尺寸参数：节距、链长、排数。节距是最重要的参数。
链条的链号表示其节距的大小，是英制单位，换算为标准计量单位为：
16
4
.25×
""=16×""=链号吋链号p mm 5．链传动的润滑方式选择
如果链传动的润滑条件不能满足，其传动能力降低70~80%。链传动有推荐的润滑方式，根据链速和链号进行选择。包括：人工定期润滑、滴油润滑、油浴或飞溅润滑、压力喷油润滑。润滑油应加在链条的松边，使之顺利进入需要润滑的工作表面。
精选例题与解析
例6-1 已知链条节距 p = 12.7 mm ，主动链轮转速n 1= 960 r/min ，主动链轮分度圆直径d 1= 77.159 mm ，求平均链速v 。
解题注意要点：
必须先求出链轮齿数，才能求出平均链速。 解： 根据：
195.77180sin
1
1=?=
z p
d mm
?===?--4737.9159
.777
.12sin sin 1801111d p z 得到：
194737.91801=??
=
z
平均链速： 86.360000
7
.121996010006011=??=?=p z n v m/s
例6-2 已知链条节距 p = 19.05 mm ，主动链轮齿数z 1=23，转速n 1= 970 r/min ，试求平均链速v 、瞬时最大链速v max 和瞬时最小链速v min 。
解题注意要点：
1．必须先求解链轮的直径或半径，才能求出链速； 2．当β=0时，求得最大链速，β最大时为最小链速。 解：
平均链速： 083.760000
05
.192397010006011=??=?=p z n v m/s
小链轮半径：951.6923
180sin
205
.19180sin 211=?=?=
z p r mm 小链轮角速度：5782.10130
970
30
1
1=?=
=ππωn
则最大链速：
7105951.695782.10111max =?==r v ωmm/s =7.105 m/s
最小链速：
039.723
180cos 105.7180cos
111min =?
=?=z r v ω m/s 6-1．与齿轮传动相比，链传动的优点是_________。 A ．传动效率高 B ．工作平稳，无噪声 C ．承载能力大
D ．传动的中心距大，距离远
6-2．链传动设计中，一般链轮的最多齿数限制为z max =150，是为了_________。
A ．减小链传动的不均匀性
B ．限制传动比
C ．防止过早脱链
D ．保证链轮轮齿的强度
6-3．链传动中，限制链轮最少齿数z min 的目的是为了_________。 A ．减小传动的运动不均匀性和动载荷 B ．防止链节磨损后脱链 C ．使小链轮轮齿受力均匀
D ．防止润滑不良时轮齿加速磨损
6-4．链传动中，最适宜的中心距范围是_________。 A ．（10~20）p B ．（20~30）p C ．（30~50）p
D ．（50~80）p
6-5．设计链传动时，链长（节数）最好取_________。 A ．偶数 B ．奇数
C ．5的倍数
D ．链轮齿数的整数倍
6-6．下列链传动传动比的计算公式中，_________是错误的。
A ．21
n n i =
B ．12
d d i =
C ．1
2z z
i =
D ．1
2T T
i η=
6-7．多排链的排数一般不超过3或4，主要是为了_________。 A ．不使安装困难 B ．减轻链的重量 C ．不使轴向过宽
D ．使各排受力均匀
6-8．链传动设计中，当载荷大、中心距小、传动比大时，宜选用_________。 A ．大节距单排链 B ．小节距多排链 C ．小节距单排链
D ．大节距多排链
6-9．链传动只能用于轴线_________的传动。 A ．相交成90°
B ．相交成任一角度
C ．空间90°交错
D ．平行
6-10．链传动中，F t 为工作拉力，作用在轴上的载荷Q 可近似地取为_________。 A ．F t
B ．1.2F t
C ．1.5F t
D ．2F t
6-11.链传动张紧的目的主要是_________。 A ．同带传动一样
B ．提高链传动工作能力
C ．避免松边垂度过大
D ．增大小链轮包角
6-12．链传动的张紧轮应装在_________。 A ．靠近小轮的松边上 B ．靠近小轮的紧边上 C ．靠近大轮的松边上
D ．靠近大轮的紧边上
6-13．链传动人工润滑时，润滑油应加在_________。 A ．链条和链轮啮合处
B ．链条的紧边上
C．链条的松边上D．任意位置均可
6-14.在一定转速下，要减小链传动的运动不均匀性和动载荷，应该_________。
A．减小链条节距和链轮齿数B．增大链条节距和链轮齿数
C．增大链条节距，减小链轮齿数D．减小链条节距，增大链轮齿数
6-15.为了降低链传动的动载荷，在节距和小链轮齿数一定时，应限制_________。
A．小链轮的转速B．传递的功率
C．传递的圆周力D．传动比
6-16.链传动不适合用于高速传动的主要原因是_________。
A．链条的质量大B．动载荷大
C．容易脱链D．容易磨损
6-17.链条因为静强度不够而被拉断的现象，多发生在_________的情况下。
A．低速重载B．高速重载
C．高速轻载D．低速轻载
6-18.开式链传动的主要失效形式为_________。
A．链板疲劳破坏B．铰链磨损，导致脱链
C．销轴和套筒胶合D．静载拉断
6-19．设计链传动时，链长节数一般取偶数，是为了_________。
A．保证传动比恒定B．链传动磨损均匀
C．接头方便D．不容易脱链
6-20．链传动设计中，对高速、大功率传动，宜选用_________。
A．大节距单排链B．小节距多排链
C．小节距单排链D．大节距多排链
二、填空题
6-21．链轮转速越________，链条节距越________，链传动中的动载荷越大。
6-22．当链节数为_________数时，必须采用过渡链节联接，此时会产生附加________。
6-23．滚子链的最主要参数是链的_________，为提高链传动的均匀性，应选用齿数________的链轮。
6-24，为减小链传动的动载荷，小链轮齿数应选的_________些，为防止链传动过早脱链，小链轮齿数应选的_________些。
6-25．选用链条节距的原则是：在满足传递_________的前提下，尽量选用_________的节距。
6-26．链条节数选择偶数是为了_________。链轮齿数选择奇数是为了_________。
6-27．在链传动布置时，对于中心距较小，传动比较大的传动，应使________边在上，________边在下，这主要是为了防止_________。而对于中心距较大，传动比较小的传动，应使紧边在________，松边在________，这主要是为了防止_________。
