机械设计基础第5版杨可桢等第13章带传动和链传动资料
机械设计基础复习资料杨可桢
The answer of schoolwork of MECHINE THEORY AND DESIGN (Just for reference)教材：杨可桢（第五版）教师：邓嵘时间：200809~200811目录Chapter 1 (1)Chapter 2 (4)2-1 (4)2-2 (4)2-3 (5)2-4 (5)2-5 (6)2-7 (6)2-10 (6)2-13 (6)Chapter3 (7)3-1 (7)3-2 (7)3-4（简单，略） (7)Chapter4 (8)4-1 (8)4-2 (8)4-3 (8)4-4 (8)4-5 (9)4-6 (9)4-8 (9)4-9 (10)4-10 (10)4-14 (11)Chapter5 (11)5-1 (11)5-2 (12)5-3 (12)5-4 (12)5-5 (13)5-6 (13)5-7 (13)5-8 (14)5-9 (14)5-10 (14)5-14 (15)5-15 (15)Chapter 13,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=1－11－21－31－41109,12,2,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、194,4,2,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、186,8,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、178,11,0,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、168,11,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、156,8,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、141221241232322423116c p p p p p v v v p p ωωω====-、A ω1B 341 2C1241222114122115p p r r p p ωω-==、3113141142/v p p m sω-==、13341313141134p p p p ωω-==、3(2)3L H L H F n P P =-+=1114,4,2,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、Chapter 22-1)401107090)))a b c d +<+∴Q 、，并且最短杆为机架，是双曲柄机构；、曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构2-2转动导杆机构条件：AB BC l e l +≤2-4000018030 1.418030K +==-71),51.4t t ==、设空回行程需秒 2)75125+=、一转所需的时间是秒，一分钟曲柄转转。
机械设计基础(第五版)_杨可桢主编_课后习题答案
时间：二 O 二一年七月二十九日机械设计基础（第五版）课后习题谜底(完整版)之阿 布丰王创作时间：二 O 二一年七月二十九日杨可竺、程光蕴、李仲生主编 1-1 至 1-4 解 机构运动简图如下图所示.图 1.11 题 1-1 解 图 图 1.12 题 1-2 解图图 1.13 题 1-3 解 图 图 1.14 题 1-4 解图 1-5 解 1-6 解 1-7 解 1-8 解 1-9 解 1-10 解 1-11 解 1-12 解 1-13 解 该导杆机构的全部瞬心如图所示,构件 1、3 的角速比为： 1-14 解 该正切机构的全部瞬心如图所示,构件 3 的速度为：,方 向垂直向上. 1-15 解 要求轮 1 与轮 2 的角速度之比,首先确定轮 1、轮 2 和机 架 4 三个构件的三个瞬心,即 , 和 ,如图所示.则：,轮 2 与轮 1 的转向相反. 1-16 解 （ 1）图 a 中的构件组合的自由度为：构件之间不能发生相对运 动.自由度为零,为一刚性桁架,所以时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日（ 2）图 b 中的 CD 杆是虚约束,去失落与否不影响机构的运动. 故图 b 中机构的自由度为：所以构件之间能发生相对运动.题 2-1 答 : a ）,且最短杆为机架,因此是双曲柄机构.b）,且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构.c）,不满足杆长条件,因此是双摇杆机构.d）,且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构.题 2-2 解 : 要想成为转动导杆机构,则要求 与 均为周转副.（ 1 ）当 为周转副时,要求 能通过两次与机架共线的位置.见图 2-15 中位置和.在中,直角边小于斜边,故有：（极限情况取等号）；在中,直角边小于斜边,故有：（极限情况取等号）.