且更换大小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计,为了实现这一增速要求,试分析采用下列哪种方案更为合理,为什么?
(1)将大带轮基准直径dd2减小到280mm; (2)将小带轮基准直径ddl增大到200mm; (3)将鼓轮直径D增大到350mm。
8-17 在多根V带传动中,当一根带疲劳断裂时,应如何更换?为什么?
8-18 为何V带传动的中心距一般设计成可调节的?在什么情况下需采用张紧轮?张紧轮布置在什么位置较为合理?
8-19 一般带轮采用什么材料?带轮的结构形式有哪些?根据什么来选定带轮的结构形式?
三、设计计算题
8-20 已知一窄V带传动,主动轮转速,nl=1460 r/rain,两带轮基准直径ddl=140mm,dd2=400mm,中心距a=815mm,采用四根SPA型窄V带,一天运转16小时,工作载荷变动较大,试求带传动所允许传递的功率。
8-21 某车床电动机和主轴箱之间为窄V带传动,电动机转速n1=1440r/min,主轴箱 负载为4.0kW,带轮基准直径ddl=90mm,dd2=250mm,传动中心距a=527mm,预紧力按规定条件确定,每天工作16小时,试确定该传动所需窄V带的型号和根数。
8-22 一V带传动传递的功率P=7.5kW,带速v=10m/s,测得紧边拉力是松边拉力的两倍,即F1=2F2,试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F0。
8-23 现设计一带式输送机的传动部分,该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采用标准齿轮减速器。原动机为电动机,额定功率P=11 kW,转速nl=1460r/min,减速器输入轴转速为400r/min,允许传动比误差为±5%,该输送机每天工作16小时,试设计此普通V带传动,并选定带轮结构形式与材料。
四、结构设计与分析题
8-24 图中所示为带传动的张紧方案,试指出其不合理之处,并改正。
a)平带传动 b)V带传动
题8-24图
题8-25图
8-25 图中所示为SPB型窄V带的轮槽结构,试填写有关结构尺寸、尺寸公差及表面粗糙度值。
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第九章 链传动
一、选择与填空题
9-1 与齿轮传动相比较,链传动的主要特点之一是_________。
(1)适合于高速 (2)制造成本高 (3)安装精度要求较低 (4)有过载保护
9-2 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成,其____________之间、__________之间分别为过盈配合,而____________之间、______________之间分别为间隙配合。
9-3 链条的磨损主要发生在___________的接触面上。
9-4 在链传动中。链轮的转速__________,节距_________,齿数_________,则传动的动载荷越大。
9-5 链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、_____________和_____________四种;在润滑良好、中等速度的链传动中,其承载能力主要取决于_____________。
二、分析与思考题
9-6 与带传动相比,链传动有何优缺点?
9-7 在多排链传动中,链的排数过多有何不利?
9-8 对链轮材料的基本要求是什么?对大、小链轮的硬度要求有何不同? 9-9 齿形链与滚子链相比,有何优缺点?
9-10 国家标准对滚子链齿形是如何规定的?目前流行的是哪种齿形?
9-11 为什么链传动的平均传动比是常数,而在一般情况下瞬时传动比不是常数?
9-12 链传动的额定功率曲线是在什么条件下得到的?当所设计的链传动与上述条件不符合时,要进行哪些项目的修正?
9-13 若只考虑链条铰链的磨损,脱链通常发生在哪个链轮上?为什么? 9-14 为什么小链轮齿数不宜过多或过少?
9-15 链节距的大小对链传动有何影响?在高速、重载工况下,应如何选择滚子链? 9-16 链传动的中心距一般取为多少?中心距过大或过小对传动有何不利?
9-17 什么情况下按功率曲线来选择链条?什么情况下按静强度计算来选择链条?
9-18 有一链传动,小链轮主动,转速n1=900r/min,齿数z1=25,z2=75。现因工作需要,拟将大链轮的转速降低到n2≈250r/min,链条长度不变,试问:
(1)若从动轮齿数不变,应将主动轮齿数减小到多少?此时链条所能传递的功率有何变化?
(2)若主动轮齿数不变,应将从动轮齿数增大到多少?此时链条所能传递的功率有何变化?