6-28．在设计链传动时，对于高速、重载的传动，应选用________节距的________排链；对于低速速、重载的传动，应选用________节距的________排链。
6-29．链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力________，其原因是链传动不需要_________。
6-30．链传动张紧的目的是________。采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在________边，靠近________轮，从________向________张紧。
三、简答题
6-31．套筒滚子链已标准化，链号为20A的链条节距p等于多少？有一滚子链标记为：10A-2×100GB1243.1-83，试说明它表示什么含义？
6-32．影响链传动速度不均匀性的主要因素是什么？为什么在一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的？在什么条件下瞬时传动比才恒定？
6-33．链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？能否避免？如何减小动载荷？
6-34．链传动的许用功率曲线是在什么试验条件下得出来的？若设计的链传动与试验的条件不同要进行哪些修正？
6-35．链传动计算时，在什么条件下按许用功率曲线选择传动链？在什么工作条件下应进行链的静强度较核？
6-36．为什么链传动的平均运动速度是个常数，而瞬时运动速度在作周期性变化。这种变化给传动带来什么影响？如何减轻这种影响？
6-37．为什么链轮的节距越大、齿数越少链速的变化就越大？
6-38．链传动设计中，确定小链轮齿数时考虑哪些因素？
6-39．链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？
6-40．链传动张紧的主要目的是什么？链传动怎样布置时必须张紧？
四、参考答案
1．选择题
6-1 D；6-2 C；6-3 A；6-4 C；6-5 A；
6-6 B；6-7 D；6-8 B；6-9 D；6-10 B；
6-11 C；6-12 A；6-13 C；6-14 D；6-15 A；
6-16 B；6-17 A；6-18 B； 6-19 C；6-20 B；
2．填空题
6-21高大
6-22奇弯曲应力
6-23节距较多
第八章带传动(习题及答案) 精品
第8章带传动 一、选择填空： 1．带传动主要依靠来传递运动和动力的。 A．带与带轮接触面之间的正压力Ｂ．带的紧边压力 Ｃ．带与带轮接触面之间的摩擦力Ｄ．带的初拉力 ２．带传动不能保证精确的传动比，其原因是。 A．带容易变形和磨损B．带在带轮上打滑 C．带的弹性滑动Ｄ．带的材料不遵守虎克定律 ３．带传动的设计准则为。 Ａ．保证带传动时，带不被拉断 Ｂ．保证带传动在不打滑的条件下，带不磨损 Ｃ．保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度 ４．普通Ｖ带带轮的槽形角随带轮直径的减小而。 Ａ．增大Ｂ．减小Ｃ．不变 ５．设计Ｖ带传动时发现Ｖ带根数过多，可采用来解决。 Ａ．增大传动比Ｂ．加大传动中心距 Ｃ。选用更大截面型号的Ｖ带 ６．速比不等于１的带传动，当工作能力不足时，传动带将在打滑。 Ａ．小轮表面Ｂ．打轮表面Ｃ．两轮表面同时 ７．带传动采用张紧轮的目的是。 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Ｃ．调节带的初拉力 ８．在设计Ｖ带传动中，选取小带轮直径d1＞d min，d min主要依据选取。 Ａ．带的型号Ｂ．带的线速度 Ｃ．传动比Ｄ．高速轴的转速 ９．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。 Ａ．带不是绝对挠性体Ｂ．带绕过带轮时产生离心力 Ｃ．带的松边与紧边拉力不等 10．确定单根带所能传递功率的极限值P0的前提条件是。 A．保证带不打滑B．保证带不打滑、不弹性滑动 C．保证带不疲劳破坏D．保证带不打滑、不疲劳破坏11．带传动的挠性摩擦欧拉公式推导的前提条件是。 A．带即将打滑B．忽略带的离心力 C．带即将打滑，且忽略带的离心力D．带即将打滑，且忽略带的弯曲应力12．带传动中，用方法可以使小带轮包角α1加大。 A．增大小带轮直径d1B．减小小带轮直径d1 C．增大大带轮直径d2D．减小中心距a 13．带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F２，则其传递的有效圆周力为。 Ａ．F1＋F２Ｂ．（F1－F２）/２Ｃ．F1＋F２Ｄ．（F1＋F２）/２14．带传动中，带和带轮打滑。 A．沿大轮先发生B．沿小轮先发生
(完整版)带传动练习题
习题 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 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 。 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. 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 。 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. 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 。 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 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 。 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 。 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 。 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 ，应限制小带轮的最小直径。
直齿锥齿轮传动计算例题