综合这二者,要求即可.（ 2 ）当 为周转副时,要求 能通过两次与机架共线的位置.见图 2-15 中位置和.在位置时,从线段 来看,要能绕过 点要求：（极限情况取等号）；在位置时,因为导杆 是无限长的,故没有过多条件限制.（ 3 ）综合（ 1 ）、（ 2 ）两点可知,图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是：题 2-3 见图 2.16 .图 2.16题 2-4 解 : （ 1 ）由公式方程有：因此空回行程所需时间；（ 2 ）因为曲柄空回行程用时 ,转过的角度为,,并带入已知数据列时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日因此其转速为：转 / 分钟题 2-5解 : （ 1 ）由题意踏板 在水平位置上下摆动 ,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置.取适当比例 图 尺,作出两次极限位置和（见图2.17 ）.由图量得：,.解得 ：由已知和上步求解可知：,,,（ 2 ） 因最小传动角位于曲柄与机架两次共线位置,因此取和代入公式（ 2-3 ）计算可得：或：代入公式（ 2-3 ）′,可知 题 2-6 解： 因为本题属于设计题,只要步伐正确,谜底不惟一.这 里给出基本的作图步伐,不 给出具体数值谜底.作图步伐如下（见图 2.18 ）：（ 1 ）求 ,；并确定比例尺 .（ 2 ）作,.（即摇杆的两极限位置）（ 3 ）以 为底作直角三角形,,.（ 4 ）作的外接圆,在圆上取点 即可.在图上量取, 和机架长度.则曲柄长度,摇杆长度.在获得具体各杆数据之后,代入公式 （ 2 — 3 ） 和 （ 2-3 ）′求最小传动角 ,能满足即可.图 2.18 题 2-7 图 2.19解 : 作图步伐如下 （见图 2.19 ） ：（ 1 ）求 ,；并确定比例尺 .（ 2 ）作,顶角,.时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日（ 3 ）作的外接圆,则圆周上任一点都可能成为曲柄中心.（ 4 ）作一水平线,于 相距,交圆周于 点.（ 5 ）由图量得,.解得 ：曲柄长度：连杆长度： 题 2-8 解 : 见图 2.20 ,作图步伐如下：（1）.（ 2 ）取 ,选定 ,作 和 ,. （ 3 ）定另一机架位置：角平分线,.（4）,.杆即是曲柄,由图量得 曲柄长度： 题 2-9 解： 见图 2.21 ,作图步伐如下：（ 1 ）求 , 性.（ 2 ）选定比例尺 ,作 两极限位置）（ 3 ）做,与（ 4 ）在图上量取.,由此可知该机构没有急回特,.（即摇杆的交于 点. ,和机架长度曲柄长度：连杆长度：题 2-10 解 : 见图 2.22 .这是已知两个活动铰链两对位置设计四杆机构,可以用圆心法.连接 , ,作图 2.22 的中垂线与 交于 点.然后连接 ,,作 的中垂线与 交于 点.图中画出了一个位置.从图中量取各杆的长度,获得：,时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日, 题 2-11 解 : （ 1 ）以 为中心,设连架杆长度为,根据作出 ,,.（ 2 ）取连杆长度,以 , , 为圆心,作弧.（ 3 ）另作以 点为中心,、,架杆的几个位置,并作出分歧半径的许多同心圆弧.（ 4 ）进行试凑,最后获得结果如下：的另一连,,,.机构运动简图如图 2.23 .题 2-12 解 : 将已知条件代入公式（ 2-10 ）可获得方程组：联立求解获得：,,.将该解代入公式（ 2-8 ）求解获得：,,,.又因为实际,因此每个杆件应放年夜的比例尺为：,故每个杆件的实际长度是：,,,.题 2-13 证明 : 见图 2.25 .在 上任取一点 ,下面求证点的运动轨迹为一椭圆.见图可知 点将 分为两部份,其中,.又由图可知,,二式平方相加得可见 点的运动轨迹为一椭圆.3-1 解图 3.10 题 3-1 解图如图 3.10 所示,以 O 为圆心作圆并与导路相切,此即为偏距圆.过B 点作偏距圆的下切线,此线为凸轮与从动件在 B 点接触时,导路的方向线.推程运动角 如图所示.3-2 解图 3.12 题 3-2 解图时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日如图 3.12 所示,以 O 为圆心作圆并与导路相切,此即为偏距圆.过 D 点作偏距圆的下切线,此线为 凸轮与从动件在 D 点接触时,导路的方向线.凸轮与从动件在 D 点 接触时的压力角 如图所示. 3-3 解 ：从动件在推程及回程段运动规律的位移、速度以及加速 度方程分别为： （ 1）推程：0°≤ ≤ 150°（ 2）回程：等加速段 ≤60 °等减速段0°≤60°≤ ≤120 °为了计算从动件速度和加速度,设移、速度以及加速度值如下：总转角 0°位移 (mm) 0速度(mm/s) 0加速度（ mm/s 65.7972）总转角 120°15° 0.734 19.41662.577 135°30° 2.865 36.93153.231 150°45° 60° 6.183 10.365 50.832 59.75738.675 20.333 165° 180°. 