中心距a?435.5mm，带的基准长度Ld?1800mm，包角?1?137.2?，单根V带所能传递的功率(P0??P0?1.44kW)。
1) 现将此带用于一减速器上，三班制工作(工作情况系数KA=1.1)，要求传递功率为5.5kW，试验算该传动的承载能力是否足够?
2) 若承载能力不够，请提出两种效果较显著的改进措施(可不进行具体数值计算，但应作扼要分析)。 注：z?KAP，?1＝137.2，K??0.855，KL＝0.95
??P0??P0?KLK?KAP解：1）z??P0??P0?K?KL?1.1?5.51.44?0.885?0.95?5 根
该传动承载能力不够（需要5根B型带）。
2）①改变带的型号，用C型带。 ②增加根数，z?5根。 ③用张紧轮，增加张紧力和小轮包角。
(7) 普通V带传动所能传递的最大有效圆周力如何计算? 解： Fe?F1?F2 即将打滑、传递最大圆周力时
F1F2?ef?1，F2?F1ef?1
Fec?F1?1???1?1?1?????????A1???????A1????? 1?bcf?1f?1f?1eee????? (8) 如图8-8所示，带传动中，带外表面点A的应力循环特性r应为什么?
图8-8
解： 由式 ?min??2??c
?max??1??c??b1
所以 r??min?max??2??c?1??c??b1
16
为非对称循环变应力。
(9) 设带所能传递的最大功率P=3kW，已知主动轮直径dd1?140mm，转速n1=1420r／min，小轮包角?1?160?，带与带轮间的当量摩擦系数fv?0.5，求最大有效圆周力Fec和紧边拉力F1。 解： 因为 v1??dp1n160?1000???140?142060?1000?10.41ms
又由 P?Fec?v1000?Fec?F1F21000Pv?1000?310.41?288.46N
?efv?1 ①
F1?F2?Fe ② 联立式①、②，可解得
F1?1?F1efv?1?288.461?e10.5?160180?383.35N?
即带传递的最大有效圆周力Fe为288.46N，这时紧边拉力F1为383.35N。
(10) 一V带传动中，初拉应力?0?F0A?1.2MPa，传递的圆周力为750N，若不考虑带的离心力，求工作时松、紧边拉力F2、F1(A?4.76cm2)。
?Fe?F?F?0??1?Fe?F1?F22 解： ???F?2F0?F1?F2?F2?F0?e?2??因为 ?0?F0A?1.2MPa A?4.76cm2?476mm
2所以 F0??0A?1.2?476?571.2N 而 Fe?750N 代人式(3)，得
F1?2F0?Fe22F0?Fe2?2?571.2?75022?571.2?750217
?946.2N
F2???196.2N
(11) 图8-9为两级变速装置，如变速过程中，轴2上的功率不变，则应按哪一种转速计算胶带根数?如分别按两种转速计算，得出的胶带根数(型号相同)是否相差3倍?为什么?试用公式进行分析。
图8-9
解：应按n2?500r/min进行设计，因该n2小，需传递的有效圆周力Fe大。 z?Pc?P0??P?K?Ke??
P0??[?]??b1??c??1? P0?v,v?dn，若d不变，v?n。
1?Av ?f?1e?1000?P也与n成正比，但P0中的?c随n的增大成平方增大,所以(P0??P0)不到3倍，根数也不到3倍。
所以得出的胶带根数不可能相差3倍。
(12) 带传动中松边拉力是否可以减小到0为什么?
解：松边拉力为0，说明带传动已经打滑。由于预紧力的存在，正常传递功率时，松边拉力可以不为0。 (13) 如图8-10所示，以下四种情况采用同样的V带传动，初拉力相同，但张紧力方式不同，哪种情况带可能先断?为什么?
