7、链传动和齿轮传动

第7讲链传动与齿轮传动

学习目标及考纲要求

1．了解链传动和齿轮传动的常用类型与应用特点。

2．了解渐开线齿廓的形成与渐开线的性质。

3．掌握直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸的计算。

4．了解渐开线齿轮的啮合特点，掌握直齿圆柱齿轮的正确啮合条件。

5．了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮和齿条的形成和应用特点，和其相关参数，熟悉它们的正确啮合条件。

6．掌握常用齿轮的受力分析。

7．了解齿轮的加工方法、根切现象产生的原因，掌握标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数。

8．了解变位齿轮、齿轮的精度及齿轮常见失效形式。

知识梳理

一、链传动

1．链传动常用类型（见表1-7-1）

表1-7-1

类型用途

传动链用于传递运动和动力的场合，也可以用于输送场合。

输送链（牵引链）用于输送工件、物品和材料。

曳引起重链（曳引链）引起重链用于传递力，起牵引、悬挂物品作用，兼作缓慢移动。

滚子链

传动链

齿形链

2．滚子链

（1）滚子链的结构

滚子链由外链板、内链板、销轴、套筒、滚子五部分组成，如图1-7-1所示。外链板与销轴、内链板与套筒分别采用过盈配合；销轴与套筒、滚子与套筒分别采用间隙配合。

当传递功率较大，可使用多排链，排数不宜过多，一般使用双排或三排，四排以上很少使用，否则装配产生的误差易使受载不均。

图1-7-1

（2）滚子链的主要参数（见表1-7-2）

表1-7-2

参数参数要求

链轮的齿数链轮的齿数对链传动平稳性和工作寿命影响很大，齿数过少，传动不均匀性变大，齿数过多，链节容易磨损造成脱链。一般小链轮齿数z1≥9，大链轮齿

数z2≤120。

节距链条相邻两销轴中心线之间的距离p称为节距，是链条的主要参数。节距越大，传动能力越大，但传动时多边形效应也越大，振动、冲击、噪声也越大，

因此，应尽可能选择小节距链传动。

链条节数当链条的节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧夹锁住；当链条的节数为奇数，需采用过渡链节。

（3）滚子链的标记

滚子链的标记为：链号—排数×链节数标准编号

例：

3．齿形链

齿形链又称无声链，与滚子链相比，齿形链传动平稳、噪声小，但结构复杂、装拆困难、质量大、成本高，主要用于高速传动（v≤30m/s ）。

4．链传动的特点及应用场合

（1）无弹性伸长及打滑现象，能保证准确的平均传动比。

（2）传动效率高，结构紧凑，一般传动效率可达0.95～0.98。

（3）传动功率大，张紧力小，作用在轴和轴承上的力小。

（4）能在高温、多尘、油污等恶劣环境下工作。

（5）只能传递平行轴间的同向运动。

（6）由于链节的多边形效应，瞬时链速和瞬时传动比不准确，工作中存在冲击和噪声。

（7）链条磨损后，链条节距会变大，传动中链条易脱落。

（8）无过载保护功能。

（9）与齿轮传动相比，传动距离较远且结构简单，制造安装精度要求低。

链传动适用于两轴线平行且距离较远、瞬时传动比无严格要求，及工作环境恶劣的场合。

5．链传动的布置

链传动中，两链轮轴线应保持平行，链轮旋转平面在同一平面内，否则会产生脱链或不正常磨损。（见表1-7-3）

表1-7-3

布置方式分类

图 形

备 注

按两链轮中心连线的位置分

水平布置

紧边位于上方较好。

垂直布置

倾斜布置

紧边位于上方较好。

6．链传动的张紧（见表1-7-4）

表1-7-4

张紧目的 避免因铰链磨损使链条长度增加，引起松边垂度过大产生链条与链轮啮合不良及链条振动，同时也为了增大链条与链轮的包角。 张 紧 方 法

调整中心距法。

使用张紧轮法：张紧轮可以放置在靠近主动轮松边外侧也可放置在松边内侧。张紧轮可以是链轮也可以是无齿的滚轮。 将磨损变长的链条拆掉1～2节。

二、齿轮传动的分类与应用特点

1．传动比

2．齿轮传动的基本要求 （1）传动要平稳。 （2）承载能力要大。

3．齿轮传动的类型（见表1-7-5）

表1-7-5

分类依据 类 型

两轴线的相对位置 平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动及交错轴齿轮传动 分度曲面 圆柱齿轮传动、锥齿轮传动 轮齿的齿廓曲线 渐开线齿轮、摆线齿轮、圆弧齿轮

齿线形状 直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、曲线齿轮传动 工作条件 闭式齿轮传动、半开式齿轮传动和开式齿轮传动 啮合方式 外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮齿条传动

工作时的圆周速度

高速（15 m/s 以上） 、中速（3～15 m/s ）、低速（3 m/s 以下）

4．齿轮传动的应用特点

11212221n z i n z ωω===

优点：

（1）能保证两齿轮瞬时传动比恒定；

（2）能实现两轴平行、相交或交错等传动； （3）传递功率和速度范围大，传动效率高； （4）工作安全可靠、使用寿命长。

缺点：

（1）制造和安装精度要求高，制造成本高； （2）不宜在两轴中心距很大的场合使用； （3）对冲击、振动较敏感。

三、渐开线齿廓的形成（见表1-7-6）

表1-7-6

性 质

说 明

发生线在基圆上滚过的线段长度等于基圆上被滚过的弧长。

渐开线上任意一点的法线必定与基圆相切。

基圆的切线必为渐开线上某点的法线。 渐开线上各点的曲率半径不等。 渐开线上越靠近基圆，曲率半径越小，渐开线越弯曲；反之曲率半径越大，渐开线越平直。 渐开线的形状取决于基圆的大小。

基圆相同，渐开线形状相同；基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直。当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成直线，这种直线型的渐开线就是齿条的齿廓曲线。 基圆内无渐开线。

渐开线上各点的压力角不等。

越靠近基圆压力角越小，越远离基圆压力角越大；基圆上压力角为0°。

渐开线上任意一点的曲率半径计算：

2

b 2f 2b 2a 2b 2r -r r -r r -r ===齿根圆上某点曲率半径齿顶圆上某点曲率半径分度圆上某点曲率半径 四、直齿圆柱齿轮传动

1．直齿圆柱齿轮各部分的名称及代号（见表1-7-7）

表1-7-7 名称 说明

代号 齿顶圆 由齿轮各轮齿顶部所围成的圆。

直径d a 齿根圆 由齿轮各轮齿根部所围成的圆。

直径d f 分度圆 分度圆是人为设定假想的参考圆，用作设计、制造齿轮的基准。 直径d 齿距 相邻两轮齿在分度圆上所对应的弧长。 p

齿厚 齿轮轮齿两侧在分度圆上所对应的弧长。 s

齿槽宽 相邻轮齿近侧齿廓在分度圆上所对应的弧长。 e

基距 相邻两轮齿在基圆上所对应的弧长。 p b 全齿高 齿顶圆至齿根圆的径向距离。 h 齿顶高 分度圆至齿顶圆的径向距离。 h a 齿根高

分度圆至齿根圆的径向距离。

h f

中心距 相啮合的一对齿轮两轴线间的距离。

a

2．直齿圆柱齿轮的基本参数（见表1-7-8）

表1-7-8 参数名称 代号 计算公式 说 明

备 注

齿数

Z

Z=d/m

当其他参数一定时，齿数越多，齿轮的几何尺寸越大。

模数 m

z d p m ==π

模数直接影响齿轮的大小、轮齿齿形和强度。模数越大，轮齿越大，承载能力越强。齿数相同的齿轮，

模数越大，齿轮的几何尺寸越大。 单位：mm

压力角

a

r

r b =αcos

在分度圆半径不变，齿形角大于20°时，r b 减小，齿顶变尖，齿根变厚，承载能力增强，但传动较费

力；齿形角小于20°时，r b 增大，齿顶变宽，齿根变细，承载能力降低。

通常所说的压力角是指分度圆上的齿形角，且我国规定为20°。

齿顶高系数 *a h *a

a h h m

=

正常齿制中 *1a h =，短齿制中

*0.8a h =。

顶隙系数

*c *c c m

=

正常齿制中 *0.25c =，短齿制中*0.3c =。 h f =h a +c

顶隙作用是防止齿顶与另一齿轮槽底相抵触，此外，还可以贮存润滑油。

齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆压力角的计算：

1cos cos cos cos =?===

=

=

b b b

b f b

f a

b

a b r r r r r r r r ααααα基圆齿根圆齿顶圆分度圆

3．标准直齿圆柱外齿轮的几何尺寸计算（见表1-7-9）

表1-7-9

参 数 符 号 计 算 公 式

分度圆直径 d d=mz

齿顶圆直径 d a d a =d+2h a =m(z+2h a *

) 齿根圆直径 d f d f =d-2h f =m(z-2h a *

-2c *

) 基圆直径

d b

d b = d cos α=mz cos α

齿距 p p=πm 齿厚 s s= p/2=πm/2 齿槽宽 e e = p/2=πm/2 基圆齿距 p b p b = p cos α=πm cos α 全齿高 h h= h a + h f = (2h a *