例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw，小齿轮转速n1=960r/min，齿数比u=3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 [解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）选用标准直齿锥齿轮齿轮传动，压力角取为20°。 （2）齿轮精度和材料与例题10-1同。 （3）选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8，取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 （1）由式（10-29）试算小齿轮分度圆直径，即 1) =1.3 计算小齿轮传递的转矩。 9.948 选取齿宽系数=0.3。 查得区域系数 查得材料的弹性影响系数。 [] 由图 由式（ ， 由图10-23查取接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-14）得 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即
2）试算小齿轮分度圆直径 (2) 1 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2) ①由表查得使用系数 ②根据级精度（降低了一级精度） ④由表 由此，得到实际载荷系数 3)由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为 及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）由式（10-27）试算模数，即
1）确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算 由分锥角 由图 由图 由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为 由图取弯曲疲劳寿命系数 ，由式（10-14）得 因为大齿轮的大于小齿轮，所以取 2)试算模数。 =1.840mm
电气传动技术题库整理
7265电气传动技术及应用 单项选择题 1.机电传动系统稳定工作时，如果T M大于T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是加速。 2.机电传动系统稳定工作时，如果T M=T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是匀速。 3.如果某三相异步电动机的极数为4级，同步转速为1800转/分，那么所接三相电源的频率为60赫兹。 4.消除交流伺服电动机“自转”现象的方法是增加转子导条的电阻。 5.起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性位能型恒转矩。 6.以下励磁绕组是属于直流电动机的定子部分。 7.鼠笼式异步电动机不采用逐级切除启动电阻方法启动。 8.步进电动机的转速与电源脉冲频率成正比。 9.一台他励直流电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压降低时，电枢电流和转速将电枢电流不变，转速减小。 10.一台单相变压器，如果它的变压比为20，当它正常工作时，副边电流为100A，那么它的原边绕组中的电流应为5安。 11.设计在50赫兹电源上运行的三相异步电动机现改为在电压相同频率为60赫兹的电网上运行，其电动机的Tst 减小，Tmax减小。 12.变压器空载损耗主要为铁损耗。 13.绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩不一定。 14.一台直流发电机由额定运行状态转速下降为原来的50%，而励磁电流和电枢电流保持不变，则电枢电势下降50% 。 15.直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩不变，则输入功率不变。 16.不是三相异步交流电动机固有机械特性曲线的四个特殊点之一的是负载工作点。 17.一台三相异步电动机运行时转差率为s=0.25，此时通过气隙传递的功率有25%的转子铜耗。 18.复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是一部分串联其他的并联。 19.一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电阻负载时，则从原边输入的功率既有有功功率，又有无功功率。 20.绕线式三相异步电动机，转子串合适电阻起动时起动转矩增大，起动电流减小。 21.三相交流异步电动机采用能耗制动时，应采取的方法是切断三相电源，并在定子二相绕组入直流电。 22.设电动机某一转动方向的转速n为正，则约定电动机转矩T M与n_一致__的方向为_正向_。 23.变压器空载电流小的原因是变压器的励磁阻抗很大。 24.不能用于交流鼠笼式异步电动机的调速控制方法是串级调速。 25.直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是为了减小起动电流。 26.三相异步电动机运行时，转子突然被卡住，电动机电流将增加。 27.变压器采用从副边向原边折合算法的原则是保持副边磁通势不变。 28.一台变压器原设计的频率为50Hz，现将它接到60Hz的电网上运行，当额定电压不变时，铁芯中的磁通将减少。 29.额定电压为220/110V的单相变压器，高压边漏阻抗X1=0.3Ω，折合到副边后大小为0.075Ω。 30.额定电压为220/110V的单相变压器，短路阻抗Z k=0.01+j0.05Ω，负载阻抗为0.6+j0.12Ω，从原边看进去总阻抗大小为0.61+j0.17Ω。 31.某三相电力变压器带电阻电感性负载运行，负载系数相同的情况下，cosΦ2越高，电压变化率ΔU越小。 32.额定电压为10000/400V的三相电力变压器负载运行时，若副边电压为410V，负载的性质是电阻电容。 33.下列说确的是变压器短路试验的目的是为了测取变压器的rsh，xsh，zsh。 34.变压器在铜损等于铁损时，效率最高。 35.如果将额定电压为220/36V的变压器接入220V的直流电源，则将发生什么现象？没有电压输出，原绕组过热而烧毁 36.用一台电力变压器向某车间的异步电动机供电，当开动的电动机台数增多时，变压器的端电压将降低。 37.做变压器空载实验所测的数值，可用于计算励磁阻抗。 38.变压器短路实验所测损耗全部为铜耗。 39.一台50Hz三相异步电动机的转速为720r/min，该电机的级数和同步转速为8极，750r/min。 40. 变压器的短路损耗主要为主要为铜耗。 41.变压器短路实验常在高压侧进行，其原因是高压侧电流较小，便于测量。 42.直流他励电动机重载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速将迅速减少直至停止。