图8-10
解：(d)图所示情况会先断。因为带要多经一次弯曲反复，并且总的应力和??较大，故它可能先断。
18
(14) 单根V带传递的最大功率P?4.7kW,dd1?200mm,n1?1800r/min，??130?,f?0.25求紧边拉力F1和有效拉力Fe(带与轮间的摩擦力已达到最大时的摩擦力)。
解：1） v??dd1n1/(60?1000)?18.85m/s; 2） Fe?1000P18.85?249.3N
3） fv?f/sin??362??0.81
4） ??130180???2.269rad
5） ef??6.283
v6） F1?Feefv?/(efv??1)?296.5N
(15) 已知一V带传动如图8-11所示，在主动轮1和从动轮2上示意绘出滑动角??和静角???的部位，并指出工作时通过A1,B1,C1,A2,B2及C2点处的速度变化情况。当载荷增加时，??和???的变化情况。
图8-11
解：滑动角??和静角???部位如图2-5-2所示。??和???变化情况如下表所示。
点号 V带变化 运动情况 对应静、动弧 载荷较小时 载荷较大时 超载时 A1 B1 C1 C2 B2 A2 轮带同步 带滞后 同步走 带超前 ?1?? 静弧?1??大 静弧?1??小 ?1?动 ?1?小 ?1变大 ?? ?2??大 静弧?2??变小 ?2???0 ?2?动 ?2??小 动弧?2?变大 ?2???2 ?2?1???0 ?1???1 19
(16) 若带传动的n1,n2己给定，改变下列任一参数，而其余参数不变，对带传动能力和寿命有何影响：1)小带轮的直径；2)带传动的中心距a。
解：小带轮直径dd1和带传动中心距a变化如下表所示。
（1）改变
dd1
dd1?,v?则P0?；反之，相反
对传动能力影响
dd1?,?b1对带寿命影响
?,?max?寿命?；反之，
相反
a?，绕次u?，寿命?；反之，相
（2）改变
a
a1?,?1?,Fec?,P反之，相反
反
(17) 单根V带传动的预紧力F0?354N，主动带轮(小轮的基准直径dd1?160mm，转速
?n1?1500r/min，小带轮包角??150，V带与带轮间当量摩擦系数fv?0.485。
求：1) V带紧边、松边的拉力F1,F2；
2) V带能传递的最大圆周力Fec和最大功率Pec； 3) 定性画出带的应力分布图。 解：1）F1?F2efv?
fv? F1?F2?F2(e?1)?2F0
F1?2F?F2?553N
eefv?fv?2） Fec?F1?F2?398N或Fec?2F0?dd1n1?5kW
?1?1?398N
Fec Pec?6010003) 带的应力分布如答图4所示。
答图 4
20
带传动
一 选择题
(2) 带传动的设计准则为 C 。 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 (3) 普通V带轮的槽楔角随带轮直径的减小而 B 。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 (4) V带轮槽楔角?与V带楔角?间的关系是 C 。
A. ??? B. ??? C. ??? (5) 设计V带传动时发现V带根数过多，最有效的解决方法是 C 。
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) 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 D 。 A. F1?F2 B. ?F1?F2?2 C. ?F1?F2?2 D. F1?F2
(7) 要求单根V带所传递的功率不超过该单根V带允许传递的功率P，这样，带传动就不会产生 C 失效。
A. 弹性滑动 B. 疲劳断裂 C. 打滑和疲劳断裂 D. 打滑 E. 弹性滑动和疲劳断裂
(8) 在普通V带传动中，从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，则v2?v1，其速度损失常用滑动率??(v1?v2）/v1表示，?值随所传递的载荷的增加而 A 。 A. 增大 B. 减小 C. 不变
(9) 设计V带传动时，如小带轮包角?1过小 (?1<120°)最有效的解决方法是 A 。 A. 增大中心距 B. 减小中心距 C. 减小带轮直径
(11) V带的楔角等于 A 。
A. 40? B. 35? C. 30? D. 20? (12) V带带轮的轮槽角 D 40?。
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 小于或等于 (13) 带传动采用张紧轮的目的是 D 。
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 (14) V带的参数中， D 尚未标准化。
A. 截面尺寸 B. 长度
1
C. 楔角 D. 带厚度与小带轮直径的比值
(16) 当带的线速度v?30m/s时，一般采用 A 来制造带轮。