+c *

) m 齿顶高 h a h a =h a *

m

齿根高 h f h f = h a +c= (h a *

+c *

) m 顶隙 c c=c *

m

侧隙 D 由制造公差确定

中心距 a 2

)(222121z z m d d a +=+=

齿宽

b

b=(6～12)m ，通常取b=10m

4．标准直齿圆柱内齿轮

（1）相关概念

内齿轮：齿顶曲面位于齿根曲面之内的齿轮。 外齿轮副：由两个外齿轮组成的齿轮副。

内齿轮副：有一个齿轮是内齿轮，另一个齿 轮是外齿轮所组成的齿轮副。（其中小齿轮是外齿轮，大齿轮是内齿轮）

（2）与外齿轮有许多不同点（见表1-7-10）

表1-7-10

比 较 要 素 外 齿 轮 内 齿 轮 渐开线齿廓形状 外齿轮的齿廓是外凸的

内齿轮的齿廓是内凹的

齿厚和齿槽宽

内齿轮的齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽宽和齿厚。

为了使渐开线齿廓完整，四圆大小的比较。

d a > d > d f 》d b

d f > d > d a 》d b

为了使渐开线齿廓完整，外齿轮与内齿轮的最少齿数。

42

34

（3）外啮合齿轮副与内啮合齿轮副的不同点（见表1-7-11）

表1-7-11

比 较 要 素

外啮合齿轮副

内啮合齿轮副

转向 相反 相同 齿顶圆直径 d a =m(z+2) d a =m(z-2) 齿根圆直径 d f =m(z-2.5) d f =m(z+2.5) 中心距

2

)(21z z m a +==

2

)(12z z m a -==

5．渐开线齿轮的啮合特点（见表1-7-12）

表1-7-12

啮 合 特 性 说 明

瞬时传动比恒定

b2

121221b1

r r r r i ωω'=

==='常数 具有传动可分离性

对于基圆半径已定的齿轮副，若两齿轮中心距大小略有变化，其瞬时传动比保持不变。这种传动比大小不受中心距安装误差影响的特性称为齿轮传动的可分离性。

齿廓间存在相对滑动 一对啮合的齿轮传动中，除了节点P 处两轮的线速度相等外，其余任意一点啮合时，两轮啮合点处的线速度大小和方向不相等。 正确啮合条件 p b1=p b2或m 1=m 2=m ， α1=α1=20° 连续传动条件

ε=

b

p B B 1

2＞1 可分离性：当中心距变大，压力角、模数不变，分度圆、基圆、传动比不变；节圆、啮合角、侧隙、顶隙变大；重合度变小。 五、其它常用齿轮传动

1．斜齿轮

（1）行成：一平面（发生面）在基圆柱上作纯滚动时，发生面内任意一条与基圆柱直母线成βb 角（βb ≠0）的直线在空间所形成的轨迹。 （2）特点

① 斜齿圆柱齿轮传动承载能力大，可用于大功率传动。

② 传动平稳，连续性好，冲击、振动大为减小，可用于高速传动。 ③ 使用寿命长。

④ 不能当作滑移齿轮使用。 ⑤ 在传动中会产生轴向力。

（3）斜齿圆柱齿轮的主要参数（见表1-7-13）

表1-7-13

参 数 参 数 说 明

备 注

端面模数m t 斜齿轮端平面内的模数。

尺寸应在端平面内进行计算。 法面模数m n

斜齿轮法平面内的模数，标准模数。

m t =m n /cos β 端面齿形角αt 斜齿轮端平面内的齿形角。

法面齿形角αn 斜齿轮法平面内的齿形角，标准齿形角。 tanαt = tanαn /cos β 螺旋角β

圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱直母线间所夹的锐角。

一般β取8°～30°，通常取 8°～15°。

（4） 正确啮合条件

两齿轮的法面模数相等且为标准值：m n1=m n2=m ；

两齿轮的法面齿形角相等且为标准值：αn1=αn2=α=20°； 两齿轮的螺旋角大小相等，旋向相反：β1=-β2。 2．直齿圆锥齿轮传动

（1）直齿圆锥齿轮的齿顶圆锥面、分度圆锥面和齿根圆锥面三个圆锥面相交于一点。 （2）直齿圆锥齿轮传动中，两轮轴线的交角称为轴交角，通常以Σ来表示。Σ的大小可以是任意的，大多采用Σ=δ1+δ2=90°（δ1、δ2为各轮的分度圆锥角的一半）。 （3）标准模数为大端模数。

（4）一对直齿圆锥齿轮传动，相当于一对作纯滚动的圆锥摩擦轮传动。安装时，两轮的分度圆锥面与节圆锥面重合。

（5）正确啮合条件

两轮的大端端面模数相等且为标准值，即m1=m2=m ；

两轮的大端齿形角相等且为标准值，即α1=α2=α=20°。

3．齿轮齿条传动

（1）齿条的形成：

在渐开线齿廓形成过程中，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线变成直线，两个对称的直线所围成的齿廓，即为齿条齿廓。另一方面，齿条也可以看成是齿数趋于无穷多的齿轮。

（2）齿条与齿轮相比，有以下特点：

①齿条上各点速度的大小和方向都一致。

②齿条齿廓上各点的齿形角相等,且均为20°。

③齿条上各点的齿距均相等。

（3）齿轮齿条传动运动：将齿轮的整周回转运动转变为齿条的往复直线移动，或将齿条的往复直线移动转变为齿轮的整周回转运动。

（4）齿条的移动距离（速度）

齿条的移动速度为:v=n轮πd轮=n轮πm轮z轮

齿条的移动距离为:L=N轮πd轮=N轮πm轮z轮

六、齿轮的加工与变位齿轮

1．齿轮的加工方法（见表1-7-14）

表1-7-14

比较项目仿形法展成法

原理利用与齿廓曲线相同的成形刀具在铣床上直接切出齿轮齿形。利用一对齿轮（或齿轮与齿条）啮合的原理。

所用机床普通铣床插齿、滚齿和磨齿机床

加工特点分度累积误差大，且加工具有不连续

性，因此加工的齿轮精度低、效率低。

但具有精度高、效率高的特点，而且

同一模数和齿形角而齿数不同的齿

轮，都可以采用同一把刀具加工。

应用用于修配及单件生产的场合。用于成批、大量生产。

齿数不足时发生齿根干涉现象发生根切现象

2．齿轮的根切现象和最少齿数

（1）根切现象

①定义：用展成法加工渐开线标准齿轮时，如果被加工齿轮轮齿数较少，齿轮轮齿根部将被切去一部分的现象，称为根切现象。

②产生根切现象的原因：齿条刀具齿顶切入基圆以内。

③根切现象的影响：重合度减小，运动平稳性降低。

（2）最少齿数：正常齿制，z min=17；短齿制，z min=14。

3．变位齿轮与标准齿轮的比较（见表1-7-15）

表1-7-15

标准齿轮

变位齿轮

正变位齿轮负变位齿轮

模数m 与标准齿轮相比不变与标准齿轮相比不变压力角α与标准齿轮相比不变与标准齿轮相比不变齿距p 与标准齿轮相比不变与标准齿轮相比不变

全齿高h 与标准齿轮相比不变与标准齿轮相比不变分度圆直径d 与标准齿轮相比不变与标准齿轮相比不变基圆直径d b与标准齿轮相比不变与标准齿轮相比不变变位系数（x=0）变位系数（x>0）变位系数（x<0）