计算各分点的位75° 1562.83290° 19.63559.757105° 23.81750.8320 195°-20.333 -38.675 210° 225°时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日位移 (mm) 27.135 29.266 3030速度(mm/s) 36.932 19.416 00加速度（ mm/s -53.231 -62.577 -65.797 02）3029.066 26.250 21.5630-25-50-75-83.333 -83.333 -83.333 -83.333总转角 240° 255° 270° 285° 300° 315° 330° 345°位移 (mm) 158.438 3.750.938 0000速度(mm/s) -100-75-50-250000加速度（ mm/s -83.333 -83.333 83.333 83.333 83.333 0002）根据上表 作图如下（注：为了图形年夜小协调,将位移曲线沿纵轴放年夜了 5 倍.）：图 3-13 题 3-3 解图3-4 解 ：图 3-14 题 3-4 图根据 3-3 题解作图如图 3-15 所示.根据(3.1)式可知,取最年夜,同时 s 2 取最小时,凸轮机构的压力角最年夜.从图 3-15 可知,这点可能在推程段的开始处或在推程的中点处.由图量得在推程的开始处凸轮机构的压力角最年夜,此时＜[ ]=30° .图 3-15 题 3-4 解图3-5 解 ：（ 1）计算从动件的位移并对凸轮转角求导当凸轮转角 在 0≤ ≤ 过程中,从动件按简谐运动规 律上升 h=30mm.根据教材(3-7)式 可 得：0≤ ≤当凸轮转角 在 S 2 =500≤ ≤≤ ≤ 过程中,从动件远休. ≤≤≤≤当凸轮转角 在 ≤ ≤ 运动规律下降到升程的一半.根据 教材(3-5)式 可得：过程中,从动件按等加速度时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日≤≤≤≤当凸轮转角 在 ≤ ≤ 速度运动规律下降到起始位置.根 据教材(3-6)式 可得：过程中,从动件按等减≤≤当凸轮转角 S 2 =50≤≤ 在 ≤≤过程中,从动件近休. ≤≤≤≤ （ 2）计算凸轮的理论轮廓和实际轮廓本题的计算简图及坐标系如图 3-16 所示,由图可知,凸轮理 论轮廓上 B 点(即滚子中心)的直角坐标 为 图 3-16式中.由图 3-16 可知,凸轮实际轮廓的方程即 B ′ 点的坐标方程式为因为所以故由上述公式可得 理论轮廓曲线和实际轮廓的直角坐标,计算结果如下表,凸轮廓线如图 3-17 所示.x′y′x′y′0°49.301 8.333 180° -79.223 -8.88510°47.421 16.843 190° -76.070 -22.42120°44.668 25.185 200° -69.858 -34.84030°40.943 33.381 210° -60.965 -45.36940°36.089 41.370 220° -49.964 -53.35650°29.934 48.985 230° -37.588 -58.312时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日60°22.34770°13.28480°2.82990°-8.778100° -21.139110° -33.714120° -45.862130° -56.895140° -66.151150° -73.052160° -77.484170° -79.562180° -79.223图 3-17 题 3-5 解图55.943 61.868 66.326 68.871 69.110 66.760 61.695 53.985 43.904 31.917 18.746 5.007 -8.885240° 250° 260° 270° 280° 290° 300° 310° 320° 330° 340° 350° 360°-24.684 -12.409 -1.394 8.392 17.074 24.833 31.867 38.074 43.123 46.862 49.178 49.999 49.301-59.949 -59.002 -56.566 -53.041 -48.740 -43.870 -38.529 -32.410 -25.306 -17.433 -9.031 -0.354 8.3333-6 解：图 3-18 题 3-6 图从动件在推程及回程段运动规律的角位移方程为：1. 推 程 ：≤ 150°2.回程：≤120 °计算各分点的位移值如下：总转角（ °）015 30 45 60 75 90 105角位移（ °）00.367 1.432 3.092 5.182 7.5 9.818 11.908总转角（ °）120 135 150 165 180 195 210 225角位移（ °）13.568 14.633 15 15 15 14.429 12.803 0.370总转角（ °）240 255 270 285 300 315 330 345角位移（ °）7.5 4.630 2.197 0.571 0 000根据上表 作图如下：图 3-19 题 3-6 解图3-7 解：从动件在推程及回程段运动规律的位移方程为：1.