A. 铸铁 B. 优质铸铁 C. 铸钢 D. 铝合金
(17) 为使V带(三角带)传动中各根带受载均匀些，带的根数z一般不宜超过 C 根。 A. 4 B. 6 C. 10 D. 15
(18) 带传动中，两带轮与带的摩擦系数相同，直径不等，如有打滑则先发生 B 轮上。
A. 大 B. 小 C. 两带 D. 不一定哪个 (19) 采用张紧轮调节带传动中带的张紧力时，张紧轮应安装在 D 。
A. 紧边外侧，靠近小带轮处 B. 紧边内侧，靠近小带轮处 C. 松边外侧，靠近大带轮处 D. 松边内侧，靠近大带轮处 (20) 带传动的中心距过大时，会导致 C 。
A. 带的寿命短 B. 带的弹性滑动加剧
C. 带在工作时会产生颤动 D. 小带轮包角减小而易产生打滑 (21) V带传动，最后算出的实际中心距a与初定的中心距a0不一致，这是由于 D 。 A. 传动安装时有误差 B. 带轮加工有尺寸误差 C. 带工作一段时间后会松弛，需预先张紧 D. 选用标准长度的带
(22) 带和带轮间的摩擦系数与初拉一定时， B ，则带传动不打滑时的最大有效圆周力也愈大。 A. 带轮愈宽 B. 小带轮上的包角愈大 C. 大带轮上的包角愈大 D. 带速愈低 (25) 带轮是采用轮辐式、腹板式还是实心式结构，取决于 C 。
A. 带的横截面尺寸 B. 传递的功率 C. 带轮的直径 D. 带的线速度 (27) 在确定带传动所能传递的功率P时，其前提条件是 D 。 A. 保证不打滑 B. 保证带不产生疲劳破坏
C. 保证不打滑，不产生弹性滑动 D. 保证不打滑，具有一定的疲劳强度和寿命 (28) 带传动的主动轮与从动轮的两轴线位于同一水平面内，为使传递功率增大，应使 A 在上。
A. 松边 B. 紧边
C. 条件不足无法判断 D. 哪边在上与传递功率大小无关 (29) 对同一V带传动，若主动轮转速不变，若用于减速时(小带轮为主动轮)与用于增 速时(大带轮为主动轮)相比较，则带传动所能传递的功率 C 。
A. 相等 B. 减速时较大 C. 增速时较大 D. 条件不足无法判
2
(30) V带传动中，下列 A 方案不能使传递功率增大。
A. 小带轮直径dd1不变，增大传动比 B. dd1不变，加大中心距 C. A型带改成B型带，dd1不变 D. dd1不变，增大根数z (32) 带传动工作时，松边的带速 A 紧边的带速。
A. 小于 B. 大于 C. 等于 D. 可能大于、小于或等于 (33) 带传动主要是靠 C 来传递运动和功率的。
A. 带与带轮接触面之间的正压力 B. 带的紧边拉力 C. 带与带轮接触面之间的摩擦力 D. 带的初拉力 (35) 与同样传动尺寸的平带传动相比，V带传动的优点是 D 。 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
(36) 选取V带型号，主要取决于 D 。
A. 带的线速度 B. 带的紧边拉力
C. 带的有效拉力 D. 带传递的功率和小带轮转速
(37) 普通V带两侧面的夹角为40?，所以带轮轮槽角? C 。 A. ??40? B. ??40? C. ??40?
(38) 与链传动相比较，带传动的优点是 C 。
A. 传动效率高 B. 承载能力大 C. 工作平稳，噪声小 D. 使用寿命长
(41) 带传动在工作中产生打滑的原因是 B 。 A. 带的弹性较大
B. 传递的外载荷超过带的带轮间的极限摩擦力 C. 带和带轮间摩擦系数较小 D. 带传动中心距过大
(42) 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 C 。
A. 带与带轮间摩擦系数较小 B. 所带的外载荷过大 C. 带的弹性与紧边和松边有拉力差 D .初拉力过小 (44) 与V带传动比，同步带传动最突出的优点是 B 。 A. 传递功率大 B. 传动比准确 C. 传动效率高 D. 制造成本低
(46) 在同样初拉力的条件下，V带所产生的摩擦力大致为平带的 D 。
3
A. 一半 B. 1倍 C. 2倍 D . 3倍
(47) 在V带传动中，已知主动轮的圆周速度为v1，从动轮的圆周速度为v2，带的运动速度为v，它们三者之间的关系是 C 。
A. v1?v?v2 B. v1?v?v2 C. v1?v?v2 D. v1?v?v2
(48) 在传动比不变的条件下，增大V带传动的中心距，小带轮上的包角 A ， 因而承载能力 A 。
A. 增大 B. 减小 C. 不变
(49) 由双速电机带动的V带传动，设传递功率一定，则V带应按 B 的情况进行设计。
A. 高速 B. 低速 C. 任一种速度都可以 (51) 带传动中弹性滑动的大小随着有效拉力F的增大而 A 。
A. 增加 B. 减小 C.不变
(52) 设计V带传动时，对每种型号都推荐了相应的最小直径，其目的在于 B 。
A. 稳定弹性滑动量 B. 限制弯曲应力 C. 建立规定的初拉力
(55) 在设计V带传动中，选取小带轮直径的dd1?dd1min,dd1min主要依据 A 选取。