齿条刀具的基准线与被加工轮坯的分度圆相切。齿条刀具的基准线与被加工

轮坯的分度圆相离。

被加工齿坯分度圆与齿条刀

具基准中线切。

s=e s>e s

ha=mha* ha=mha*+mx（变大）ha=mha*—mx（变小）

h f=m(ha*+c*) h f=m(ha*+c*)—mx（变小）h f=m(ha*+c*)+mx（变大）da=m(z+2ha*) 变大变小

d f=m(z-2ha*-2c*) 变大变小

根肥顶尖，避免根切根瘦顶宽，根切加剧

4．变位齿轮传动的类型及特点（见表1-7-16）

表1-7-16

标准齿轮传动高度变位齿轮传动

角度变位齿轮传动

正角度变位齿轮传动负角度变位齿轮传动

x1+ x2=0 x1+ x2=0 x1+ x2>0 x1+ x2<0

a′=a a′=a a′＞a a′＜a

节点啮合线位置不变节点啮合线位置改变节点啮合线位置改变r′=r r′=r r′＞r r′＜r

α′=αα′=αα′＞αα′＞α

小齿轮采用正变位，齿根厚；大齿轮采用负变位，齿根瘦，强度、寿命接近。两轮齿根变厚，可提

高强度及减轻齿根相

对滑动磨损，广泛应

用凑配中心距。

凑配中心距小于标准

中心距的场合。

七、渐开线齿轮的精度

1．齿轮的精度（见表1-7-16）

表1-7-16

含义衡量参数应用

运动精度反映传动准确性。

转角误差越小，传递

越准确。

精密机床的分度机

构、计量仪器的读数

机构。

工作平稳性精度反映运动平稳性。

瞬时传动比的变化越

小，齿轮传动越平稳。

高速传动的齿轮。

接触精度反映载荷分布均匀性。

齿面接触面积大而均

匀，承载能力越强。

低速重载传动的齿轮

齿轮副侧隙与齿轮的精度等级无关

2．精度等级

12个精度等级，1级精度最高，12级精度最低。7级是基础等级。

3．公差组

齿轮精度的指标分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个公差组。第Ⅰ公差组的指标项目主要影响传递运动的准确性，第Ⅱ公差组影响传递运动的平稳性，第Ⅲ公差组影响载荷分布的均匀性。

4．齿轮副侧隙

侧隙的极限值由：影响齿轮副侧隙的齿厚极限偏差和公法线平均长度（中心距）极限偏差来保证。

5．齿轮精度的标注

（1）当齿轮三个公差组精度等级相同时，如：

（2）当齿轮三个公差组精度等级不相同时，如：

八、齿轮轮齿的失效形式（见表1-7-17）

表1-7-17 失效形式

产生原因 发生部位和后果 预防措施

工作条件

齿面点蚀

疲劳裂纹→小坑

在靠近节线的齿根表面处。点蚀使轮齿工作表面损坏，使传动不平稳和产生噪音。 提高齿面硬度、降低齿面粗糙度值、合理选择润滑油的粘度、使齿面接触应力不超过材料的许用应力值。 闭式

齿面磨损

工作齿面间有相对滑动，齿面不干

净，润滑不好。 齿面。产生振动和噪音，甚至因轮齿过薄而断裂。

采用闭式齿轮传动，提高齿面硬度，减小接触应力，降低齿面粗糙度值，保持润滑油清洁。 开式

齿面胶合 高速重载闭式传动，由于散热不

好；低速重载，压

力过大。油膜破坏。

靠近节线的齿顶表面处。使齿轮失效。

选用适宜的润滑油、提高硬度、减小表面粗糙度、采用抗胶合能力强的齿轮材料。 高速重载闭式传动

轮齿折断

变载

行动不能正常进行，甚至造成重大事故。

选择适当模数和齿宽,采用合适的材料及热处理,减小齿根处的应力集中。

开式传动和硬齿面闭式传动 塑性变形

轮齿表面硬度不高，若频繁启动或主动轮齿面沿节线处

形成凹沟，从动轮齿

提高齿面硬度、选用较高黏度润滑油。

严重过载时，齿面表层金属沿相对滑动方向发生局部的塑性流动。

面沿节线处形成凸棱。严重时还会在齿顶边缘处出现飞边。

典例精析

【例1】图1-7-2为某带式输送机传动系统图。已知：n =960 r ∕min ，减速器中各轮齿数Z 1=20，Z 2=60，Z 3=25，Z 4=50，链轮齿数Z 5=9，Z 6=18，滚筒的直径D =500 mm ，计算并回答以下问题。

（1）该传动系统的传动比等于 。

（2）齿轮4的转速n 4等于 r ∕min 。 （3）输送带每分钟移动的距离等于 mm 。

（4）在图示方向传送时，电动机的转向为 。（填“向上”或“向下”）。

（5）若Z 3、Z 4为模数等于2 mm 的标准圆柱直齿渐开线齿轮，则齿轮Z 3的齿顶圆直径等于 mm ，齿轮Z 4的基圆直径等于 mm 。

答：本题的关键是理解链传动和齿轮传动传动比的计算，并要求会进行齿轮传动的计算。

（1）125

6

3412=??=

z z z z z z i （2）min /1604

3

2114r z z z z n n =?= （3）min /1256006

5

43211mm D z z z z z z n L =????=π

（4）由滚筒上标方向，可得电动机转向向下。 （5）d a3=m(Z 3+2)=54mm ， d b4=mZ 4cos20°=93.97mm

【例2】如图1-7-3所示传动机构，各齿轮均为模数为2mm 的标准直齿圆柱齿轮，齿轮1与齿轮3的轴线重合，Z 1=Z 2=Z 4=20，齿轮1的转速为60r/min 。求：

（1）齿轮Z 3为多少？

（2）齿轮Z 3的齿顶圆和齿根圆直径为多少？齿轮Z 2的齿顶圆和齿根圆直径为多少？ （3）齿轮Z 2和Z 3的中心距为多少？ （4）齿条的移动速度v ？

（5）若齿条移动3140mm ，则齿轮Z 1转多少圈？

图1-7-2

答：本题的关键是由图分析出外啮合和内啮合齿轮副，理解题目的条件。

（1）

（2） d a3=m （z-2）= 116mm d f3==m （z+2.5）=125mm d a2=m （z+2）= 44mm d f3==m （z-2.5）=35mm

（3） mm Z Z m a 402

)

(2323=-=

（4） v=n 1πmz 1 =7536mm/min

（5） 75314043

1

=?=?=N mZ Z Z N

L π 【例3】下列齿轮能正确啮合的是 。

（1）m 1=5mm ，z 1=20，α=20° （2）m 2=2.5mm ，z 2=40，α=20° （3）m 3=5mm ，z 3=40，α=20° （4）m 4=2.5mm ，z 4=20，α=15° A ．（1）与（2） B ．（1）与（3） C ．（2）与（3） D ．（2）与（4） 答：本题解题的关键是理解直齿圆柱齿轮的正确啮合条件：两齿轮的模数必须相等且为标准值，两齿轮的齿形角必须相等且为20°。因此（1）和（3）能正确啮合，答案是B 。

同步精练

一、填空题

1．_________是链条的主要参数，________对链传动的平稳性和工作寿命影响很大。 2．滚子链的基本结构单元为 ，数目为奇数采用______连接，数目为偶数采用 ________连接和________连接。

3．基圆内 （填“有”或“无”）渐开线。

4．模数为5mm ，齿数为20的标准直齿圆柱齿轮，渐开线在分度圆上的曲率半径为 _______mm ，渐开线在齿顶圆上的曲率半径为_______mm ，渐开线在基圆上的曲率 半径为_______mm 。

图1-7-3 Z 1Z 2

Z 3

Z 460

2)

(2)(3232123

12=-=

+=Z Z Z m Z Z m a a

5．渐开线上某点的曲率半径为30mm，基圆半径为40mm，该点的齿形角为_______°。

6．齿轮的圆上的参数为标准参数，齿轮的圆是用来形成渐开线。

7．标准直齿圆柱内齿轮齿顶圆、齿根圆、分度圆上压力角的大小关系是__________。

8．已知某直齿圆柱齿轮传动的模数为4mm，齿数为20，实际啮合线长度为13.16mm，则重合度为__________。

9．斜齿轮标准参数在面，而计算尺寸在面。

10．齿轮的加工方法有和。其中，精度高的是，效率高的是，用于单件生产的是，使用的机床为普通铣床的

是。

11．当正常齿制标准齿轮的齿数Ｚ<17时，法加工会产生根切，仿形法加工，传动中会有。

12．展成法加工齿轮时，若刀具中线与轮坯的分度圆相切，则加工出的齿轮为，若刀具中线与轮坯的分度圆相离，则加工出的齿轮为，若刀具中线

与轮坯的分度圆相割，则加工出的齿轮为。

13．根据用途和工作条件，齿轮的精度要求各有侧重：分度机构侧重于精度，高速传动侧重于精度，低速重载侧重于精度。

14．齿面点蚀产生发生位置是，齿面胶合产生发生位置是。

15．齿轮副的侧隙，一般通过选择适当的齿厚极限偏差和控制齿轮副的偏差来保证。

16．轮齿折断是开式齿轮传动和齿轮传动中轮齿失效的主要形式之一。

17．在严重过载、起动频繁的齿轮传动中，较软齿面会发生______________，破坏正确齿形。

18．正常齿的标准渐开线直齿圆柱内齿轮的最少齿数是_____________。

19．齿轮的工作平稳性精度，就是规定齿轮在一转中，其____________的变化限制在一定的范围内。

20．用齿条插刀加工一个直齿圆柱齿轮。被加工齿轮轮坯的角速度ω1=10 rad/s，刀具的移动速度为0.375m/s，刀具的模数m=5mm，齿形角α=200。被加工齿轮的齿数