推程：0°≤ ≤ 120°2.回程：0°≤ ≤120 °计算各分点的位移值如下：总转角（ °）0位移（ mm） 015 30 45 60 0.761 2.929 6.173 1075 90 105 13.827 17.071 19.2390°≤ 0°≤时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日总转角（ °）120 135 150位移（ mm） 20 20 20总转角（ °）240 255 270位移（ mm） 2.929 0.761 0图 3-20 题 3-7 解图4.5 课后习题详解4-1 解 分度圆直径齿顶高165 180 195 210 19.239 17.071 13.827 10 285 300 315 330 000 0齿根高 顶隙225 6.173 345 0中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽4-2 解由 分度圆直径可得模数4-3 解 由得4-4 解 分度圆半径分度圆上渐开线齿廓的曲率半径分度圆上渐开线齿廓的压力角基圆半径 基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0； 压力角为 .齿顶圆半径 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5 解 正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径：时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日基圆直径假定则解得故当齿数时,正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆年夜于齿根圆；齿数,基圆小于齿根圆.4-6 解 中心距内齿轮分度圆直径内齿轮齿顶圆直径内齿轮齿根圆直径 4-7 证明 用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮,不发生根切 的临界位置是极限点 正好在刀具 的顶线上.此时有关系：正常齿制标准齿轮、,代入上式短齿制标准齿轮、,代入上式图 4.7 题 4-7 解图 图 4.8 题 4-8 图图 4.9 题 4-8 解图4-8 证明 如图所示, 、 两点为卡脚与渐开线齿廓的切点,则线段 即为渐开线的法线.根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切,切点为 .再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度,即是基圆上被滚过的弧长,可知：AC对任一渐开线齿轮,基圆齿厚与基圆齿距均为定值,卡尺的位置不影响丈量结果.4-9 解 模数相等、压力角相等的两个齿轮,分度圆齿厚相等.可是齿数多的齿轮分度圆直径年夜,所以基圆直径就年夜.根据渐开线的性质,渐开线的形状取决于基圆的年夜小,基圆小,则渐开线曲率年夜,基圆年夜,则渐开线越趋于平直.因此,齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比,齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚均为年夜值.4-10 解 切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具,只是刀具的位置分歧.因此,它们的模数、压力角、齿距均分别与刀具相同,从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同.故参数 、、 、 不变.变位齿轮分度圆不变,但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增年夜,时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日且齿厚增年夜、齿槽宽变窄.因此 、 、 变年夜, 变小. 啮合角 与节圆直径 是一对齿轮啮合传动的范畴.4-11 解 因螺旋角 端面模数端面压力角当量齿数分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 4-12 解 （1）若采纳标准直齿圆柱齿轮,则标准中心距应说明采纳标准直齿圆柱齿轮传动时,实际中心距年夜于标准 中心距,齿轮传动有齿侧间隙,传动不 连续、传动精度低,发生振动和噪声.