与原假定相符。
（7）作用在轴上的压轴力
FQ=KQFe
有效圆周力
Fe?1000P/??(1000?7/5.33)?1313.3N
按水平布置取压轴力系数KQ=1.15，则 KQ=1.15××1313.3N=1510N （8）确定润滑方式
由链速。?和链节距p查图，确定润滑方式为油浴或飞溅润滑。 （9）确定链轮直径 链轮分度圆直径
d1?psin(180?/z1)?15.875/sin(180?/21)?106.51 mm d2?psin(180?/z1)?15.875/sin(180?/84)?429.62 mm
链轮齿顶圆直径
dａ1?p[0.54?cot(180?/z1)?15.875[0.54?cot(180?/21)?113.90 mm
dａ2?p[0.54?cot(180?/z2)?15.875[0.54?cot(180?/84)?437.90 mm
链轮齿根圆直径
df?d?d1因d1=10.16mm（滚子外径）
所以df1?96.35mm, df2?419.46mm 链轮齿宽
bf1?0.95b1，因b1= 9.4mm（内链节内宽）
所以bf1?8.93mm
六、习题参考答案 1、单项选择题
1 B 2 D 3 A 4 D 5 A 6 C 7 D 8 D 9 D 10 C 11 A 12 B 13 A 14 B
15 C 16 C 17 C 18 B 19 D 20 B 21 B 22 C 23 D 24 D 25 A 26 D 27 C 28 B 29 A 50 B 31 C 2、填空题
32 最大值；包角；摩擦系数；张紧力及带速 33 增大；增大；增大；减小 34 紧边拉应力；小轮处弯曲应力
35 单位长度的带质量，带的线速度；带的截面积 36 离开 37 较大
38 定期张紧装置；自动张紧装置；采用张紧轮的张紧装置 39 不可以；可以 40 非对称循环 41 v1＞v；v2＜v 42 摩擦力；两侧面
43 计算功率；小带轮的转速 44 松边；单向；小；大 45 弹性滑动
46 打滑；疲劳破坏
47 避免v过大，使离心力过大，而v过小，使受力增大，造成带根数过多；增大摩擦力，提高承载能力
48 小；大
49 增大；可提高
50 防止弯曲应力过大；导致整体结构尺寸过大 51 整个(全)
52 带因制造与安装误差，不至于受力不均的情况太严重 53 z1= z2，且中心距等于链节距的整数倍 54 小；多；大 55 大；高；小 56 过盈；间隙 57 高；大；少
58 有效圆周力；离心拉力；悬垂拉力 59 保证链条松边有一个合适的安装垂度 60 水平；铅垂；倾斜 61 紧；松 3、问答题
（参考答案从略） 4、分析计算题
97 解题要点：
（1）因为P?(F1?F2)v/1 000，所以
(F1?F2)v?6 000 （1） 其中：
v??d1n1/(60?1 000)
?[3.14?100?1 460/(60?1 000)]m/s
= 7.64 m/s
根据欧拉公式
f0.51?5?/6?3.8 （2） F1/F2?ev?e?联立求解式（1）与式（2），可得
F1?1 065.8 N,F2?280.5 N
（2）因为F1?F2?2F0，所以
F0?673.2 N
Fe?F1?F2?1 065.8 N-280.5 N?785.3 N
98 解题要点：
（1）确定计算功率Pca：
Pca?KAP?1.0?7 kW?7.0 kW
（2）确定从动带轮基准直径d2
d2?id1?(1 420?100/700)mm = 202.9 mm
按标准取d2= 212 mm （3）验算带的速度：
v??d1n1/(60?1 000)
?[??100?1 420/(60?1 000)]m/s?7.43m/s＜25 m/s
带的速度合适。
（4）确定V带的基准长度和传动中心距： 根据 0.7(d1?d2)＜a0＜2(d1?d2)
可得a0应在218～624 mm之间，初选中心距a0= 600 mm。 计算带所需的基准长度：
??2a0?0.5?(d2?d1)?0.25(d2?d1)2/a0 Ld ?[2?600?0.5??(212?100)?0.25?(212?100)/600] mm?1 690 mm 取标准基准长度Ld?1 800 mm 计算实际中心距a：
?)/2?[600?(1 800-1 690)/2] mm?655 mm a?a0?(Ld?Ld（5）验算主动轮上的包角?：
?1?180?(d2?d1)?180?/(?a)
?180??(212?100)?180?/(3.14?655)
= 170.2°＞120°
（6）计算V带的根数z：
z?KAP/[(P0??P0)K?KL]
= 7.0/[(1.3+0.17)×0.98×1.01] = 4.81
取z?5根。
（7）计算预紧力F0：
F0?500Pca(2.5/K??1)/(vz)?qv2
F0?[500?7?(2.5/0.98?1)/(7.43?5)?0.1?7.432] N?151.6 N
（8）计算作用在轴上的压轴力FQ：
FQ?2zF0sin(?1/2)?2?5?151.6?sin(170.2?/2) N?1 510.5 N