A. 带的型号 B. 带的线速度 C. 传动比 D. 高速轴的转速 (57) 带传动中，用 A 方法可以使小带轮包角?1加大。
A. 增大小带轮直径dd1 B. 减小带轮直径dd1 C. 增大大带轮直径dd2 D. 减小中心距a (58) 影响单根带所能传递的功率增量?P0的主要因素是 B 。
A 带的速度v B 传动比 C 带的长度Ld
(59) 从结构、效率和过载保护等方面分析，对于一台长期运转的带式运输机械装置，下面中的 A 方案较合理。
A 电动机一带传动一齿轮传动一工作机 B 电动机一链传动一齿轮传动一工作机 C 电动机一齿轮传动一蜗杆传动一工作机
二 填空题
4
(1) 带传动中，传动带受的三种应力是 拉 应力， 离心拉 应力和 弯曲 应力。最大应力等于?1＋?c??b，它发生在 带的紧边开始绕上小带轮 处，若带的许用应力小于它，将导致带的 疲劳 失效。
(2) 带传动中，打滑是指 带与带轮之间发生显著的相对滑动 ，多发生在 小 轮上。即将打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为 F1/F2?ef?。
(3) 带传动的传动比不宜过大，若传动比过大，将使 小带轮包角?1 过小 ，从而使带的有效拉力值减小。
(4) 控制适当的预紧力是保证带传动正常工作的重要条件，预紧力不足，则 运转时易跳动和打滑 ；预紧力过大则 带的磨损加剧、轴受力大 。
(5) 某V带传动，带的横截面积A?142mm2，由预紧力产生的应力?0?1.5MPa，有效拉力
Fe?300N，不计离心力的影响，紧边拉力F1和松边拉力F2分别为 363 N和 63 N。
(6) 常见的带传动张紧装置有 定期张紧装置 、自动张紧装置 、 张紧轮张紧装置 。 (7) V带传动的传动比不恒定主要是由于有 弹性滑动 。 (8) 带传动中，带中的最小应力发生在 松边与大带轮相切 处。 (9) 带传动中，带中的最大应力发生在 紧边与小带轮相切 处。
(10) 在传动比不变的条件下，V带传动的中心距增大，则小轮的包角 增大 ， 因而承载能力 可提高 。
(11) 当采用张紧轮装置将带张紧时，为了带只受单向弯曲，张紧轮一般放在 松边内侧 ，同时张紧轮应尽量靠近 大 带轮，以免对小带轮包角影响过大。如果主要考虑包角的影响，则张紧轮应放在靠近 小 带轮处的 松边外 侧。
(12) 在带传动中，带的离心应力发生在 整个 带中。
(13) V带传动限制带速v?25m/s的目的是为了 保证离心力不致过大 ；限制带在小轮上的包角?1?120的目的是 增大摩擦力以提高传动能力 。
?(14) 在传动比不变的条件下，V带传动的中心距越大，则小轮的包角 越大 ，因而承载能力就 越高 。
(15) 在带传动中，带的弹性滑动是带传动的 固有 特性，是 不可 避免的。
(16) 在带传动中，要求小带轮的直径不能太小，主要是为了 防止弯曲应力过大 。反之，若小带轮直径太大，则会 导致整体结构尺寸过大 。
(17) V带传动的传动比随 外载荷 的变化而变化。 (18) 带传动不发生打滑的条件是F?2F0最大应力?max?[?]。
5
eef?1f?1?1?1，为保证带传动具有一定的疲劳寿命，应将带中的
(19) 带传动中，即将打滑时带的紧边拉力与松边拉力之关系式为F1F2?ef?。
1(20) V带截面形状做成梯形是为了 利用V带和轮槽间摩擦的楔形效应 。普通V带的基准带长指的是带截面 基准宽度 处的圆周长。
(21) V带、齿轮、链条用于多级传动中，带传动一般用于 高速级 ，而链传动一般用于 低速级 。 (22) 我国生产的普通V带的型号有 Y、Z、A、B、C、D、E 。
(23) V带的剖面角为40°，而带轮的槽形角有 32°、34°、36°、38° 四种。轮径变大，槽形角度 增大 。 (24) 带传动的主要失效形式为 打滑 和 疲劳破坏 ，所以其设计计算准则为 不打滑条件下，具有一定的疲劳寿命 。
(25) 带传动的弹性滑动是由于 拉力差导致带弹性变形不同 引起的，而打滑是由于 超载 引起的。
(26) 影响带传动打滑的主要因素有 包角?1、摩擦系数f、预紧力F0、 dd1的大小及工作载荷过大 。(27) 在普通V带传动中，载荷平稳，包角?为180°，带长Ld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P0主要与 带型 、 小带轮基准直径 和 小带轮转速 有关。
三 是非题
(1) 为了避免打滑，通常将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦力。 （F）
(2) 在V带传动设计计算中，限制带速，v?25m/s，主要是为了保证带中产生的离心应力不致过大。 （T）
(3) 带的弹性滑动使带传动的传动比不准确，传动效率降低，带的磨损加快，因此，弹性滑动在带传动设计中应设法避免。 （F）
(4) 当带传动的传递功率过大而导致带打滑时，带的松边拉力为零。 （F）