（ 2）采纳标准斜齿圆柱齿轮传动时,因螺旋角分度圆直径节圆与分度圆重合,4-13 解4-14 解 分度圆锥角分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径外锥距时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日齿顶角、齿根角 顶锥角 根锥角当量齿数4-15 答： 一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必需分别相等,即、.一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等,螺旋角年夜小相等、方向相反（外啮合）,即、、.一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的年夜端模数和压力角分别相等,即、.5-1 解： 蜗轮 2 和蜗轮 3 的转向如图粗箭头所示,即 和.图 5.5图5.65-2 解： 这是一个定轴轮系,依题意有：齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等,因此有： 通过箭头法判断获得齿轮 5 ′的转向顺时针,齿条 6 方向水 平向右. 5-3 解：秒针到分针的传递路线为： 6→5→4→3,齿轮 3 上带 着分针,齿轮 6 上带着秒针,因此有：. 分针到时针的传递路线为： 9→10→11→12,齿轮 9 上带着分 针,齿轮 12 上带着时针,因此有：图 5.7. 图 5.8时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日5-4 解： 从图上分析这是一个周转轮系,其中齿轮 1、3 为中 心轮,齿轮 2 为行星轮,构件 为行星架.则有：∵∴∴当手柄转过 ,即时,转盘转过的角度,方向与手柄方向相同.5-5 解： 这是一个周转轮系,其中齿轮 1、3 为中心轮,齿轮2、2′为行星轮,构件 为行星架.则有：∵,∴∴传动比 为 10,构件 与 的转向相同.图 5.9图 5.105-6 解： 这是一个周转轮系,其中齿轮 1 为中心轮,齿轮 2 为行星轮,构件 为行星架.则有： ∵,,∵∴∴5-7 解： 这是由四组完全一样的周转轮系组成的轮系,因此只需要计算一组即可.取其中一组作分析,齿轮 4、3 为中心轮,齿轮 2 为行星轮,构件 1 为行星架.这里行星轮 2 是惰轮,因此它的齿数与传动比年夜小无关,可以自由选取.（1）由图知（2）又挖叉固定在齿轮上,要使其始终坚持一定的方向应有：（3）联立（ 1）、（2）、（3）式得：时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日图 5.11图 5.125-8 解： 这是一个周转轮系,其中齿轮 1、3 为中心轮,齿轮2、2′为行星轮, 为行星架.∵,∴∴与 方向相同5-9 解： 这是一个周转轮系,其中齿轮 1、3 为中心轮,齿轮2、2′为行星轮, 为行星架.∵设齿轮 1 方向为正,则,∴∴与 方向相同图 5.13图 5.145-10 解： 这是一个混合轮系.其中齿轮 1、2、2′3、 组成周转轮系,其中齿轮 1、3 为中心轮,齿轮 2、2′为行星轮, 为行星架.而齿轮 4 和行星架 组成定轴轮系.在周转轮系中：（1）在定轴轮系中：（2）又因为：（3）联立（ 1）、（2）、（3）式可得： 5-11 解： 这是一个混合轮系.其中齿轮 4、5、6、7 和由齿轮 3 引出的杆件组成周转轮系,其中齿 轮 4、7 为中心轮,齿轮 5、6 为行星轮,齿轮 3 引出的杆件为行 星架 .而齿轮 1、2、3 组成定轴轮系.在周转轮系中：在定轴轮系中：又因为：,（2）（1）时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日联立（ 1）、（2）、（3）式可得：（ 1）当,时,, 的转向与齿轮 1 和 4 的转向相同.（ 2）当时,（ 3）当,时,, 的转向与齿轮 1和 4 的转向相反.图 5.15图 5.165-12 解： 这是一个混合轮系.其中齿轮 4、5、6 和构件 组成周转轮系,其中齿轮 4、6 为中心轮,齿轮 5 为行星轮, 是行星架.齿轮 1、2、3 组成定轴轮系.在周转轮系中：（1）在定轴轮系中：（2）又因为：,（3）联立（ 1）、（2）、（3）式可得： 即齿轮 1 和构件 的转向相反. 5-13 解： 这是一个混合轮系.齿轮 1、2、3、4 组成周转轮系, 其中齿轮 1、3 为中心轮,齿轮 2 为 行星轮,齿轮 4 是行星架.齿轮 4、5 组成定轴轮系.在周转轮系中：,∴（1）在图 5.17 中,当车身绕瞬时回转中心 转动时,左右两轮走过的弧长与它们至 点的距离成正比,即： 联立（ 1）、（2）两式获得：（2） ,（3）在定轴轮系中：则当：时,代入（ 3）式,可知汽车左右轮子的速度分别为,时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日5-14 解： 这是一个混合轮系.齿轮 3、4、4′、5 和行星架 组成周转轮系,其中齿轮 3、5 为中心轮,齿轮 4、4′为行星轮.齿轮 1、2 组成定轴轮系. 