第13章 带传动习题1答案
第13章带传动(第一次作业) 1. 带传动由主动轮、从动轮和紧套在两轮上的带 组成，依靠带与带轮之间的摩擦力进行传动。 2. 带传动中，带中产生的应力有：_拉应力__、__弯曲应力__、_离应力__三种。 3. 带传动运转时应使带的__松边在上， _紧__边在下，目的是__增大包角___。 4. 主动轮的有效拉力与_____初拉力____、_当量摩擦系数__、__包角___有关。 5. 当A型V带的初步计算长度为1150时，其基准长度为_____1120_______。 6. 单根V带所能传递的功率与___速度__、__当量摩擦系数___、__包角___有关。 7. 在传动比不变的条件下，V带（三角带）传动的中心距增大，则小轮的包角增大，因而承载能力增大。 7. 已知V带的截面夹角是40度，带轮轮槽的?角应比40__小_，且轮径越小，?角越_小_。 8. 带传动中的初拉力F0是由于_安装时把带张紧__产生的拉力。运转时，即将进入主动轮的一边，拉力由F0______增大___到F1；而将进入从动轮的一边，拉力由F0_______降低_____到F2。有效拉力为_____ F＝F1-F2_______。 9. 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带_紧边进入主动轮_处，其值为_σ1+ σb1+ σc___。带中的最小应力发生在松边处。10．在一般传递动力的机械中，主要采用C传动。 A、平带 B、同步带 C、V带 D、多楔带 11. 带传动中，在相同的预紧力条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带______C______。 A、强度高 B、尺寸小 C、有楔形增压作用 D、没有接头 12. 设计带传动时，胶带的标准长度是指带的C。 A、内周长 B、外周长 C、节线长 D、平均长度 13. 带传动的优点是____C ________。 A. 结构紧凑，制造成本低廉 B. 结构简单，传动比准确，中心距便于调整 C. 结构简单，制造成本低廉，传动平稳，吸震，适用于中心距较大的传动 14. 如果功率一定，带传动放在_____A______好。 A.高速级 B.低速级 C. 两者均可 D. 根据具体情况而定 15. 与齿轮传动相比，带传动的主要优点是____A_________。 A.工作平稳，无噪声 B.传动的重量轻 C.摩擦损失小，效率高 D.寿命较长 16. 和普通带传动相比较，同步带传动的优点是____ABD_____。 A.传递功率大 B.传动效率高 C.带的制造成本低 D.带与带轮间无相对滑动
机械设计齿轮传动设计答案解析
题10-6 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器, 第一级斜齿轮的螺旋角 1 β的旋 向已给出。 （1）为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角β的旋向, 并画出各轮轴向力、径向力及圆周力的方向。 （2）若已知第一级齿轮的参数为:Z 1 =19,Z 2 =85,m n =5mm,0 20 = n α,a=265mm, 轮1的传动功率P=,n 1 =275 r/min。试求轮1上所受各力的大小。 解答: 1．各力方向：见题解10-6图。 2．各力的大小：m N 045 . 217 m N 275 25 .6 9550 9550 1 1 1 ? = ? ? = ? =n P T 148 . 11 , 9811 .0 265 2 ) 85 19 ( 5 2 ) ( cos2 1 1= = ? + ? = + =β β a z z n m ； mm 83 . 96 cos 1 1 = =β z n m d； N 883 tan , N 1663 cos tan , N 4483 2000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = = = = = =β β α t a t r t F F n F F d T F ； 题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力 抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向 力及圆周力的方向。 解答：齿轮3为右旋，齿轮4为左旋; 力的方向见题解10-7图。 题解 题
↓ 题10-9 设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动, 已知:P = 15 kW,n 1 =730 r/min,n 2 =130 r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t =10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。（建议两轮材料都选用硬齿面） 解题分析：选材料→确定许用应力→硬齿面，按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度 解答:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。 1. 选材料 大、小齿轮均选用20CrMnTi 钢渗碳淬火（[1]表11-2），硬度为56～62HRC ，由[1]图 11-12 和[1]图11-13查得：MPa 1500,MPa 430lim lim ==H F σσ 2.按轮齿弯曲疲劳强度进行设计 （1）确定FP σ 按[1]式（11-7 P227）计算，取6.1,2min ==F ST S Y ；齿轮的循环次数： 8111038.41000017306060?=???==at n N ,取11=N Y ,则: 538MPa MPa 16 .124301m in lim 1=??== N F ST F FP Y S Y σσ （2）计算小齿轮的名义转矩T 1
机械设计习题 (1)齿轮