（9）带轮的结构设计（略）。 99 解题要点： （1）带的有效圆周力：
Fe?（2）带的松边拉力：
1 000P1 000?7? N?700 N v10根据受力公式有F1?F2?Fe，由题意有F1?2F2及Fe?700 N。 联立解以上各式，得
F2?700 N
（3）带的紧边拉力：
F1?2F2?2?700 N?1 400 N
100 解题要点： （1）有效圆周Fe
Fe?1 000P1 000?7.5? N?750 N v10F1?F2?Fe?750 N (F1?F2)/2?F0?1 125 N
（2）紧边拉力F1与松边拉力F2：
联解以上两式，可得
F1?1 500 N,F2?750 N
101 解题要点：
F1/F2?efv??e0.25?(135/57.3)?1.802 3
v??d1n1/(60?1 000)?[??200?1 800/(6?104)] m/s?18.85 m/s Fe?P/v?(4.7/18.85) kN?0.249 34 kN?249.34 N Fe?F1?F2?efv??F2?F2?0.802 3F2
F2?Fe/0.802 3?249.34 N/0.802 3?310.78 N
F1?1.802 3F2?560.12 N
102 解题要点：
（1）带传动应按转速300 r/min设计，最好使带速在10 m/s左右。
（2）因为带速低时所需有效圆周力大，则所需带的根数也多，若按高转速设计，则不一定能满足低转速的工作要求，会引起失效。（功率一定，其他条件不变时，转速越低，相应转矩越大，轴的最小直径也越大。）
103 解题要点： （1）计算功率Pca：
Pca?KAP?1.3?7 kW?9.1 kW
（2）确定链条链节数LP：
题目对中心距无特殊要求，初定中心距a0?40p，则链节数为
LP?2a0/p?(z2?z1)/2?p[0.5(z2?z1)/?]2/a0
?2?40p/p?(41?21)/2?p[0.5?(41?21)/?]2/(40p)
= 111.3节
故取偶数LP= 112节
（3）确定链条的节距p：
选取单排链，则多排链系数KP?1.0，故得所需传递的功率为
P0?Pca/(KzKLKP)?9.1 kW/(1.114?1.03?1.0)?7.75 kW
根据小链轮转速n1= 200 r/min和功率P0?7.75 kW，选取链号为16A的单排链，查得链节距
p?25.4 mm。
（4）确定链长L及中心距a：
L?LPp/1 000?(112?25.4/1 000) m?2.845 m a?a0?(LP?LP0)p/2
?[40?25.4?(112?111.3)?25.4/2] mm
= 1 024.9 mm
中心距减小量为
?a =（0.002～0.004）a =（0.002～0.004）×1 024.9 mm
=2.05～4.10 mm
实际中心距为
a?a??a?[1 024.9-(2.05～4.1)] mm = 1 022.9～1 020.8 mm
取 a?1 021 mm。
（5）验算链速：
v?n1z1p/(60?1 000)?[200?21?25.4/(60?1 000)] m/s?1.78 m/s
（6）作用在轴上的压轴力：
FQ?KQFe
有效圆周力为
Fe?1 000P/v?(1 000?9.1/1.78) N?5 112 N
按水平布置取压轴力系数KQ?1.15，则
FQ?1.15?5 112 N?5 879 N
104 解题要点：
（1）确定链所能传递的最大功率P：
P?P0KzKLKP/KA
P?16 kW?1.11?1.02?1.7/1.0?30.8 kW
（2）确定链长L： 链条链节数LP：
LP?2a/p?(z2?z1)/2?p[0.5(z2?z1)/?]2/a
?2?800/25.4?(65?19)/2?25.4?[0.5?(65?19)/?]/800
= 106
则链长L?LPp?106?25.4 mm?2 692.4 mm 5、结构题（图解题）
105 解题要点：
在题3—105图示的八种张紧轮的布置方式中：
（1）张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲（避免了反向弯曲降低带的寿命）。同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。故图a、b、c、d四种布置中，图b最合理。
（2）此外，张紧轮也宜安装于松边外侧并靠近小带轮，这样可增大包角。故图e、f、g、h四种布置中，图e最合理。
106 解题要点：
题106图中所示V带在轮槽中的三种位置，其中图a位置是正确的。 107 解题要点：
在题107图示的六种链传动的布置方式中，b、d、e是合理的；a、c、f是不合理的。这是因为链传动的紧边宜布置在传动的上面，这样可避免咬链或发生紧边与松边相碰撞。另外，采用张紧轮张紧时，张紧轮应装在靠近主动链轮的松边上，这样可增大包角。
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机械设计基础习题及答案10带、链传动 - 图文