(5) 在V带传动设计计算中，通常限制带的根数z≤10，主要是为了保证每根带受力比较均匀。 （T） (6) 在V带传动中，若带轮直径、带的型号、带的材质、根数及转速均不变，则中心距越大，其承载能力也越大。 （T）
(7) 在V带传动中，要求小带轮的直径不能过小，主要是为了保证带中离心应力不要过 大。 （F）
(8) 在带传动中，由离心力所引起的带的离心拉应力在各截面上都相等。 （T） (9) 带传动的弹性滑动是带传动的一种失效形式。 （F） (10) 在机械传动中，一般V带传动应放在传动的高速级。 （T）
(11) 双速电动机带动V带传动，设电动机输出转速为n或2n，若传递功率一定，则两种速度下设计
6
出的带根数相差一倍。 （F）
(12) V带传动中，若不改变小带轮的转速n1、传动比i以及中心距a与大带轮直径dd2的比值，则当小带轮的直径dd1增大时，带传动的传递功率增加。 （T）
(13) 正常运行的带传动中，弹性滑动发生在带与小带轮的整个接触弧上。 （F） (14) 在有几根V带的传动中，如有一根带损坏了，更换带时应同时全部进行更换。 （T） (15) V带传动的效率比平带传动的效率高，所以V带应用更为广泛。 (F)
(16) 在传动比不变的条件下，当V带传动的中心距较大时，小带轮的包角就较大，因而承载能力也较高。 (T)
(17) V带传动的小带轮包角越大，承载能力越小。 (F) (18) V带传动传递功率最大时松边拉力最小值为0。 (F) (19) 选择带轮直径时，小带轮直径越小越好。 (F) (20) 带传动中，V带中的应力是对称循环变应力。 (F)
(21) 在机械传动中，V带传动通常应放在传动的低速级。 (F)
(22) 在传动系统中，皮带传动往往放在高速级是因为它可以传递较大的扭矩。 (F)
(23) V带传动比平带传动能力大，这是因为V带与带轮工作面上的正压力大，因而磨擦力也大。 (T) (24) 带在工作时受变应力的作用，这是它可能出现疲劳破坏的根本原因。 (T)
四 问答题
(1) 带传动的设计准则是什么?
答：带传动的设计准则是：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。 (2) 试证明带传动中紧边带速v1大于松边带速v2。 证明：如答图1所示
答图1
紧边拉力F1＞松边拉力F2
同一段带，在紧边时长度l1＞在松边时长度l2
这一段带，经过紧边的一个断面的时间?t＝经过松边的一个断面的时间?t，即同一段带经过空间任
7
一断面时间相同，而v1?所以v1?v2
l1?t，v2?l2?t
(3) 在带传动中，为什么要限制其最小中心距和最大传动比?
答：一方面，中心距愈小，带长愈短，因此，在一定的带速下，单位时间内带的应力变化次数愈多，从而使带的疲劳强度较低；另一方面，在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮的包角也越小，从而使传动能力降低。所以，在带传动设计中，需要限制最小中心距。
在中心距不变的情况下，当传动比过大时，会导致小带轮的包角过小，从而使传动能力降低，因此，要限制其最大传动比。
(4) 在V带传动设计中，为什么小带轮的包角不能过小，并给出几种增大小带轮包角的措施。 答：因为带的包角过小，容易导致带传动发生打滑失效。当其他条件不变时，可以通过减小传动比、加大中心距、增大小带轮的基准直径以及使用张紧轮张紧装置(张紧轮装于松边外侧靠近小带轮处)等手段来增大小带轮的包角。
(5) 图8-2(a)、(b)两图所示分别为减速带传动和增速带传动。现已知：在两带传动装置中，带轮的基准直径dd1?dd4，dd2?dd3，而且，带轮的材料、带的材料和规格、带传动的中心距以及初拉力均相同。设两传动装置的主动轮分别为带轮1和带轮3，且主动带轮转速均为n，试分析：
① 哪种带传动装置传递的最大有效拉力大？ ② 哪种带传动装置传递的功率大？ ③ 哪种带传动装置中带的寿命长？
(a) 减速带传动 (b)增速带传动
图8-2
答：① 当带在带轮上有打滑趋势时，摩擦力总和达到极限值，此时传递的有效拉力为最大，且最大有效拉力为：Fe?2F0eefv?fv??1?1 。
根据题意，有dd1?dd4，dd2?dd3，传动中心距a相等，因而，两带传动装置的最小包角?min相等。另已知，带轮材料、带的材料和尺寸均相同，故两带传动装置的摩擦系数f相同。又因为带传动的初拉力
8
F0也相等，因此，这两种带传动装置所传递的最大有效拉力一样大。
② 由①知，两种带传动装置所能传递的最大有效拉力相等。又因为，两带传动装置的主动带轮的转速n相等，而图8-2(b)中的主动带轮的基准直径dd3大于图8-2(a)中主动带轮的基准直径dd1，因此，根据带
速计算公式v??dn60?1000可知，8-2(b)图所示装置的带速大于8-2(a)图的带速。再根据带传动装置所能传
递的功率计算公式P?Fev可知，8-2(b)图所示带传动装置所能传递的功率大。
③ 由②知，图8-2(a)所示传动装置的带速低于(b)图，因此，带在单位时间内绕转次数