一、选择题 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是＿C＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损或轮齿疲劳折断 D、轮齿塑性变形 2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是＿A＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损 D、轮齿疲劳折断 3、45号钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为＿B＿。 A、HRC＝45~50 B、HBS=220~270 C、HBS=160~180 D、HBS=320~350 4、齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为＿C＿。 A、齿坏加工、淬火、磨齿、滚齿 B、齿坏加工、淬火、滚齿、磨齿 C、齿坏加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿 D、齿坏加工、滚齿、磨齿、淬火 5、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是＿D＿。 A、45号钢 B、ZG340~640 C、20Cr D、20CrMnTi 6、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在＿A＿。 A、跑合阶段 B、稳定性磨损阶段 C、剧烈磨损阶段 D、齿面磨料磨损阶段 7、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般＿D＿。 A、按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C、只需按接触强度设计 D、只需按弯曲强度设计 8、一对标准直齿圆柱齿轮，已知z1=18，a2=72，则这对齿轮的弯曲应力＿A＿。 A、sF1>sF2 B、sF1 百分之一叫做丝《对象》里面的《变换》就是相当于word里面的复制 金立GN180，,1499元 4、带传动的弹性滑动现象是不可避免的。（√） 5、正确安装在槽轮中的V带，其底面与轮槽的底面是不接触的。（√） 6、带的弹性滑动现象是可以避免的。（×） 7、所有的带传动都是利用带和带轮之间的摩擦传递运动和动力的。（×） 8、在带传动中，打滑是由于带与带轮之间的摩擦力不够大而造成的。（√） 9、带轮的槽角应小于V带的截面楔角。（√） 10、V带的截型有A、B、C、D、E、F、G七种。（×） 11、V带轮的槽角均小于V带截面的楔角。（√） 12、带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。（×） 13、正是由于过载时产生了“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有过载保护作用。（×） 14、V带的长度是指其基准长度。(√) 1、V带中，带截面楔角为40°，带轮的轮槽角应为（b）。 A：大于40°B：小于40°C：等于40°； 2、能保证瞬时传动比恒定的传动是（c ）。 A：带传动；B：链传动；C：齿轮传动； 3、线绳结构的V带，其线绳位于带的（b）。 A：顶胶层；B：抗拉层；C：底胶层 4、下列图所示的V带传动中，哪个图中的张紧轮位置是最合适的？（a ）。 5、带传动中，带每转一周，拉应力是 a 。（）。 A：有规律变化的；B：不变的C：无规律变化的； 6、带传动的最大应力发生在 c 。 A：绕入从动轮处；B：绕出从动轮处； C：绕入主动轮处；D：绕出主动轮处； 7、带传动的主要失效形式是带的( d)。 A：磨损和疲劳点蚀；B：磨损和胶合； C：胶合和打滑；D：疲劳破坏和打滑； 8、带传动是依靠（b ）来传递运动和动力的。 A：主轴的动力；B：带与带轮之间的摩擦力； C：主动轮上的转矩；D：从动轮上的转矩； 1、带传动中，打滑是怎样产生的？是否可以避免？ 齿轮传动 一、选择题 7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。 A ．靠近齿顶处 B ．靠近齿根处 C ．节线附近的齿顶一侧 D ．节线附近的齿根一侧 7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数m C ．45钢齿面高频淬火 D ．铸钢ZG310-570 7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A ．大、小齿轮的硬度相等 B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。 A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。 A ．不变 B ．增为原应力的2倍 C ．增为原应力的4倍 D ．增为原应力的16倍 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. 1F σ＞2F σ B. 1F σ＜2F σ C. 1F σ =2F σ D. 1F σ≤2F σ 7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。 A ．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B ．只需按接触强度设计 C ．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D ．只需按弯曲强度设计。 7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z 1的原则是________。 一、填空题 1、电气传动又称电力拖动，是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。 2、电气传动系统由电动机、控制装置以及被拖到的生产机械所组成。 3、按照电动机类型不同，电气传动分为直流和交流传动两大类。 4、恒转矩负载分为：反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。 5、电气传动系统的负载特性有3类，分别是：恒转矩负载特性、恒功率负载特性和通风机负载特性。 6、调速是指在某一负载情况下，通过改变电动机或电源的参数使机械特性发生相应改变，从而使电动机转速变化或保持不变。 7、直流传动动态调速指标有：跟随性能指标和抗扰性能指标两个大类。 8、单闭环直流调速系统是指只有一个转速负反馈构成的闭环控制系统。 9、双闭环直流调速系统有两个反馈环节，分别为转速闭环反馈环节和电流闭环反馈环节。 10、能够改变直流电动机电磁转矩方向的系统，称为可逆调速系统。 11、电枢反接可逆线路根据执行元件的不同可分为：接触器切换电枢可逆线路、晶闸管开关切换电枢可逆线路和两组晶闸管装置反并联可逆线路。 