第十章 带传动和链传动 三、填空题
1. 带传动工作时,由于存在____________,主、从动轮的转速比不能保持准确。
2. 带传动的有效圆周力为_________________________之差,数值上应与带和带轮接触面上各点摩擦力的总和_____________________________________。
3. 带传动的主要失效形式为_______________________和__________________________。
4. 带传动工作时,带中将产生___________、___________和___________三种应力,其中___________应力对带的疲劳强度影响最大。
5. 链条长度以____________表示,链传动设计链节数应选______数,当选奇数时,必须采用过渡链节联接,但此时会产生________________。
6. 在一般情况下,链传动的____________传动比为常数,____________传动比不为常数。 四、简答题
1. 在V带传动中,为什么要限制带的速度在5 m/s~25 m/s范围内?
2. 什么是V带传动的弹性滑动,它影响V带传动的什么性能?是否可以避免?
3. 简要叙述在带拉力允许范围内怎样提高带的传动能力?用图示意V带在工作中应力沿带长是如何分布的?并指出最大应力点(设小带轮主动,顺时针)。 4. 链传动应该放在传动系统的哪一级上? 5. 链传动设计中,链节距p的选择原则什么?
参考答案 三、填空题 1. 弹性滑动
2. 紧边与松边的拉力 相等 3. 打滑 带的疲劳破坏
4. 拉应力 离心应力 弯曲应力 弯曲应力 5. 链节数 偶 附加弯曲应力 6. 平均 瞬时 第十一章 齿轮传动 二、单项选择题
1. 一般开始齿轮传动的主要失效形式是( )。
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. 一对标准直齿圆柱齿轮,若z1。 ?18,z2?72,则这对齿轮的弯曲应力( )
A ?F1??F2 B ?F1??F2 C ?F1??F2 D ?F1??F2 3. 对于齿面硬度?350HBS的闭式钢制齿轮传动,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
4. 一减速齿轮传动,小齿轮1选用45号钢调质;大齿轮选用45号钢正火,它们的齿面接触应力( )。
A
?H1??H2 B ?H1??H2 C ?H1??H2 D ?H1??H2
5. 在直齿圆柱齿轮设计中,若中心距保持不变,而增大模数m,则可以( )。
A 提高齿面的接触强度 B 提高轮齿的弯曲强度 C 弯曲与接触强度均可提高 D 弯曲与接触强度均不变 6. 为了提高齿轮传动的接触强度,可采用( )的方法。
A 采用闭式传动 B 增大传动中心距 C 减少齿数 D 增大模数 7. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa与( )无关。
A 齿数 B 变为系数 C 模数 D 斜齿轮螺旋角 8. 一对圆柱齿轮,通常把小齿轮的齿宽做的比大齿轮宽一些,其主要原因是( )。
A 为使传动平稳 B 为了提高传动效率 C 为了提高齿面接触强度 D 为了便于安装,保证接触线长 9. 一对圆柱齿轮传动中,当齿面产生疲劳点蚀时,通常发生在( )。
A 靠近齿顶处 B 靠近齿根处 C 靠近节线的齿顶部分 D 靠近节线的齿根部分 10. 以下( )种做法不能提高齿轮传动的齿面接触承载能力。
A d不变而增大模数 B 改善材料 C 增大齿宽 D 增大齿数以增大d 11. 齿轮传动中引起附加动载荷、产生振动、冲击的主要原因是( )。
A 齿形误差 B 周节误差 C 基节误差 D 中心距误差 12. 设计齿轮传动时,若保持传动比i和齿数和z?。 ?z1?z2不变,而增大模数m,则齿轮的( )
A 弯曲强度和接触强度均提高 B 弯曲强度不变,接触强度提高 C 弯曲强度和接触强度均不变 D弯曲强度提高,接触强度不变 三、填空题
1. 在齿轮传动中,齿面疲劳点蚀是由于____________反复作用引起的,点蚀通常首先出现在____________________________________。 2. 在齿轮传动设计中,影响齿面接触应力的主要几何参数是________________和_______________,而影响极限接触应力的主要因素是__________________和___________________。
3. 在直齿圆柱齿轮强度计算中,当齿面接触强度已足够,而齿根弯曲强度不足时,可采用下列措施①___________________;②_____________________;③_____________________来提高弯曲强度。
4. 一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是①__________________;②_____________________;③_____________________。 四、简答题
1. 试写出齿轮传动的主要失效形式有哪些?
2. 简单阐述开式、闭式齿轮传动的失效形式及相应的设计准则是什么? 3. 载荷系数K由哪几部分组成?各考虑什么因素的影响?