少，即在相等的时间内，带的应力循环次数少；另一方面，由①知，两种带传动装置所能传递的最大有效拉力相等，而(a)图传动装置的带速较低，因此，相应的离心应力小，而两带传动装置的拉应力?1、弯曲应力?b1均相同，所以，(a)图所示传动装置中带的寿命较长。
(6) 带传动有何特点?在什么情况下宜采用带传动?同步带传动和一般带传动的主要区别是什么? 答：摩擦型带传动的特点：
1) 传动带具有弹性和挠性，可吸收振动和缓和冲击，使传动平稳、噪音小。 2) 当过载时，打滑可起过载保护的作用。 3) 适用于主、从动轮中心距较大的场合。 4) 结构简单，制造、安装和维护较方便。
5) 由于有弹性滑动的存在，故不能保证准确的传动比。 6) 结构尺寸较大、效率较低、寿命较短。
7) 由于需施加张紧力，所以会产生较大的压轴力，使轴和轴承受较大的力。
8) 由于靠摩擦传动，传动带又由有机材料制成，所以一般不宜用于易燃易爆、高温及酸碱油等环境下工作。
带传动适用于中小功率的动力传递，多用于中心距较大的场合。
同步带传动与一般带传动的主要区别：同步带传动靠带齿和轮齿的啮合传动，能得到准确的传动比，而一般带传动不能。
(7) 根据欧拉公式，用什么措施可使带传动能力提高？
1?1eef?1答： 由 Fec?2F01?1f?1可知,增大f、?1和F0,均可使带传动能力得到提高。
(8) 带传动中，当外载荷大小改变时，其紧边拉力、松边拉力、有效圆周力是如何随之改变的?
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?Fe?F?F?0??1?Fe?F1?F22 答： 因为 ???F?2F0?F1?F2?F2?F0?e?2??显然F1、F2与F0、Fe有关,而p?Fev1000,显然Fe?p (外载荷),在F0不变的情况下,当外载荷增大时,
Fe增大, F1增大, F2减小;当外载荷减小时, Fe减小, F1减小, F2增大。
(9) 在V带传动设计中，为什么要限制dd1?dmin,v?vmax？
2EbYadd1答： 在V带传动设计中，限制dd1?dmin。是因为：dd1若太小，由?b1?可知，小带轮上带
的弯曲应力?b1就太大，则带就容易发生疲劳破坏，因此要限制dd1?dmin。限制v?vmax主要是因为：v超过vmax后，离心力Fc?mv2急剧增大，带对带轮的正压力减小，传递功率骤降。从
?max??1??b1??c?[?]可以看出，带可承受的最大应力中，因?c占的比例比增大，使有效工作应力
所占比例减小，传递功率大大减小。
(10) 带传动弹性滑动和打滑又使传动产生什么影响?打滑首先发生在哪个带轮上?为什么?
答：弹性滑动对传动的影响：①从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，传动比不准确；②损失一部分能量。
打滑的影响：打滑造成带的严重磨损，并使带的运动处于不稳定状态，使传动失效。 因为带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以一般来说，打滑总是在小轮上先开始。
(11) 带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响?为增加承载能力，将带轮的工作面加工得粗糙些，以增大摩擦系数，这样做合理吗?为什么?
1?1eef?1答： 由 Fec?2F01?1f?1 可知，增大带与带轮间的f，则带的传动能力增强，但为增加承载
能力，将带轮的工作面加工得粗糙些，以增大摩擦系数，这种做法是不合理的因为带轮粗糙，会使带的磨损加剧，其寿命大大降低。
(12) 带传动中小轮包角的大小对传动有何影响?如何增大小轮包角?
1?1eef?1答： 由 Fec?2F01?1f?1 可知，增大?1，可使F增大，即传动能力增大。增大?1的方法：①
增大中心距；②在带的松边外侧加张紧轮。
(13) 影响带的疲劳强度和寿命的因素是什么?如何保证带具有足够的疲劳强度和寿命?
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答： 影响带的疲劳寿命的因素为?max、???和应力循环次数，因为?max??1??b1??c，所以带的
疲劳寿命与?1、?b1、?c、[?]及应力循环次数有关。
保证带具有足够寿命的措施： 1) 限制?max的大小。
F1AF0??AF2。
①?1?F0为初拉力，过小将产生打滑，过大会降低带的寿命。
Fe为所传递的圆周力，V带在指定情况下，只允许传递一定的Fe，若过载使用，会出现打滑，使寿
命显著降低。
② ?b1?2Eydd1，为使?b1不致过大，dd1?dmin
③ ?c?mvA2，v过大，?c就过大了，所占的比例大，就使对传动有用的?1所占的比例减小，降低
了传动能力，因此普通V带v?25~30m/s。
2) 限制应力循环次数u。
u?2vL，带长(或中心距)和带速影响带的循环次数。
3) 影响???的因素有带长L、带的型号和材质(包括结构、材料、工艺水平等)。
(14) 试分析带传动中心距a、初拉力F0及带的根数z的大小对带传动工作能力有何影响?