12、可逆调速系统的环流分为两个大类，分别为：静态环流和动态环流。 13、无环流可逆系统按照实现无环流系统的原理不同可以分为：逻辑控制无环流系统和错位控制无环流系统。 14、交流调速系统的产品一般分为两大系列普通型和高性能型。 15、脉宽调制简称PWM 技术，是利用电力电子开关器件的导通和关断，将直流电压变成连续的电压脉冲列，并通过控制脉冲宽度或周期达到变压的目的。 16、串级调速系统是一种转差功率回馈型调速系统。 17、交流调速的基本类型有：转差功率消耗型调速系统、转差功率回馈型调速系统和 转差功率不变型调速系统。 18、交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变换成直流，然后再把直流通过逆变器变换成频率、电压均可控制的交流电源。 二、选择题 1、直流电动机调速方法不包含（C）。 A、电枢回路串电阻 B、励磁回路串电阻 C、变频调速 D、调节电枢电压 2、直流电动机的励磁方式不包含（D）。 A、他励 B、并励 C、串励 D、串级 3、单闭环调速系统是通过（A）负反馈来实现对转速的精确控制。 A、转速 B、电压 C、电流 D、频率 4、不可逆调速系统工作于（A）。 A、第一象限 B、第一、第三象限 C、第一、第四象限 D、所有象限 5、基频以上的调速为（A）方式。 A、恒功率 B、恒转矩 C、平方率 D、泵类 6、基频以下的调速为（ B ）方式。 A、恒功率 B、恒转矩 C、平方率 D、泵类 7、直接变频装置又称为（A）变频装置。 A、交-交 B、交-直 C、交-直-交 D、直-交 8、变频器控制方式不包含（ D ）。 A、U/f控制方式 B、矢量控制 C、直接转矩控制 D、变级控制 9、PAM控制方式适用于（A）。 A、高频变频器 B、中频变频器 C、低频变频器 D、超低频变频器 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 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 。 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. 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 。 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. 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 。 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 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 。 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 。 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 。 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 ，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 第1章习题得解答 1.什么叫变频器？变频调速有哪些应用？ 答：变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电的装置。 变频调速的应用主要有：①在节能方面的应用。例如风机、泵类负载采用变频调速后，节电率可以达到20%～60%；②在提高工艺水平和产品质量方面的应用。例如变频调速应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域；③在自动化系统中的应用。例如，化纤工业中的卷绕、拉伸、计量、导丝；玻璃工业中的平板玻璃退火炉、玻璃窑搅拌、拉边机、制瓶机；电弧炉自动加料、配料系统以及电梯的智能控制等。 2.为什么说电力电子器件是变频器技术发展的基础？ 答：变频器的主电路不论是交-直-交变频或是交-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。因此，电力电子器件是变频器发展的基础。 3.为什么计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱？ 答：计算机技术使变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识系统、PID调节器、PLC控制器和通讯单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。 4.变频调速发展的趋势如何？答：①智能化；②专门化；③一体化；④环保化. 5.按工作原理变频器分为哪些类型？按用途变频器分为哪些类型？ 答：按工作原理变频器分为：交-交变频器和交-直-交变频器两大类。 按用途变频器分为：①通用变频器；②专用变频器。 6.交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别？ 答：交-交变频器的主电路只有一个变换环节，即把恒压恒频（CVCF）的交流电源转换为变压变频（VVVF）电源；而交-直-交变频器的主电路是先将工频交流电通过整流器变成直流电，再经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。 7.按控制方式变频器分为哪几种类型？ 答：按控制方式变频器分为：①V/f控型变频器；②转差频率控制变频器；③矢量控制变频器；④直接转矩控制变频器。 第3章习题解答 1.交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分？说明各部分的作用。 答：交-直-交变频器主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波电路或制动作用；逆变电路可将直流电转换为交流电。 2.不可控整流电路和可控整流电路的组成和原理有什么区别？ 答：不可控整流电路整流元件为二极管，不可控整流电路输出的直流电压不可调节；可控整流电路的整流元件为晶闸管，利用晶闸管的可控导电性可使输出的直流电压大小可 1、带传动是依靠＿＿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＿＿。 