Z1为_______，若齿条分度线与被加工齿轮中心的距离为36mm,径向变位系数为

________。

二、判断题

21．一对齿轮在啮合过程中，啮合角的大小是变化的。（）22．链传动一般用于高速级传动。（）23．链条节距越大，传动能力也越大。（）24．模数是一个无单位的无理数。（）25．由于基圆内无渐开线，因而渐开线齿轮的齿根圆总是大于基圆。（）26．齿轮传动比与两齿轮基圆半径成正比，而与两轮安装中心距无关。（）27．实际啮合线越短，齿轮传动越平稳。（）28．标准模数相同的直齿和斜齿圆柱齿轮，全齿高相等。（）29．采用展成法加工齿轮，当齿数较少时容易产生根切现象。（）30．降低齿面硬度是减少齿面点蚀的有效措施。（）三、选择题

31．一般机械中用来传递运动和动力的链传动是（）。

A．传动链 B．输送链 C．曳引起重链 D．驱动链

32．套筒滚子链中，两元件之间属于过盈配合的是（）。

A．销轴与内链板 B．销轴与外链板 C．套筒与外链板 D．销轴与套筒

33．齿轮传动的特点有（）。

A．能保证平均传动比 B．传递功率和速度范围大

C．安装和制造要求不高 D．传动平稳，效率低

34．渐开线上任一点的法线与基圆必定（）。

A．相交 B．相离 C．相割 D．相切

35．（）是人为设定的一个假想参考圆，作为设计、制造齿轮的基准。

A．齿顶圆 B．齿根圆 C．基圆 D．分度圆

36．某三级减速装置采用了①带传动②链传动③齿轮传动，则这三种传动在减速装置中的安排顺序是（）。

A．原动机—①—②—③—工作机 B．原动机—①—③—②—工作机

C．原动机—②—①—③—工作机 D．原动机—③—①—②—工作机37．对于齿轮表面硬度小于或等于350HBS的闭式齿轮传动，最易发生的失效形式为（）。

A．齿面点蚀 B．齿面磨损 C．齿面胶合 D．轮齿折断38．齿轮传动中瞬时传动比变化的范围用来限制（）。

A．运动精度 B．工作平稳性精度 C．接触精度 D．齿轮副侧隙

四、计算题

39．已知一正常齿标准齿轮的α=20°，m=5mm，Z=40，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。

40．正常齿制直齿圆柱标准外齿轮，m=2.5mm，Z=120，试求：分度圆半径r、齿顶圆半径r a、齿顶圆半径r f、渐开线在某分度圆上的曲率半径ρ、齿顶圆的曲率半径ρa、

齿顶圆齿形角αa、齿根圆的曲率半径ρf、齿根圆齿形角αf。

41．已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，标准安装，转向相同。小齿轮转速n1=1450r/min，齿数z1=20，大齿轮d2=250mm，两轮中心距a=75mm。求：m、z2、n2、d f1、d a2

42．图示1-7-4所示，已知Z 1、Z 2、Z 3、Z 4均为标准直齿圆柱齿轮传动，n 1=2100r/min ， d 3=80mm ，d a3=84mm ，齿轮1、2中心距a 12=100mm ，齿轮1的模数都为2mm ，齿轮1 和齿轮2的传动比i 12=3，轮1和轮4的轴线重合．该螺旋传动采用梯形螺纹，公 称直径为40，单线，中径公差带为7e ，中等旋合长度，螺母向右移动v ＝1400mm/min 。 求：

（1）Z 1、Z 2、Z 3、Z 4； （2）d 1、d f3、d f4、d b2；

（3）写出螺纹的标记代号。

五、综合题

43

．如图1-7-5为渐开线形成示意图，分析并回答：

（1）指出各部位的名称：① ，② ，③ 。

（2）K 点及K 1点的曲率半径分别为 ， （填KN ，K 1N 1，OK ，OK 1）。 （3）比较K 点及K 1点的曲率半径： 。

（4）若r b =45mm ，OK =50mm ，则ρK = ，αK = 。 （5）作出K 1点的压力角。

44．如图1-7-6所示为一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合原理图，齿轮O 1为主动轮，根 据图中给定的条件，完成下列各题：

图1-7-5

图1-7-4

（1）补画出理论啮合线N 1N 2，实际啮合线B 1B 2 （2）标出节点P 和啮合角α′

（3）若齿轮的齿数分别为Z 1=20，Z 2=50，模数m=2mm ，安装中心距为70mm ， 则O 1P= ， O 2P= ， α′= 。

（4）若将安装中心距调整为72mm ，则O 1P/ O 2P= ，α′= 。相对于中心 距未调整前，此时的O 1P ，α′ ，重合度ε 。（填“变 大”或“变小”） 45．如图1-7-7所示为渐开线齿轮与标准齿条啮合传动图。回答：

（1）在图中分别作出节点P 、理论啮合线N 1N 2、实际啮合线K 1K 2、啮合角αˊ。 （2）若齿轮的齿数为12个，则传动过程中将会发生 现象。 （3）若齿条为刀具去加工齿数为12的齿轮，则该齿轮将发生 现象。

（4）现用模数m=2mm 的齿条型刀具加工齿数Z=30的渐开线齿轮，已知齿条刀具中线与 齿轮毛坯轴线O 的距离L=29mm ，那么被加工齿轮的变位系数x 为 ，该齿轮 的齿宽 _____（填“大于”、“等于”或“小于”）齿槽宽，根部厚度 ，强度 。

图1-7-6 图

1-7-7

46．图示1-7-8所示，已知Z1、Z2、Z3、Z4、Z5为标准直齿圆柱外齿轮，齿轮Z1=40，Z2=60， Z3=20，Z4=15，所有齿轮的模数是2mm，n1=1500r/min，轴I、轴IV在一条直线上， A点到IV轴径向距离200mm，B点到IV轴径向距离100mm，轮7直径D2=200mm，压头向下压制工件。试求：

（1）齿轮Z1的转向向__________。

（2）若轮1转向不变，要使压头向上，应______________________________。

（3）A点和B点线速度大的是_________点。A点线速度为______m/s, B点线速度为

______m/s。

（4）压头向上作_______运动，向下作________运动。（填“加速”、“匀速”或“减速”）（5）压头最高速度_________m/min，压头最低速度_________m/min。

图1-7-8

47．图1-7-9所示已知Z1、Z2、Z3、Z4、Z5为标准直齿圆柱外齿轮，齿轮Z1=Z2=20，Z4=15， m1=2mm，m4=3mm,n1=1200r/min，n5=200r/min，轴Ⅰ、III轴线轴线在同一条直线，试求：

（1）Z3=________，Z5=_________，齿轮4和5的传动比i45=___________。

（2）齿轮Z1的渐开线齿廓___________（填“完整”或“不完整”）；齿轮Z2的渐开线齿廓___________（填“完整”或“不完整”）。

（3）齿轮3分度圆直径d3=______mm，齿顶圆d a3=________mm，齿根圆d f3=________mm。

（4）齿轮4和齿轮5的中心距a45=________mm，此中心距增大，传动比_______(填“变大”、“不变”或“变小”)，啮合角_______(填“变大”、“不变”或“变小”)，模

数m4_______(填“变大”、“不变”或“变小”)，侧隙_______(填“变大”、“不变”