答：1) a小，结构紧凑，但若a太小，Ld太小，则带在单位时间绕过带轮的次数增加，降低了带的寿命，增加了带的磨损；同时i和dd1一定时，a小，?1小，传动能力降低。
a大，外形尺寸大，单位时间带绕过带轮的次数减小，增加了带的寿命，同时dd1和i一定时，a大，?1大，
传动能力增加。
2)F0过小，易出现打滑，传动能力不能充分发挥；F0过大，带的寿命降低，且轴和轴 承的受力增加。
3) 带的根数多，带的传动能力强；但带的根数越多，其受力越不均匀，设计时应限制根数，一般z?10。 (15) 如题图8-3所示为一塔轮二级变速装置，如果输出轴2上的功率不变，应该按哪一种转速来设计带传动?为什么?
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图8-3
答： 应该按n2?500rmin进行带传动设计，
Fv1000因为P?，而v??d2n260?1000
P一定，n2小时，所需传递的圆周力大。
(16) 某一带传动在使用中发现丢转较多，请分析其产生原因并指出解决的办法。 答：丢转太多的原因是弹性滑动太大。
改进措施：控制负载和选用弹性模量大的传动带，另外设计带轮时预先考虑滑动率影响。
(17) 设计普通V带传动时，如发现带速过低或过高；或小带轮包角过小；或应力循环次数过多；或根数太多，应如何解决?
答：①带速过高或过低，v??dn60?1000，应通过调整dn的乘积来改进；②小带轮包角过小，可以加
大中心距或松边外侧加张紧轮；③应力循环次数过多，增加带长(即增大中心距)；④根数太多，应增大带的型号或增大带轮直径。
(18) 一般带轮采用什么材料?带轮的结构形式有哪些?根据什么来选带轮的结构形式?
答：带轮的常用材料为铸铁，转速高时可用铸钢或用钢板冲压后焊接而成；小功率可用铸铝或非金属
材料。
带轮的结构形式有实心轮、腹板轮、孔板轮、椭圆轮辐轮。 主要根据带轮直径大小选择带轮的结构形式。
(19) 带传动为何要有张紧装置?常用张紧装置有哪些?具有张紧轮的带传动，张紧轮最好放在什么位置?
为什么?
答：传动带不是完全的弹性体，经过一段时间运转后，会因伸长而松弛，从而初拉力F0降低，使传
动能力下降甚至丧失。为保持传动能力，必须对带进行张紧，常用张紧装置有定期张紧装置、张紧轮张紧装置、自动张紧装置。
张紧轮置于松边，靠近大带轮处，因置于紧边需要的张紧力大，且张紧轮也容易产生跳动。靠近大轮
是为了避免小带轮包角减小较多。
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(20) 带传动的弹性滑动与打滑有何区别?设计V带传动时，为什么要限制小带轮的dd1min?
答：弹性滑动是带靠摩擦传递功率时，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，这种现象要微观的，要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最大有效摩擦力时，带与带轮出现的显著宏观滑动，是带传动的一种失效形式。
小带轮的直径与带所受的弯曲应力直接相关。为了保证带的使用寿命，设计时规定dd1不能小于dd1min。
(21) V带传动设计中，中心距过大或过小对V带传动有何影响?一般按什么原则初选中心距?
答：带传动的中心距过大会引起传动时带的颤动，使传动不平稳；带传动的中心距过小，会引起传动时带的应力循环次数增加，当应力循环次数达到一定值后，将使带产生疲劳破坏，同时使包角减少，传递功率降低；设计时一般根据两个带轮的直径初选中心距，在(0.7~2)?(dd1?dd2)之间选择。
(22) 在V带传动设计中，为什么要控制带的张紧力(即张紧力不能过大，也不能过小)?张紧轮一般应布置在什么位置?
答：带传动的寿命与张紧力密切相关，张紧力过大，寿命会下降：带传动的传递功率与张紧力有关；张紧力过小，传递的功率达不到要求出现打滑现象。所以要控制张紧力不能太大，也不能太小。 张紧轮一般布置在松边的内侧，靠近大轮处
(23) 在V带传动设计中，为什么小带轮包角不能过小?增加小带轮包角的措施有哪些?