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、工作平隐，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＿＿。 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、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、带有松边拉力 6、V带传动中，小带轮直径的选取取决于＿＿。 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＿＿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＿＿。 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C、小带轮上的包角减小 9、带传动的中心距过大时，会导致＿＿。 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、设计V带传动时，为防止＿＿，应限制小带轮的最小直径。 A、带内的弯曲成力过大 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 11、一定型号V带内弯曲应力的大小，与＿＿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 12、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＿＿。 A、进入大带轮处 B、紧边进入小带轮处 C、离开大带轮处 D、离开小带轮处 13、带传动产生弹性滑动的原因是＿＿。 A、带与带轮间的摩擦系数较小 B、带绕过带轮产生了离心力 C、带的紧边和松边存在拉力差 D、带传递的中心距大 ［正确答案］ 答案：B、D、A、D、A、C、D、D、D、A、B、B、C 例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。 解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ， σFE1=230MPa ；大齿轮选用 45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ， σ HLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。 3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。 对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计 设计公式5-48 1d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 11 2.7 9550955073.671 350 P N m n T =?= ?= ? 3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。 4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。 6）计算许用接触应力 N W X HLim H H Z Z Z S σσ??=?? ①应力循环次数 小齿轮N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N 2= N 1/i=10.08×108/3.62=2.78×108 ②据齿轮材料、热处理以及N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数Z N1=1，Z N2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。 ③一般传动，取安全系数S H =1.1。 ④计算许用接触应力 11115951540.91.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===??2222 5201427.71.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===?? 取小值[σ H2]代入计算。 7）计算 1 81.56mm d 8）计算主要尺寸 ①模数m=d 1/z 1=81.56/24=3.4mm 查表5-2，取标准值m=4mm 。 ②分度圆直径d 1=mz 1=4×24=96mm 1、 单轴电气传动系统的动力学方程式为：（dt dn GD T T L M ?=-3752） 2、电气传动系统稳定运行的必要充分条件是：（两线有交点）、（电机线斜率小于负载线斜率） 3、调速的技术指标是：调速范围、静差率、平滑性、调速时的容许输出。 4、通常，电气传动系统中存在着三种惯性：机械惯性、电磁惯性和热惯性。 5、异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速、变转差率调速。 6、电动机的运行方式按发热的情况分为三类：连续工作制、短时工作制、重复短时工作制。 7、常用的大功率晶体管英文简写是GTR ，绝缘栅双极晶体管英文简写是IGBT 8、异步电动机串级调速系统就是在转子回路串入与转子频率相同的附加交流电动势f E 9、常见的变频器有交－交变频器和交－直－交变频器 10、我们把这样的波称为正弦脉宽调制波，简称SPWM 波。 11、过渡过程：任何一个电气传动系统，不仅有稳定工作状态，而且还往往由于人们对系统施加作用，或负载发生变化而引起的由一种稳定工作状态过渡到另一种稳定工作状态的过渡过程。 12、分辨率：编码器所能分辨的最小旋转角度，称为编码器的分辨率。 13、PWM 功控：脉冲宽度调制（PWM ）是以香农采样定理为理论基础，利用微处理器的数字输出来对模拟电路进 行控制的一种非常有效的技术。功率控制器的作用是通过控制功率，从而间接的控制电流。 14、试根据电气传动系统的动力学方程说出判断系统运动状态的条件 答：当L M T T >时，dn/dt 为正，传动系统为加速运动；当L M T T <时，dn/dt 为负，系统为减速运动；当L M T T = 时，0=d T ，系统处于匀速运动状态（恒速运转）。 15、试述何为三相异步电动机的额定值 答：异步电动机和直流电动机一样，机座上都有一个铭牌，铭牌上标注着额定数据，主要有：额定功率N P 、 额定电压N U 、额定电流N I 、额定频率f 、额定转速N n 、额定功率因数N ?cos 16、三相笼形异步电动机的起动方式有：1 直接起动；2 定子串电阻或电抗降压起动；3 Y －△（星－三角）降压起动；4 自耦变压器降压 起动。 