或“变小”)，重合度_______(填“变大”、“不变”或“变小”)，传动平稳性_______(填

“好”或“差”)。

（5）齿轮Z5转向_________，螺母螺纹旋向________，移动物体移动方向_________。

（6）Z1转一周，Z3转_______周。

（7）Z1转一周，移动物体移动距离_______mm，移动物体移动速度______m/min。

（8）轴II与轴IV_________（填“在”或“不在”）同一条直线上。

48．某组合机构的传动简图如图1-7-10所示。图中齿轮1、2为标准直齿圆柱齿轮，Z 1 顺时针转动，齿轮Z 2与Z 1转向相同。O 、A 分别为齿轮1、2的转动中心，BC 的 左端采用铰链与齿轮Z 1连接，O 与滑块C 运动方向共线。已知齿轮Z 1=15，Z 2=45， 模数m=2mm ，齿轮Z 2的转速为n 2=20r/min ，OA 与OC 垂直。

(30103

),(30103)A B m m B C m m =-=+。试求：

（1）齿轮1和齿轮2传动比i=_________，其中心距为________mm 。 （2）齿轮Z 1作_______运动（填“连续回转”或“往复直线移动”），转化成滑块 C__________运动（填“连续回转”或“往复直线移动”）。 （3）滑块C 的行程H=________mm 。

（4）滑块C 工作行程的时间t 1=_____s ，空回行程的时间t 2=_____s 。滑块C 工作行程的 平均速度等于________mm/s ，空回行程的平均速度等于________mm/s 。 （5）d a1=______mm ， d f2=________mm 。 （6）在图中标出极位夹角θ（保留作图痕迹）。

图

1-7-9

图1-7-10

机械设计基础习题及答案10带、链传动

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 B 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 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. 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 。 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 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 5 选取V 带型号，主要取决于 A 。 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 C 。 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 D 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 D 。 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 D 。 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 C 。 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 A ，应限制小带轮的最小直径。

第八章带传动和第九章链传动习题解答

第17章 带传动和链传动习题解答 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 C. 带的离心力过大 D. 带的长度过长 12 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 13 一定型号V 带中的离心拉应力，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 14 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. 进人大带轮处 B. 紧边进入小带轮处

机械设计试题之链传动

链传动 一选择题 (1) 与齿轮传动相比较，链传动的优点是 D 。 A. 传动效率高 B. 承载能力大 C. 工作平稳，无噪声 D. 传动中心距大 (2) 链传动人工润滑时，润滑油应加在 C 。 A. 紧边上 B. 链条和链轮啮合处 C. 松边上 (3) 链传动中，p表示链条的节距、z表示链轮的齿数。当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应 D 。 A. 增大p和z B. 增大p、减小z C. 减小p和z D. 减小p、增大z (4) 链传动中，一般链条节数为偶数，链轮齿数为奇数，最好互为质数，其原因是 A 。 A. 磨损均匀 B. 抗冲击能力大 C. 减少磨损与胶合 D. 瞬时传动比为定值 (5) 当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取 B 。 A. 大节距的单排链 B. 小节距的多排链 C. 两者均可 (6) 链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了 A 。 A. 减少传动的运动不均匀性和动载荷 B. 防止链节磨损后脱链 C. 使小链轮齿受力均匀 D. 防止润滑不良时加速磨损 (7) 链传动中作用在轴上的压力要比带传动小，这主要是由于 C 。 A. 这种传动只用来传递小功率 B. 链的质量大，离心力也大

C. 啮合传动不需很大的初拉力 D. 在传递相同功率时圆周力小 (8) 滚子链传动中，滚子的作用是 B 。 A. 缓和冲击 B. 减小套筒与轮齿间的磨损 C. 提高链的极限拉伸载荷 D. 保证链条与轮齿间的良好啮合 (9) 链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动 D 。 A. 工作平稳 B. 链条与链轮轮齿磨损均匀 C. 提高传动效率 D. 避免采用过渡链节 (10) 链条磨损会导致的结果是 D 。 A. 销轴破坏 B. 链板破坏 C. 套筒破坏 D. 影响链与链轮的啮合，致使脱链 (11) 链传动的瞬时传动比等于常数的充要条件是 C 。 A. 大齿轮齿数2z 是小链轮齿数1z 的整数倍 B. 12z z = C. 12z z =，中心距a 是节距p 的整数倍 D. 12z z =，p a 40= (12) 链传动大链轮齿数不宜过多的原因是 C 。 A. 为减小速度波动 B. 避免传动比过大 C. 避免磨损时过早脱链 (13) 应用标准滚子链传动的许用功率曲线，必须根据 B 来选择链条的型号和润滑的方法。 A. 链条的圆周力和传递功率 B. 小链轮的转速和计算功率 C. 链条的圆周力和计算功率 D. 链条的速度和计算功率 (14) 链传动张紧的目的是 C 。 A. 使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率 B. 使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率 C. 避免链条垂度过大时产生啮合不良 D. 避免打滑 (15) 链传动中心距过小的缺点是 C 。 A. 链条工作时易颤动，运动不平稳 B. 链条运动不均匀性和冲击作用增强 C. 小链轮上的包角小，链条磨损快 D. 链条铰链易发生胶合 (16) 当链条磨损后，脱链通常发生在 B 。 A. 小链轮上 B. 大链轮上 C. 同时在大、小链轮上 (17) 在一定使用寿命和良好润滑条件下，链传动的承载能力决定于 A 。 A. 铰链元件的疲劳强度 B. 铰链销轴的耐磨性 C. 链的静强度 D. 链轮轮齿的耐磨性

第13章 带传动和链传动

第13章带传动和链传动 一、判断题： 1．限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。 A．正确 B. 错误 2．同规格的窄V带的截面宽度小于普通V带。 A．正确 B. 错误 3．带传动接近水平布臵时，应将松边放在下边。 A．正确 B. 错误 4．若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动却无法避免。 A．正确 B. 错误 5．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。 A．正确 B. 错误 6．带传动中，实际有效拉力的数值取决于预紧力、包角和摩擦系数。 A．正确 B. 错误 7．带传动的最大有效拉力与预紧力、包角和摩擦系数成正比。 A．正确 B. 错误 8．适当增加带长，可以延长带的使用寿命。 A．正确 B. 错误 9．在链传动中，如果链条中有过渡链节，则极限拉伸载荷将降低。 A．正确 B. 错误 10．链轮齿数越少，越容易发生跳齿和脱链。 A．正确 B. 错误 11．在链传动中，链条的磨损伸长量不应超过1%。 A．正确 B. 错误 12．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。 A．正确 B. 错误 13．齿形链上设有导扳，内导板齿形链的导向性好。。 A．正确 B. 错误 二、选择题：

1．选取V带型号，主要取决于（）。 A.带传动的功率和小带轮转速 B.带的线速度 C.带的紧边拉力 的目的是（）。 2．设计带传动时，考虑工作情况系数K A A.传动带受到交变应力的作用 B.多根带同时工作时的受力不均 C.工作负荷的波动 3．V带的楔角为40°，为使带绕在带轮上能与轮槽侧面贴合更好，设计时应使轮槽楔角（）。 A.小于40° B.等于40° C.大于 40° 4．在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是（）。 A．带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动 5．用张紧轮张紧V带，最理想的是在靠近（）张紧。 A.小带轮松边由外向内 B.小带轮松边由内向外 C.大带轮松边由内向外 6．带在工作时受到交变应力的作用，最大应力发生在（）。 A.带进入小带轮处 B.带离开小带轮处 C.带进入大带轮处 7．某带传动中主动轮传递的转矩为70 N〃m。已知主动抡的直径为200mm，初拉力为800N，则紧边拉力为（）。 A. 950 B. 1150 C. 1500 8．传动带在工作时，要受到离心应力的作用，离心应力通常是（）。 A.出现于绕在带轮上的带体 B.均匀地分布在整根带各处 C.不均匀的分布在整根带各处 9、带传动不能保证精确的传动比，其原因（）。 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、带的材料不遵守胡克定律 10、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 11、普通V带轮的槽楔角随带轮直径的减少而（）。 A、增大 B、减少 C、不变 12、V带轮槽楔角φ与V带楔角θ之间的关系（）。 A、φ＝θ B、φ>θ C、φ<θ 13、设计V带传动时发现V带根数过多，最有效的解决方法是（）。

常见的几种机械传动方式

常见的几种机械传动方式 机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。 1.1皮带传动 皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧，在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力，当主动轮旋转时，借摩擦力带动从动轮旋转，这样就把主动轴的动力传给从动轴。 皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动$G 皮带传动的特点： 1）可用于两轴中心距离较大的传动。 2）皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平稳、噪声小。 3）当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损坏。 4 )结构简单、维护方便。 5）由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传动比。外廓尺寸大，传动效率低，皮带寿命短。\ 三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种，从O到T皮带剖面的面积逐渐增大，传动的功率也逐渐增大。

