第十三章 带传动和链传动题13-1 简答题（1）带传动的带速v 为什么规定在5～25 m/s 范围内？答：因为P = F e v /1000 kW ，故当功率P 确定，v 过小时，则力F e 过大使带的根数过多，故v 不宜小于5m/s 。

而v 过大时，由于离心力过大，带与轮间正压力减小，摩擦力严重下降，带传动能传递的极限有效拉力F e li m 减小，容易使得F e ≥ F e li m 产生打滑，且此时抖动严重，故v 不宜大于25m/s 。

（2）带传动为什么要限制最大中心距、最大传动比、最小带轮直径？ 答：中心距过大，将引起严重抖动。

在中心距一定条件下，传动比大，小带轮包角过小。

带轮直径过小弯曲应力则过大。

故应对三个参数加以限制。

（3）影响链传动动载荷的主要参数是什么？设计中应如何选择？答：影响链传动动载荷的主要参数是链轮齿数、链节距和链轮转速。

设计中采用较多的小链轮齿数，较小的链节距，并限制链轮转速不要过高，对降低动载荷都是有利的。

（4）链传动的传动比写成121221d d z z n n i ===是否正确？为什么？答：不正确。

因zp d ︒=180sin/，故1212d d z z ≠。

题13-2 单根V 带传动的初拉力F 0=354N ，主动带轮的基准直径d d1=160mm ，主动轮转速 n 1=1500r/min ，主动带轮上的包角α1=150°，带与带轮上的摩擦系数为f =0.485。

试求：（1）V 带紧边、松边的拉力F 1和F 2；（忽略带的离心拉力的影响） （2）V 带传动能传递的最大有效拉力F e 及最大功率P 0 。

解答：1．求V 带紧边、松边的拉力F 1和F 2()()559371827182N 708N 3542261824850180150485021021...eF F F F F ...fa=====⨯==+⨯π⨯︒︒⨯解得： F 1=552.703N ， F 2=155.297N2．求V 带传动能传递的最大有效拉力F e li m 及最大功率P 0 (1) 最大有效拉力：N406397N 15593155933542112110...ee F Ff f lim e =+-⨯⨯=+-=αα(2) 带 速：m/s5712m/s 100060150016010006011.n d v =⨯⨯⨯π=⨯π=(3) 最大功率：kW994kW 1000561240639710000 (v)F P lim e =⨯==题13-3 一带传动的大、小带轮的基准直径d 1=100mm ，d 2=400mm ，小带轮转速n 1=1460r/min ，滑动率ε=0.02，传递功率P=10 kW 。

求：带速V 、有效拉力F e 、大带轮实际转速n 2 。

解答：1．带速：m/s67m/s100060146010010006011.ndv=⨯⨯⨯π=⨯π=；2．有效拉力：N1316N671010001000=⨯==.vPFe；3．大带轮实际转速：()()r/mim358r/min400146010002.0112112=⨯-=-=dndnε。

题 13-4测得一普通V带传动的数据如下：n1=1460r/min，中心距a=400mm，小带轮直径d1=140mm，大带轮直径d2=400mm，B型带共3根，传动水平布置，张紧力按标准规定，采用电动机传动，一班制工作，工作平稳，试求：该V带传动允许传递的最大功率。

解答：查教材表13－3得单根B型带所能传递的功率P0=2.83kW；传动比86214040012.ddi===，查教材表13－4并用插入计算得功率增量△P0=0.47kW；小轮包角1211403.57180≈⨯--=αadd，查表13－5得包角系数Kα=0.89；V带计算长度()()mm1634mm4221221≈-+++≈addddzaLcπ取基准长度1600mm，由表13－2得带长修正系数K L=0.92；则V带传动允许传递的最大功率：P=Z（P0+△P0）KαK L=8.11 kW。

题 13-5设计一用电动机驱动破碎机的普通V带传动。

已知电动机额定功率P=5.5 kw，转速n1=960 r/mim，带传动传动比i=2，两班制工作，要求轴间中心距a＜600 mm。

解答：1．选择V带的型号（1）求计算功率P C：原动机为电动机，工作机为破碎机及两班制工作的已知条件，查教材表13－6取工况系数K A=1.4。

则：P c=K A P=1.4×5.5 kW =7.7 kW，(2) 查图13－15（普通V带选型图），根据P c及n1选择A型带。

2．设计参数选择及主要几何尺寸计算（1）确定带轮基准直径d1、d2①选择小带轮基准直径d1：教材表13－7中最小基准直径及带轮基准系列，选取小带轮基准直径d1=125mm。