17、简述三相异步电动机的制动方法及特性 答：根据制动运行状态中电磁转矩和转速的不同情况，三相异步电动机的制动可分为以下三种： （1）能耗制动：其制动平稳，便于实现准确停车，但制动较慢，需要一套直流电源，适用于要求平稳准确停车的场合。 （2）反接制动：又分为电源反接制动和倒拉反接制动两种。其设备简单，制动力矩较大，但制动过程中有冲击，对传动部件有 害，能量消耗大，准确度不高，适用于要求制动迅速，制动不频繁的场合。 （3）反馈制动：其能向电网回馈电能，比较节能、经济，但在n 《带传动》课堂练习题 一、填空题 1、普通V带传动中，已知预紧力F0=2500 N，传递圆周力为800 N，若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F1为2900 ，松边拉力F2为2100 。 2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于F0 、、 f 三个因素。 3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。 4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。 5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。 6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处；皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。 7、皮带传动中，预紧力F0过小，则带与带轮间的摩擦力减小，皮带传动易出现打滑现象而导致传动失效。 8、在V带传动中，选取小带轮直径D1≥D1lim。的主要目的是防止带的弯曲应力过大。 9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pca 和小带轮转速n1 查选型图确定。 10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显着的相对滑动，多发生在小带轮上。刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为F1=F2e f。11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同产生的，可引起速度损失，传动效率下降、带磨损等后果，可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。 12、带传动设计中，应使小带轮直径d≥d rnin，这是因为直径越小，带的弯曲应力越大；应使传动比i ≤7，这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。 13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。最大应力等于1+b1+c ，它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。 带 传 动 习 题 1. 选择题 1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带__3__. (1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头 2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处 (1)进入主动轮 (2)进入从动轮 (3)退出主动轮 (4)退出从动轮 3) 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为__4__. (1)带的材料不符合虎克定律 (2)带容易变形和磨损 (3)带在带轮上打滑 (4)带的弹性滑动 4)带传动打滑总是__1__. (1)在小轮上先开始 (2)在大轮上先开始 (3)在两轮上同时开始 5) V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_2___. (1)使结构紧凑 (2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 (4)限制小带轮上的包角 6) 带传动的主要失效形式之一是带的__3__。 (1)松弛 (2)颤动 (3)疲劳破坏 (4)弹性滑动 7) 带传动正常工作时，紧边拉力1F 和松边拉力2F 满足关系 2 。 （1）1F =2F （2）1F - 2F = F （3） 1F +2F =0F 2.思考题 1) 在设计带传动时为什么要限制带速v 、小带轮直径d1d 和带轮包角1 ？ 答：带速大则离心拉应力大，所以限制v ＜30m/s ；小带轮直径d1小则弯曲拉应力大，造成工作应力过大在交变应力作用下，带将产生疲劳破坏；一般要求带轮包角α≥120°，以防带与带轮接触弧长不足，带在轮上打滑。 2) 为了避免带的打滑，将带轮上与带接触的表面加工的粗糙些以增大摩擦力，这样处理是否正确，为什么？ 答：不可以。由于带传动工作时存在弹性滑动，粗糙表面将加速带的磨损及疲劳破坏。 3) 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？ 答：弹性滑动：带具有弹性，紧边拉力大，应变大，松为拉力小，应变小。当带由紧边侧进入主动轮到从松边侧离开主动轮有个收缩过程，而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸长过程。这两个过程使带在带轮上产生弹性滑动。弹性滑动不能避免。 打滑：由于张紧不足，摩擦面有润滑油，过载而松弛等原因，使带在带轮上打滑而不能传递动力。打滑能避免。 4) 为何V 带传动的中心距一般设计成可调节的?在什么情况下需采用张紧轮?张紧轮布置在什么位置较为合理? 答： 由于V 带无接头，为保证安装必须使两轮中心距比实际的中心距小，在安挂完了以后，在调整到正常的中心距。另外，由于长时间使用，V 带会因疲劳而伸长，为保持必要的张紧力，应根据需要调整中心距。 当中心距不能调整时可用张紧轮把带张紧。张紧轮一般布置在松边靠近靠近大带轮处。 5) 一般带轮采用什么材料?带轮的结构形式有哪些?根据什么来选定带轮的结构形式?机械设计带传动习题及答案
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