在机械传动中常碰到传动动比的概念，什么是传动比呢？它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比，用I表示：即I=n1/n2。 由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象，上述传动比公式只是个近似公式，那么皮带传动中这种“弹性滑动”现象是怎样表现的呢？概括如下：在主动轮处，传动带沿带轮的运动是一面绕进，一面向后收缩：在从动轮处，传动带沿带轮的运动是一面绕进，一面向前伸展。| 1.2齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式，它有如下特点 1）能保证传动比稳定不变。 2）能传递很大的动力。 3) 结构紧凑、效率高。+ 4)制造和安装的精度要求较高。 5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重 齿轮的种类很多，按其外形可分为圆柱齿轮和圆锥齿轮两大类。 圆柱齿轮的外形呈圆柱形、牙齿分布在圆柱体的表面上，按照牙齿与齿轮轴的相对位置，圆柱齿轮又分为直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮，（现在出现了人字形齿轮），圆柱齿轮多用

机械设计基础第12章 带传动和链传动习题解答3

12-1三角带传动传递的功率P =7.5kW ，平均带速s m /10=ν，紧边拉力是松边拉力的两倍（即212F F =），求紧边拉力1F ，有效圆周力e F 及初拉力0F 。 [解]1000ν F P e = N 750105.710001000=?==∴νP F e 2 1212F F F F F e =-=且 1500N 750221=?==∴e F F 201e F F F + = 1125N 27501500210=-=-=∴e F F F 12-2V 带传动的n 1=1450r/min ，带与带轮的当量摩擦系数f v =0.51，包角α1=1800，预紧力F 0=360N 。试问:(1)该传动所能传递的最大有效拉力为多少?(2)若d d 1=100mm ，其传动的最大转矩是多少？(3)若传动的效率为0.95，弹性滑动忽略不计，从动轮输出功率是多少? [解]()N 4.478111 1360211112151.01151.00=+-??=+-=ππααe e e e F F v v f f ec ()mm N 92.232 101004.4782d 2-3d1?=??==ec F T ()kW 45.395.0100060100010014.314504.4781000601000d 10003d11=??????=???π=?=ηn F ηνF P ec ec

12-3某普通V带传动由电动机直接驱动,已知电动机转速n1=1450r/min,主动带轮基准直径d d1=160mm,从动带轮直径d d2=400mm,中心距a=1120mm,用两根B型V带传动,载荷平稳，两班制工作。试求该传动可传递的最大功率。

带传动和链传动

第十三章 带传动和链传动 题10-1 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 z p d ?=180sin /，故1212d d z z ≠。 题10-2 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 。

齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链轮传动的优缺点超全

齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链轮传动的优缺点超全

几种传动形式之间的比较齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力 齿轮传动与带传动相比主要有以下优点： （1）传递动力大、效率高； （2）寿命长，工作平稳，可靠性高； （3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动 齿轮传动与带传动相比主要缺点有： （1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2）不宜作远距离传动。 (3 ) 无过载保护 (4 ) 需专门加工设备

蜗轮蜗杆用于传递交错轴之间的回转运动和动力 带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传递运动和力的，适用于传递两轴中心距较大的场合 链传动的特点:①和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力;②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;③和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率较大,且作用在轴和轴承上的力较小;④传递效率较高,一般可达～;⑤链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象;⑥安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等. 带传动(皮带传动)特点(优点和缺点):①结构简单,适用于两轴中心距较大的传动场合;②传动平稳无噪声,能缓冲、吸振;③过载时带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏,起到安全保护作用;④不能保证精确的传动比.带轮材料一般是铸铁等. 齿轮传动的特点:①能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠;②传递的功率和速度范围较大;③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比;④传动效率高,使用寿命长;⑤齿轮的制造、安装要求较高.齿轮材料一般是铸铁等. 涡轮蜗杆传动最主要的特点就是具有反向自锁的功能，而且相比其它传动具有较大的速比，涡轮蜗杆的输入、输出轴不在同一轴线上，甚至不在同一个平面上。自身的缺点，那就是涡轮蜗杆的传动效率不够高，精度也不是很高

第十三章 带传动和链传动

第三章 带传动和链传动 1.V 带的设计中，一般应使小带轮的包角α1大于 120? 。 2.当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到 最大值 ，而带传动的最大有效拉力取决于 包角 、 摩擦系数 、 预紧力 三个因素。 3.V 带正常工作时，带的最大应力为 σmax =σ1+σb1+σc ，发生部位是 紧边绕入小带轮处 。 4.带传动的失效形式为带的 疲劳破坏 和 打滑 。 5.在普通V 带传动中，载荷平稳，包角为180o，带长为特定长度，单根V 带的基本额定功率P 。主要与 带型 、 小带轮基准直径 和 小带轮转速 有关。 6.带传动的设计准则为，保证带在不打滑的条件下 具有足够的疲劳强度和寿命 。 7.在设计V 带传动时，V 带的型号是根据 计算功率 和 小带轮转速 选取的。 8.一般带传动的工作原理是利用 带与带轮间的接触摩擦力 传递运动和力。 9.带的应力由 松、紧边拉应力 、 离心拉应力 和 弯曲应力 三部分组成。 10.当机器过载时，带传动发生____打滑___现象，这起到过载安全装置的作用。 11.一对相啮合的圆柱齿轮的Z 2>Z 1,b 1>b 2,其接触应力的大小为 A 。 A 、σH1=σH2 B 、σH1>σH2 C 、σH1<σH2 D 、σH1≥σH2 12. 在设计V 带传动中，选取小带轮直径min 1d d d >，min d 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 13.V 带轮的最小直径d min 取决于 A 。 A 、带的型号 B 、带的速度 C 、主动轮转速 D 、带轮结构尺寸 14.同步带传动依靠 A 来传递运动和动力。 A 、带齿与轮齿之间的啮合力 B 、带与带轮之间的摩擦力 C 、带的预紧力 15.设计V 带传动时，限制小带轮的最小直径是为了限制 D 。 A 、小带轮包角 B 、带长 C 、带的离心力 D 、带的弯曲应力 16.带的弹性滑动是由带的弹性变形引起的，其特点为 C 。 A 、首先在小轮发生 B 、首先在大轮发生 C 、两轮同时发生 D 、可采取措施避免 17.带传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内 B 。 A 、不发生过度磨损 B 、不发生打滑和疲劳破坏 C 、不发生弹性滑动 D 、不发生磨损又不发生打滑 18.普通V 带的楔角为40o，为何带轮轮槽角为32o，34o，36o，38o。 答：因胶带绕在带轮会产生弯曲变形，胶带顶层受拉横向尺寸变小，而胶带底层受压其横向尺寸变大，因此带的楔角变小。为了保证带两侧面与轮槽有良好的接触，带轮的轮槽角依轮径的大小不同均适当减小。

链传动例题和自测题

链传动自测题 1、与带传动相比，链传动的优点是＿b＿。 A、工作平稳，无噪声 B、寿命长 C、制造费用低 D、能保持准确的瞬时传动比 2、与齿轮传动相比，链传动的优点是d＿＿。 A、传动效率高 B、工作平稳，无噪声 C、承载能力大 D、能传b递的中心距大 3、套筒滚子链中，滚子的作用是＿b＿。 A、缓冲吸震 B、减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损 C、提高链的承载能力 D、保证链条与轮齿间的良好啮合 4、在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应＿d＿。 A、增大链节距和链轮齿数 B、减小链节距和链轮齿数 C、增大链节距，减小链轮齿数 D、减小链条节距，增大链轮齿数 5、为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制＿a ＿。 A、小链轮的转速 B、传递的功率 C、传动比 D、传递的圆周力 6、链传动在工作中，链板受到的应力属于＿d＿。 A、静应力 B、对称循环变应力 C、脉动循环变应力 D、非对称循环变应力 7、大链轮的齿数不能取得过大的原因是＿d＿。 A、齿数越大，链条的磨损就越大 B、齿数越大，链传动的动载荷与冲击就越大 C、齿数越大，链传动的噪声就越大 D、齿数越大，链条磨损后，越容易发生"脱链现象" 8、链传动中心距过小的缺点是c＿＿。 A、链条工作时易颤动，运动不平稳 B、链条运动不均匀性和冲击作用增强 C、小链轮上的包角小，链条磨损快 D、容易发生"脱链现象" 9、两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使b＿＿。 A、链条平稳工作，降低运行噪声 B、松边下垂量增大后不致与链轮卡死 C、链条的磨损减小 D、链传动达到自动张紧的目的