②验算带速：m/s28610006011.ndv=⨯π=，符合5-25m/s要求。

③确定大带轮基准直径：d2 = id1 = 2×125 mm = 250 mm。

（2）确定基准带长L d①初选中心距a0：根据 0.7 (d1+d2)＜a0＜2（d1+d2）及设计要求初选。

0.7 (d1+d2) = 262.5 mm，2（d1+d2）=750 mm，设计要求轴间中心距a＜600 mm，初选a0 = 500 mm。

②初算带长：()()()()mm1597mm500412525025012525002422212210≈⨯-+++⨯=-+++≈ππaddddzaL c③ 确定基准带长L d ：由基准带长系列选取L d = 1600 mm 。

（3）计算实际中心距a ：mm5501mm 21597160050020.L L a a cd =-+=-+=取a =502 mm 。

（4）验算小轮包角1α：()适用︒≥︒=︒⨯--︒=︒⨯--︒=α1207165357502125250180357180121...ad d 。

3．确定V 带根数Z单根A 带、n 1=960 r/mim 及d 1=125 mm ，查教材表13－3得基本额定功率P 0=1.4kW ；A 带、n1=960 r/mim 、i=2，查教材表13－4用插入法计算得功率增量△P 0=0.12kW ；查教材表13－2得 带长修正系数： K L =0.99；查表13－5得包角系数K α=0.965则带根数：()()3599096501204177......K k p p P Z Lo o c=⨯⨯+=∆+=α，取Z =6，未超过A 型V 带传动推荐的Z max =6，故该设计可用。

4．计算初拉力F 0及压轴力F Q 查教材表13－1得A 型带q =0.1kg/mN5166N 2861096509650522866775005250022........qv K K .zv P zF c o ≈⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ααN1982N 251666222716510≈⨯⨯⨯=α=︒.Q sin.sinZF F 。

5．带轮结构和尺寸（略）题 13-6 某带传动装置主动轴扭矩为T 1，两轮直径d 1、d 2各为100mm 与150mm ，运转中发生了严重打滑现象，后带轮直径改为d 1=150mm ，d 2=225mm ，带长相应增加，传动正常，试问其原因何在？解题分析：因为，带传动正常工作的条件是：需要传递的有效拉力F e ≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=αα112110f f lime ee F F 。

而带传动需要传递的有效拉力112000d T F e=，当小轮直径由d 1=100 mm 变为150mm ，扩大了1.5倍，则有效拉力F 下降1.5倍。

而在初拉力F 0、带和带轮材料不变时，带传动能传递的极限拉力F elim 却变化不太大，故可使得F ≤F flim ，避免了打滑。

题13-7 一链号为16A 的滚子链传动，主动轮齿数z 1=17，链轮转速n 1=730r/min ，中心距a=600mm 。

求平均链速v ，瞬时链速的最大值v max 和最小值v min 。

解答：1．平均链速v ：链号为16A 时，链节距p=25.4mm 。

sm 255m/s 1000607304251710006011..pn z v =⨯⨯⨯=⨯=2．瞬时链速v max 、v min 。

βω=cos d v 112，其中：mm23.138mm17180sin/4.25180sin/1=︒=︒=zpdsrad4476srad60730260211.n=⨯π⨯=π=ω当β=0时，有：sm28.5sm44.761000223.138cos211max=⨯⨯==βωdv当︒±=︒±=59.101801zβ时有：()sm19.5sm59.10cos44.761000223.138cos211min=︒±⨯⨯⨯==βωdv题13-8某单排滚子链传动，已知主动轮转速n1=800r/min，齿数z1=19，z2=90，中心距a≈900mm，该链的极限拉伸载荷Q=55600N。

若工作情况系数K A=1.2，求该传动能传递的功率。

解答：实际能传递功率Ap lz K KKKPP0≤查得Q=55600N时，链号为16A，其节距p=25.4mm；又由n1=800r/min，可查得额定功率P0=30kW。

由z1=19，可查得K z=1；因单排，故K p=1。

链长47.138)2(2212221=π-+++=aPzzPazzLP，取L P=138节，查得K l =1.09。

故能传递动率kW25.27kW2.1109.1130=⨯⨯⨯=P。