五、分析计算题
1. 如图所示的斜齿圆柱齿轮传动,已知传递的功率
Pr/min,齿数z1?33,1?14kW,转速n1?980。 z2?165,模数m?2mm,螺旋角??8?06?34??,主动轮转向如图(忽略摩擦力)
试求:(1)确定从动轮的转向和轮齿倾斜方向; (2)在用于轮齿上各力的大小; (3)画出在啮合点处各力的方向。
2. 如图所示的直齿锥齿轮传动,已知传递的功率P1大端模数m 试求:(1)确定主动轮的转向; (2)在用于轮齿上各力的大小; (3)画出在啮合点处各力的方向。
?9kW,转速n1?970r/min,齿数z1?20,z2?60,
?4mm,齿宽b?38mm,从动大轮转向如图(忽略摩擦力)。
n2 1 2 1 2 P1 n1
题1图 题2图
P1 6. 现有两对斜齿圆柱齿轮传动,主动轴传递的功率均为P1
参考答案
一、判断题(正确 T,错误 F) 1. T 2. T 3. F 4. F 5. T 6. T 7. F 二、单项选择题
?13kW,转速n1?200r/min,齿轮的法面模数
mn?4mm,齿数z1?60,螺旋角分别为9?与18?。试求各对齿轮传动轴向力的大小?
1. C 2. A 3. C 4. C 5. B 6. B 7. C 8. D 9. D 10. A 11. C 12. A 三、填空题
1. 交变接触应力 齿面节线附近的齿根部分
2. 分度圆直径 齿宽 齿轮材料的种类 热处理方式
3. 中心距不变,增大模数,减小齿数 增大压力角 采用正变位 4.
mn1?mn2 ?n1??n2 ?1???2
四、简答题
1. ①轮齿折断 ②齿面点蚀 ③齿面胶合 ④齿面磨损 ⑤齿体塑性变形 ⑥齿面塑性变形
2. 开式齿轮传动——磨损和轮齿折断;由于磨损尚无可靠的计算方法,一般按齿根弯曲疲劳强度进行设计,通过降低许用应力的方法来考虑磨损的影响。
闭式齿轮传动——点蚀和轮齿折断;一般按齿面接触疲劳强度进行设计,按齿根弯曲疲劳强度进行校核。 3. 载荷系数K由使用系数KA、动载系数Kv、齿向载荷分布系数Kβ和齿间载荷分配系数Kα四项构成。使用系数KA考虑齿轮啮合的外部因素引起的动力过载的影响,与原动机和工作机的特性及联轴器的缓冲性能有关;动载系数Kv考虑齿轮本身的啮合振动产生的内部附加动载荷的影响;齿向载荷分布系数Kβ考虑载荷沿齿宽方向分布不均匀的影响;齿间载荷分配系数Kα四考虑同时啮合的齿对之间载荷不均匀的影响。 五、分析计算题 1. 解:
(1)从动轮转向和轮齿倾斜方向如图所示; (2)求解啮合点各分力的大小 转矩T1?9.55?106?P114?9.55?106??136428.57N?mm n1980 圆周力
Ft1?2T12T1cos?2?136428.57?cos8.109???4092.86N?Ft2 d1mn?z12?33Ft14092.86tan?n??tan20?589.05N?Fr2
cos?cos8.109 径向力
Fr1? 轴向力
Fa1?Ft1tan??4092.86?tan8.109?583.16N?Fa2
(3)啮合点各力的方向如图所示。
Ft2 Fa1 Fr 2 Fa2 Ft1 1 Fr 1 2 n2 n1 2. 解:
(1)主动轮的转向如图所示。 (2)求解轮齿上各力的大小,
转矩
T1?9.55?106?P19?9.55?106??88608.25N?mm n1970
d1?mz1?4?20?80mm d2?mz2?4?60?240mm
112d12?d2?22b38??0.3 ?R?R126
R?802?2402?126mm
??z260??3 z120
cos?1????12?33?12??18?25?55?? ?0.9487,则?1?18.4319
sin?1?sin18?25?55???0.3162
圆周力
Ft1?2T12T12?88608.25???2606.13N?Ft2 dm1?1?0.5?R?d1?1?0.5?0.3??80 径向力 轴向力
Fr1?Ft1tan??cos?1?2606.13?tan20?cos18.4319?899.89N?Fa2 Fa1?Ft1tan??sin?1?2606.13?tan20?sin18.4319?299.93N?Fr2
(3)啮合点处各力的方向如图所示。
n2 1 2 Ft1 Fr2 Fr1 Fa2 Ft2 Fa1 n1 6. 解:
(1)由于两对齿轮传递的功率和转速相等,所以主动轴上的转矩也相等,即
T1?9.55?106?P113?9.55?106??620750N?mm n1200(2)计算??9?的齿轮传动的轴向力
Ft1?2T12?620750?cos?2?620750?cos9???5109 d1mn?z14?60