三、设计计算题
9-19 滚子链传动传递的功率P=8.5 kW,工况系数KA=1.2,主动链轮转速nl= 960r/min,齿数zl=21,从动链轮转速n2=330r/min,中心距d≤600mm,链节距p=12.7mm,试计算需要几排链。
9-20 单排滚子链传动,主动链轮转速n1=600r/min,齿数zl=21,从动链轮齿数z2=105,中心距a=910mm,该链的节距p=25.4mm,工况系数KA=1.2,试求链传动所允许传递的功率P。
9-21 设计一输送装置用的链传动。已知传递的功率P=16.8kW,主动轮转速n1= 960r/rain,传动比i=3.5,原动机为电动机,工作载荷冲击较大,中心距a≤800mm,水平布置。
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第十章 齿轮传动
一、选择与填空题
10-1 在齿轮传动的设计计算中,对下列参数和尺寸应标准化的有__________;应圆整的有_______;没有标准化也不应圆整的有___________。
(1)斜齿轮的法面模数mn (2)斜齿轮的端面模数mt (3)直齿轮中心距a (4)斜齿轮中心距a (5)齿宽B (6)齿厚s (7)分度圆压力角α (8)螺旋角β (9)锥距R (10)齿顶圆直径da 10-2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮,适宜的热处理方法是_________________。 (1)整体淬火 (2)渗碳淬火 (3)调质 (4)表面淬火
10-3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮,该齿轮制造工艺顺序应是_______________为宜。
(1)滚齿、表面淬火、磨齿 (2)滚齿、磨齿、表面淬火 (3)表面淬火、滚齿、磨齿 (4)滚齿、调质、磨齿
10-4 在齿轮传动中,仅将齿轮分度圆的压力角α增大,则齿面接触应力将_____________。
(1)增大 (2)不变 (3)减小
10-5 在齿轮传动中,将轮齿进行齿顶修缘的目的是_____________________,将轮齿加工成鼓形齿的目的是_____________。
10-6 影响齿轮传动动载系数Kv大小的两个主要因素是_________________________ 。 10-7 一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时,如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同,则齿根弯曲应力_______________。
(1) σF1>σF2 (2) σF1=σF2 (3) σF1<σF2
10-8 有两个标准直齿圆柱齿轮,齿轮1的模数m1=5mm,齿数zl=30;齿轮2的模数m2=3mm,齿数z2=50,则齿形系数和应力校正系数的乘积YFa1YSa1_________YFa2YSa2。
(1)大于 (2)等于 (3)小于 (4)不一定大于、等于或小于
10-9 齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim和接触疲劳强度极限σHlim是经持久疲劳试验并按失效概率为_________来确定的,试验齿轮的弯曲应力循环特性为________________循环。
10-10 直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以_________________的当量圆柱齿轮为计算基础的。
二、分析与思考题
10-11 在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下,如何提高轮齿的抗折断能力? 2 10-12 为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上?在开式齿轮传动中,为什么一般不出现点蚀破坏?如何提高齿面抗点蚀的能力?
10-13 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿面抗胶合的能力?
10-14 闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?为什么?
10-15 通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别?为什么?
10-16 导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因有哪些?如何减轻载荷分布不均的程度? 10-17 在进行齿轮强度计算时,为什么要引入载荷系数K?载荷系数K由哪几部分组成?各考虑了什么因素的影响?
10-18 齿面接触疲劳强度计算公式是如何建立的?为什么要选择节点作为齿面接触应力的计算点?
10-19 标准直齿圆柱齿轮传动,若传动比i,、转矩T1、齿宽b均保持不变,试问在下列条件下齿轮的弯曲应力和接触应力各将发生什么变化?
(1)模数m不变,齿数z1增加;
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(2)齿数z1不变,模数m增大;
(3)齿数zl增加一倍,模数m减小一半。
10-20 一对圆柱齿轮传动,大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?如大、小齿轮的材料及热处理情况相同,则其许用接触应力是否相等?
10-21 配对齿轮(软对软,硬对软)齿面有一定量的硬度差时,对较软齿面会产生什么影响?
10-22 在齿轮设计公式中为什么要引入齿宽系数?齿宽系数υd的大小主要与哪两方面因素有关?