最新带传动和链传动(教案)

授课教师：日期： 教学环节及时间分配、备注师生 活动 教学内容4学时 新课引入 准备知识学习 学习重点和难点 学生 回答 教师 补充 理论 知识 学习 实物 展示 第六章带传动和链传动 学习目标 了解带传动与链传动的类型、工作原理、特点及应用； 了解V带的标记及V带轮的机构； 了解带传动与链传动的失效分析； 了解带传动与链传动的安装与维护常识。 新课引入 举例：自己在生活中见过的带传动或者链传动的例子有哪些？ 如自行车的链条传动，生产流水线上的带传动等等。（结合PPT形象生动）粗略讲解PPT中展示图片的工作机理。 6.1 带传动的工作原理、类型及特点（一下内容结合PPT）教材P83 1、主动轮，从动轮。 2、带传动的组成主动轮 从动轮 传动带 3、带传动的分类：1、摩擦式（靠摩擦力工作，工作时不需要润滑，成本低） 2、啮合式（不打滑，精度高） 3.1 摩擦式：平带f1 V带f2=3f1（分类、结构） 多楔带（功率大的场合） 圆带（多见于早起缝纫机） P96 练习：判断题1、2 选择题1、2、3、4 6.2 普通V带及V带轮 1、结构P 85 帘布芯结构抗拉强度好

PPT图演示 讲授 举例说明 绳芯结构柔韧性好 2、V带的几何参数： θ：楔角，一般取 40° 3、V带标准化的认识 4、普通V带轮 4.1 V带轮结构： θ一般都小于40° 以铸造为主 小结：带传动的特点P84 6.3 带传动工作能力分析 简单的讲述受力情况。并引出包角的概念 摩擦式带传动打滑的地方在小轮。原因是包角小。带传动的失效形式：打滑、传动带磨损、疲劳断裂 6.4 带传动的张紧、安装与维护 1、张紧装置：1、通过滑道调节螺钉

第9章 带传动与链传动

第9章带传动与链传动 采用可适当变形的元件作为连接件以实现预定功能的传动称之为挠性传动。带传动和链传动都是挠性传动，两者的区别是其环形挠性曳引元件不同。 带传动的挠性曳引元件是各种形式的传动带，由具有良好变形能力的弹性材料制成，按工作原理，可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。摩擦型带传动依靠摩擦力传递运动和动力，啮合型带传动依靠啮合力传递运动和动力转矩。 链传动的挠性曳引元件为各种形式的链条，它实际上是由刚性零件构成的可动连接的串联组合，链传动通过链条的各个链节与链轮轮齿相互啮合来实现传动。 本章主要讨论摩擦型带传动设计与滚子链传动设计的相关问题。 9.1 带传动的类型和特点 带传动通常是由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的挠性环形带和机架所组成。工作时是利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦或啮合来传递运动和动力的。 9.1.1 带传动的类型 1. 摩擦型带传动 摩擦型带传动由主动轮1、从动轮2和张紧在两轮上的环形带3组成（图9-1）。安装时带被张紧在带轮上，这时带所受的拉力为初拉力，它使带与带轮的接触面间产生压力。主动轮回转时，依靠带与带轮的接触面间的摩擦力拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和动力。

图9－1 带传动简图图9－2 带的横截面形状上述摩擦型传动带按横截面形状可分为平带、V带和特殊截面带（多楔带、圆带等）三大类。平带的横截面为扁平矩形，工作时带的环形内表面与轮缘相接触（图9-2a）。V带的横截面为等腰梯形，工作时其两侧面与轮槽的侧面相接触，而V带与轮槽槽底不接触（图9-2b）。由于轮槽的楔形效应，初拉力相同时，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，故具有较大的牵引能力。多楔带以其扁平部分为基体，下面有几条等距纵向槽，其工作面为楔的侧面（图9-2c）。这种带兼有平带的弯曲应力小和V带的摩擦力大的优点，常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合。圆带的牵引能力小，常用于仪器和家用器械中。 2. 啮合型带传动 啮合型传动带通常称为同步带，同步带是以细钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆以聚氨脂或氯丁橡胶的环形带。由于带的强力层承载后变形小，且内周制成齿状使其与齿形的带轮相啮合，故带与带轮间无相对滑动，构成同步传动。如图9-3所示。 图9－3 同步带结构与同步带传动 9.1.2 带传动的特点 1. 摩擦型带传动 优点：（1）适用于中心距较大的传动；（2）带具有良好挠性，可缓和冲击，吸收振动；（3）过载时带与带轮间打滑，打滑虽使传动失效，但可防止损坏其他零件；（4）结构简单、成本低廉。 缺点：（1）传动的外廓尺寸较大；（2）需要张紧装置；（3）由于带的弹性滑动，不能保证固定不变的传动比；（4）带的寿命较短；（5）传动效率较低。

皮带传动、链传动和齿轮传动特点

皮带传动是一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动。它的特点主要表现在：皮带有良好的弹性，在工作中能缓和冲击和振动，运动平稳无噪音。载荷过大时皮带在轮上打滑，因而可以防止其他零件损坏，起安全保护作用。皮带是中间零件。它可以在一定范围内根据需要来选定长度，以适应中心距要求较大的工作条件。结构简单制造容易，安装和维修方便，成本较低。 缺点是：靠摩擦力传动，不能传递大功率。传动中有滑动，不能保持准确的传动比，效率较低。在传递同样大的圆周力时，外廓尺寸和轴上受力都比齿轮传动等啮合传动大。皮带磨损 较快，寿命较短。 链传动的特点: 1）与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作； 2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低； 3）缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。 齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。 一、齿轮传动的特点 1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。 2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。 4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。 3)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟

的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 常见传动方式的分类及其特点 在机械传动方面，常见的传动种类：带传动，链传动，轴传动，齿轮传动，蜗杆涡轮传动，摩擦轮传动，螺旋传动，液压传动，气压传动。 带传动一般有以下特点： 1．带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。 2．当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。 3．结构简单，制造，安装和维护方便； 4．带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。 5．由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。 6．带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。 7．带的寿命较短，需经常更换。 由于带传动存在上述特点，故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过50KW。 链传动兼有带传动和齿轮传动的特点。 主要优点：与摩擦型带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高（润滑良好的链传动的效率约为97 98%）；又因链条不需要象带那样张得很紧，所以作用在轴上的压轴力较小；在同样条件下，链传动的结构较紧凑；同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比，链传动易于安装，成本低廉；在远距离传动时，结构更显轻便。 主要缺点：运转时不能保持恒定传动比，传动的平稳性差；工作时冲击和噪音较大；磨损后易发生跳齿；只能用于平行轴间的传动。

齿轮、带、链传动对比

齿轮传动、带传动、链传动是机械传动种比较重要的几类传动， 许多同学在学习过程中很容易混淆，那么他们各自的优缺点是什 么呢，我们来综合比较一下。 齿轮传动的特点: ①能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠 ; ②传递的功率和速度范围较大; ③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比; ④传动效率高,使用寿命长; ⑤齿轮的制造、安装要求较高. 缺点：制造和安装精度要求较高，不能缓冲，无过载保护作用，有噪音 带传动特点: ①结构简单,适用于两轴中心距较大的传动场合; ②传动平稳无噪声,能缓冲、吸振; ③过载时带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏, 起到安全保护作用; ④不能保证精确的传动比.带轮材料一般是铸铁等. 有滑动，传动比不能保持恒定，外廓尺寸大，带的寿命较短（通常为3500h～5000h），由于带的摩擦起电不宜用于易燃、易爆的地方，轴和轴承上作用力大 链传动的特点: ①和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下 传递运动和动力; ②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境 中工作; 在高温、油、酸等恶劣条件下能可靠工作，轴和轴承上的作用力 小 ③和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率

较大,且作用在轴和轴承上的力较小; ④传递效率较高,一般可达0.95～0.97; ⑤链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象; ⑥安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等. 虽然平均速比恒定，但运转时瞬时速度不均匀，有冲击、振动和噪音，寿命较低（一般为5000h～15000h） 蜗轮蜗杆传动 结构紧凑，外廓尺寸小，传动比大，传动比恒定，传动平稳，无噪音，可做成自锁机构 效率低，传递功率不宜过大，中高速需用价贵的青铜，制造精度要求高，刀具费用高 另外齿轮传动里面直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆的传动特点又不尽相同，我们在这里就不作一一论述。 带传动 缺点： 优点： 远距离传动可缓冲、减振，运转平稳过载保护结构简单, 精度低, 成本低外廓尺寸大弹性滑动，传动比不固定，效率低轴与轴承受力大寿命短需要张紧装置不宜用于高温, 易燃场合 ?带传动：?适合传动中心距较大的场合。?带具有弹性，可减缓吸振，传动平稳。?过载打滑，起过载保护作用。?结构简单、成本低廉。?链传动：?没有弹性?负载能力小