答：带传动的有效拉力与小带轮包角有关，小带轮包角过小，影响传递功率，所以小带轮包角不能过小；增加小带轮包角的措施主要有：增加中心距，尽量采用水平布置，可能时减少传动比紧边在下，松边在上。
(24) 什么是滑动率?带传动的滑动率如何计算?一般情况下，滑动的数值变化范围如何？
答：滑动率是主动轮与从动轮相对线速度与主动轮线速度时比值，用百分数表示，用来衡量弹性滑动的累积效应；一般情况下，滑动率??(1%~2%)。
(25) 指出图8-4中结构设计的错误之处(在图8-4上标出错误，并说明错误原因）。(答图2)
图8-4 答图2
五 分析与设计计算题
(1) 图8-5所示为带传动简图，轮1为主动轮。试问：
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1) 带传动的主要失效形式有哪些?带传动工作时为什么出现弹性滑动现象?这种滑动是否可以避免? 2) 带传动工作时，带处于图中哪一点应力最大?最大应力?max??
图8-5
解：1) 传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。带传动工作时，紧边与松边有拉力差，带绕在带轮上从紧边到松边其弹性变形逐渐减少，带也随之收缩，带与带轮之间产生相对滑动，这种滑动是不可避免的。
2) 紧边开始绕上小轮处的a点应力最大，为?max??1＋?b1??c。
(2) 某液体搅拌器的V带传动，传递功率P?2.2kW，带的速度v?7.48m/s,带的根数，z=3，安装时测的预紧力F0?110N。试计算有效拉力Fe、紧边拉力F1、松边拉力F2。
解：P?3Fv/1000, Fe?1000P/(3v)?98N , F1 ?F0?Fe/2?159N F2?F0?Fe/2?61N
(3) 图8-6所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。
a) 不带传动 b) V带传动
图8-6
解：应逆时针转动较好，使松边在下。图a方案中应使张紧轮放在松边外侧，靠近小轮，以增大小轮包角；图b方案中应使张紧轮放在松边内侧，避免带双向弯曲，并靠近大轮。 (4) 在图8-7所示V带传动中，哪个图的回转方向是合理的?为什么?
(a) (b)
图8-7
答：图b方案合理，因为松边在下，紧边在上。
(5) V带传动中，已知主动带轮基准直径dd1 ?180mm，从动带轮基准直径dd2?180mm，两轮的中心距a?630mm，主动带轮转速n1?1450r/min，能传递的最大功率P=10kW，B型带。试计算V带
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中的各应力，并画出各应力分布图。
附：V带的弹性模量E?170MPa，V带每米长质量q?0.18kg/m，带与带轮间的当量摩擦系数
fv?0.51，B型带截面积A?1.38mm22?138mm，B型带的高度h?10.5mm。
解：如答图3所示。
答图3
V带传动在传递最大功率时，紧边拉力F1和松边拉力F2的关系符合欧拉公式，即
F1F2?efv??e0.51???5
Fe?F1?F2?F1?F15?45F1
有效圆周力 Fe?1000Pv?1000?10?dd1n160?1000?1000?10??180?145060?1000＝73N2
F1?54Fe?54?732?915N
V带（三角带）中各应力： 紧边拉应力 ?1?F1A?915138?6.63MPa
2离心力 Fc?qv2FcA???180?1450??0.18????31.7N
60?1000??离心拉应力 ?c??31.7138?0.23MPa
弯曲应力 ?b1?Ehdd1?170?10.5180?9.45MPa
最大应力 ?max??1??c??b1?6.63?0.23?9.45?16.4MPa
(6) 4根B型V带，小带轮基准直径dd1 ?125mm，大带轮基准直径dd2?450mm，带速v?6.3m/s，
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(18)带式运输机的传动系统如图8-12所示，已知z1?z3?z5?z7?17，z2?z4?z6?z8?34，D1?120mm，D2?250mm，电动机转速为n1?1440r/min，求：
1) 电动机至鼓轮间的总效率；
2) 传动系统的传动比i总（电动机至鼓轮）； 3) 鼓轮的转速n8（即大链轮的z8转速）。
图8-12
解：1) 查各传动效率：?齿 ?0.98,?带?0.94，?链?0.93，?滚承?0.99 算总效率?总??带??????链?0.78
2) 算总传动比i总?nm/n鼓?D2D1?z2z1?z4z3?z6z5?z8z725?()?32 1353) 算n8?nm/i总?144032?45r/min
六 结构题
(1) V带轮轮槽与带的安装情况如图8-13所示，其中哪种情况是正确的?为什么?
图8-13
答：（a）正确。首先V带的两侧面为工作面，底面不为工作面，应留有间隙，故(b)错误；另外，为保证带有足够的工作面，带应装在轮槽内，故(c)错。
(2) 如图8-14所示为V带传动的张紧方案，试分析其不合理处，并改正。
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图8-14
答：张紧轮应置于松边内侧，且靠近大带轮处。现置于紧边内侧并靠近小带轮，使小带轮包角减少较大，并易引起振动。
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