10-23 在直齿、斜齿圆柱齿轮传动中,为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些?在人字齿轮传动和圆锥齿轮传动中是否也应将小齿轮设计得宽一些?
10-24 在下列各齿轮受力图中标注各力的符号(齿轮1主动)。
a) b) c)
题10-24图
10-25 两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋,转向nl如图示,为使中间轴上两齿轮所受的轴向力相互抵消一部分,试在图中标出各齿轮的螺旋线方向,并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr,和圆周力Ft,的方向(圆周力的方向分别用符号⑧或①表示向内或向外)。
题10-25图
10-26 图示定轴轮系中,已知齿数z1=z3=25,z2=20,齿轮,转速nl=450r/min,工作寿命Lh=2000h。若齿轮1为主动且转向不变,试问:
题10-26图
(1)齿轮2在工作过程中轮齿的接触应力和弯曲应力的应力比r各为多少? (2)齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N2各为多少?
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10-27 直齿轮传动与斜齿轮传动在确定许用接触应力[σH]时有何区别? 10-28 对齿轮进行正、负变位修正,轮齿的抗弯能力有何变化?
10-29 齿轮传动的常用润滑方式有哪些?润滑方式的选择与齿轮圆周速度大小有何关系?润滑油粘度的选择与齿轮圆周速度大小有何关系?
10-30 圆弧齿圆柱齿轮传动与渐开线齿轮传动相比有哪些优点?为什么圆弧齿圆柱齿轮不能是直齿的?
三、设计计算题
10-31 一对斜齿圆柱齿轮传动由电动机直接驱动,齿轮材料为45钢,软齿面,齿轮精度等级为8-7-7FL。已知法面模数mn=31mm,齿数z1=30,z2=93,螺旋角β=13.82°,齿宽B1=85mm,B2=80mm,转速n1=1440r/min,该齿轮对称布置在两支承之间,载荷平稳。试确定该齿轮传动的载荷系数K。
10-32 在上题的齿轮传动中,小齿轮调质处理,齿面硬度为220~240HBS,大齿轮常化处理,齿面硬度为190~210HBS,要求齿轮的工作寿命为5年(允许出现少量点蚀),每年工作250天,每天工作8小时,齿轮单向转动。试确定该齿轮传动的许用接触应力和许用弯曲应力。
10-33 设计一直齿圆柱齿轮传动,原用材料的许用接触应力为[σH]1=700MPa,[σH]2 =600MPa,求得中心距a=100mm;现改用[σH]1=600MPa,[σH]2=400MPa的材料,若齿宽和其它条件不变,为保证接触疲劳强度不变,试计算改用材料后的中心距。
10-34 一直齿圆柱齿轮传动,已知zl=20,z2=60,m=4mm,B1=45mm,B2=40mm,齿轮材料为锻钢,许用接触应力[σH]1=500MPa,[σH]2=430MPa,许用弯曲应力[σF]1=340MPa, [σF]2=280MPa,弯曲载荷系数K=1.85,接触载荷系数K=1.40,求大齿轮所允许的输出转矩T2(不计功率损失)。
10-35 设计铣床中一对直齿圆柱齿轮传动,已知功率P1=7.5kW,小齿轮主动,转速n1=1450r/min,齿数z1=26,z2=54,双向传动,工作寿命Lh=12000h。小齿轮对轴承非对称布置,轴的刚性较大,工作中受轻微冲击,7级制造精度。
10-36 设计一斜齿圆柱齿轮传动,已知功率Pl=40kW,转速n1=2800r/min,传动比i=3.2,工作寿命Lh=1000h,小齿轮作悬臂布置,工作情况系数KA=1.25。
10-37 设计由电动机驱动的闭式圆锥齿轮传动。已知功率P1=9.2kW,转速n1=970r/min,传动比i=3,小齿轮悬臂布置,单向转动,载荷平稳,每日工作8小时,工作寿命为5年(每年250个工作日)。
四、结构设计与分析题
10-38 一标准斜齿圆柱齿轮的局部结构如图所示。已知法面模数mn=5mm,齿数z=52,螺旋角β=13°10′25″,精度等级为8-7-7HK GB/T10095-1988。试确定图中各结构尺寸、尺寸公差、表面粗糙度和形位公差,并填写表中数值。
题10-38图
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