带传动和链传动

第九章 链传动 9.1 主要内容及特点 1. 链传动的工作原理、特点及应用范围； 2. 链传动的标准、规格及链轮的结构特点； 3. 链传动的运动不均匀性和动载荷概念； 4. 掌握滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择； 5. 了解齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑方法。 链传动是具有中间挠性件的啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的特点，也是应用较广的一种机械传动。 9.2 学习要求 1. 掌握链传动的运动不均匀性和动载荷概念； 2. 掌握滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择； 其它为一般了解内容。 9.3 重点、难点提要 1. 链传动工作情况分析中，主要从运动学和动力学分析入手，详细地阐述了链传动运动不均匀性和由此而引起的动载荷、冲击动能等产生的原因，对链传动性能的影响和对运动不均匀性、动载荷等程度的影响因素。目的在于为链传动参数的合理选择提供依据。通过分析，可得如下关系式： 链速 γωγβωβcos cos cos cos 22211r v r v v ==== 从动链轮角速度 γ β ωωcos cos 2112r r = 瞬时传动比 βγωωc o s c o s 1221r r i == 上式说明链轮每转过一齿，链速就时快时慢地变化一次。因此，即使ω1=常数，链速v 和从动链轮的角速度ω2也是变化的，即造成运动的不稳定和动载荷。这就是链传动的速度不均匀性，又称多边形效应。 因为β在（－180°/z 1～＋180°/z 1 ）范围内变化，且() z p d /180sin =，

所以当链轮直径d 1一定时，链轮齿数z 愈少，节距p 愈大则β变化的范围愈大， 链传动的速度不均匀性（多边形效应）愈大。 链传动过程中，链条和从动链轮都是作周期性的变速运动，因而会引起动载荷。动载荷的大小与质量和加速度的大小有关，可以求出链传动的最大加速度为： 2 180sin 22sin 22112111211max p z d d a ωω?ω±=±=±= 可见 ①当小链轮直径d 1一定，小链轮齿数z 1愈少，节距p 愈大，则β变化的范围愈大，a max 愈大，则动载荷愈大； ②角速度ω1愈大，a max 愈大，则动载荷愈大。 而链节距p 愈大，承载能力愈大。因此，在选择参数时，要兼顾承载能力与运动和动力特性的影响。例如，速度高、功率大时，可选小节距的多排链。 2. 链传动的设计计算主要是两种情况： ①对于能按照推荐的润滑方式润滑的链传动，当链速v ＞0.6m ／s 时，目前一般均按许用功率曲线进行计算。②当链速v ＜0.6m ／s 时，则只进行链条的静强度计算即可。 3. 链传动的主要参数及其选择 对于套筒滚子链传动，通常要求链速v ＝12～15m ／s ；传动比i ≤6；小链轮齿数z 1≥9；大链轮齿数z 2≤120；中心距不宜过大或过小；链节数取偶数；在满足传递功率的前提下，尽量选用小的链节距。 链传动传动比的平均值是恒定值，但其瞬时值则是变化的。只有当两链轮的齿数相等、主动链边的长度又恰为链节距的整数倍时，才能使瞬时传动比得到恒定值。 链轮的齿数愈多，链条因磨损而从链轮上脱落下来的可能性就愈大，链条使用期限也就愈短。因此，要限定链轮的最大齿数。

机械设计基础_孙立鹏_习题第十三章带传动和链传动

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1 21 22 1d d z z n n i = = = 是否正确？为什么？ 答：不正确。因 z p d ?=180sin /，故 1 21 2 d 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 () ()559 371827182N 708N 35422618 2485018015048502 1021...e F F F F F ...fa =====?==+?π ?? ?? 解得： F 1=552.703N ， F 2=155.297N 2．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： N 406397N 1 55931559335421 121 10 ...e e F F f f lim e =+-? ?=+-=αα (2) 带 速： m/s 5712m/s 1000 6015001601000 6011.n d v =???π= ?π= (3) 最大功率： kW 994kW 1000 56 124063971000 0 (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 。

带、链传动复习题

一、判断题 1. 一般带传动包角越大其所能传递的功率就越大。 2．水平放置的带传动其紧边应设置在上边。 3. 与普通V带相配的V带轮轮槽楔角 均为40 。 4. V带传动的效率比平带传动高。 5. 增加带的预紧力，可以避免带传动工作时弹性滑动。 6. 带的离心应力取决于单位长度的带质量、带的线速度和带的截面积三个因素。 7. 在带传动中弹性滑动是带与带轮之间的摩擦力不够大而造成的。 8. 链传动为啮合传动，和齿轮传动一样，理论上瞬时角速度之比为常数。9．在一定转速下，要减轻链传动不均匀和动载荷，应减小链条节距，增大链轮齿数。 10. 链传动平均转速比恒定，瞬时角速度比波动。 11.带轮直径越小，带的弯曲应力就越大。 12.链轮齿数一般应取成与链节数互为质数的奇数。 13.普通v带有七种型号，其中Y型截面面积最大。 二、选择题 1.工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而( )。 A、降低 B、增大 C、不变 D、无法确定 2．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 3．能缓冲吸振，并能起到过载安全保护作用的传动是（）。 A、带传动 B、链传动 C、齿轮传动 D、蜗杆传动 4．V带传动中，选取小带轮的基准直径的依据是（）。 A．带的型号 B．带的速度 C．主动轮转速 D．传动比 5.平带、V带传动主要依靠（）传递运动和动力。 A．带的紧边拉力 B．带和带轮接触面间的摩擦力 C．带的预紧力 6．链传动设计中,一般链轮最多齿数限制为120个,是为了( )。 A、减小链传动的不均匀性 B、限制传动比 C、减小链节磨损后链从链轮上脱落的可能 D、保证轮齿的强度

第11章带传动

第11章 带传动 基本要求： 1 了解带传动的类型、优缺点及应用等。 2 掌握带传动的工作原理、力和应力分析、弹性滑动和打滑、失效形式及设计准则； 3 理解带传动的设计程序，会进行V 带传动的设计和计算。 11.1 概述 带传动：由两个或多个带轮，带（中间拉曳件），借助零件间的摩擦 （或啮合）来传递运动和动力。 据带的截面形状不同，可分为 ： ??? ????多楔带传动同步带传动带传动平带传动V ，见图11.1。 11.1.1 传动形式 常用的传动形式、应用范围见表11.1。 ?? ???两轴交错，不能逆转—半交叉传动两轴平行，转向相反—交叉传动两轴平行，转向相同 —开口传动 11.1.2 优缺点 优点：1)缓和载荷冲击，运行平稳，无噪声；2)过载打滑，可起保护作用； 3)制造、安装精度不象啮合传动那么严格；4)可增加带长以适应中心距大的工作

条件。 缺点：1)有弹性滑动和打滑，效率低，不能保持准确的传动比；2)传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力比啮合传动大；3)带的寿命较短。 11.2 带和带轮 11.2.1 平带和带轮 11.2.2 V 带和带轮 1． V 带 ％。带等宽带小约比普通带－高度相同时，宽度窄七种型号～、、带：普通30V V V E A Z Y V ?? ??? V 带的构造见图11.3。 带的构造 绳芯结构芯结构 包布 底胶承载层 顶胶 V 带的截面尺寸和带轮的 轮毂尺寸见表11.4。

节面：带中长度和宽度尺寸与自由状态相比保持不变的那个面。 节宽b p －节面的宽度。 基准直径（带轮）D －V 带轮上，与所配用的V 带节面宽度相对应的带轮 直径。 基准长度－在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周长。 V 带的基准长度见图11.4。 V 带的楔角为400 ，带轮的楔角应＜400。 11.2.3 带轮轮辐计算（自学） 11.3带传动的几何计算 带传动的主要几何参数：121,,,,αD D L a 等。参数间的近似关系如下： （参看图11.7） 图11.7 开口传动中的几何关系 2 22cos 222) (2 1212?++≈+-++=a D a D D D D L m πγγπ （11.2） 228)(4 14?--+-=m m D L D L a ππ （11.3）