在周转轮系中：（1）在定轴轮系中：又因为：,,依题意,指针 转一圈即（2） （3） （4）此时轮子走了一公里,即（5）联立（ 1）、（2）、（3）、（4）、（5）可求得图 5.18图 5.195-15 解： 这个起重机系统可以分解为 3 个轮系：由齿轮3′、4 组成的定轴轮系；由蜗轮蜗杆 1′和 5组成的定轴轮系；以及由齿轮 1、2、2′、3 和构件 组成的周转轮系,其中齿轮 1、3 是中心轮,齿轮 4、2′为行星轮,构件 是行星架.一般工作情况时由于蜗杆 5 不动,因此蜗轮也不动,即 （1）在周转轮系中：（2）在定轴齿轮轮系中：（3）又因为：,, （4）联立式（ 1）、（2）、（3）、（4）可解得：.当慢速吊重时,机电刹住,即 有：,此时是平面定轴轮系,故5-16 解： 由几何关系有： 又因为相啮合的齿轮模数要相等,因此有上式可以获得：故行星轮的齿数： 图 5.20图 5.21时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日5-17 解： 欲采纳图示的年夜传动比行星齿轮,则应有下面关 系成立：（ 1） （2） （3）又因为齿轮 1 与齿轮 3 共轴线,设齿轮 1、2 的模数为 ,齿 轮 2′、3 的模数为 ,则有：（4） 联立（ 1）、（2）、（3）、（4）式可得（5）当时,（5）式可取得最年夜值 1.0606；当时,（5）式接近 1,但不成能取到 1.因此的取值范围是（1,1.06）.而标准直齿圆柱齿轮的模数比是年夜于 1.07 的,因此,图示的年夜传动比行星齿轮不成能两对都采纳直齿标准齿轮传动,至少有一对是采纳变位齿轮.5-18 解： 这个轮系由几个部份组成,蜗轮蜗杆 1、2 组成一个定轴轮系；蜗轮蜗杆 5、4′组成一个定轴轮系；齿轮 1′、5′组成一个定轴轮系,齿轮 4、3、3′、2′组成周转轮系,其中齿轮 2′、4 是中心轮,齿轮 3、3′为行星轮,构件 是行星架.在周转轮系中： 在蜗轮蜗杆 1、2 中： 在蜗轮蜗杆 5、4′中：（1） （2）（3）在齿轮 1′、5′中：（4）又因为：,,,（5）联立式（ 1）、（2）、（3）、（4）、（5）式可解得：,即.时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日5-19 解： 这个轮系由几个部份组成,齿轮 1、2、5′、 组 成一个周转轮系,齿轮 1、2、2′、3、 组成周转轮系,齿轮 3′、4、5 组成定轴轮系. 在齿轮 1、2、5′、 组成的周转轮系中：由几何条件分析获得：,则（1） 在齿轮 1、2、2′、3、 组成的周转轮系中：由几何条件分析获得：,则（2） 在齿轮 3′、4、5 组成的定轴轮系中：（3）又因为：,（4）联立式（ 1）、（2）、（3）、（4）式可解得：6-1 解顶圆直径齿高齿顶厚齿槽夹角棘爪长度图 6.1 题 6-1 解图6-2 解 拔盘转每转时间0槽轮机构的运动特性系数槽轮的运动时间槽轮的静止时间 6-3 解 槽轮机构的运动特性系数因： 6-4 解 要保证所以 则槽轮机构的运动特性系数应为时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二 O 二一年七月二十九日因得,则槽数 和拔盘的圆销数 之间的关系应为：由此适当取槽数～8 时,满足运动时间即是停歇时间的组合只有一种： , .6-5 解：机构类型工作特点结构、运动及动力 性能适用场所棘轮机构摇杆的往复摆动酿成棘轮的单 向间歇转动结构简单、加工方 便,运动可靠,但冲击、噪 音年夜,运动精度低适用于低速、转角 不年夜场所,如转位、分 度以及超越等.槽轮机构拨盘的连续转动酿成槽轮的间结构简单,效率高,传用于转速不高的轻歇转动动较平稳,但有柔性冲击 工机械中不完全齿从动轮的运动时间和静止时间需专用设备加工,有用于具有特殊要求轮机构的比例可在较年夜范围内变动较年夜冲击的专用机械中凸轮式间只要适当设计出凸轮的轮廓,歇运念头构 就能获得预期的运动规律.运转平稳、定位精 度高,动荷小,但结构较复 杂可用于载荷较年夜 的场所7-1 解 ：（ 1）先求解该图功的比例尺.（ 2 ） 求最年夜盈亏功 .根据 图 7.5 做能量指示图.将和曲线的交点标注 ,, , , , , , , .将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈亏功的数值年夜小按比例作出能量指示图（图 7.6）如下：首先自 向上做,暗示 区间的盈功；其次作 向下暗示 区间的亏 功；依次类推,直到画完最后一个封闭矢量 .由图知该机械系统在 绝对值为：（ 3 ）求飞轮的转动惯量曲轴的平均角速度：区间呈现最年夜盈亏功,其 ；系统的运转不均匀系数：则飞轮的转动惯量： 图 7.57-2； 图 7.6时间：二 O 二一年七月二十九日时间：二O二一年七月二十九日图 7.7 图时间：二O二一年七月二十九日。
机械设计基础(第五版)讲义第13章 8-11
13.1 带传动的类型和应用
四、带传动的特点
优点：
②可缓和冲击，吸收振动； ④结构简单、成本低廉。
缺点：
①传动的外廓尺寸较大； ③传动比不固定； ⑤传动效率较低。
①适用于中心距较大的传动； ②需要张紧装置； ③打滑可防止损坏其它零件； ④带的寿命较短；
V带传动应用最广，带速： v = 5~25 m/s 传动比：i ≤7 效率： η≈ 0.9~0.95
dl f dF 两端的拉力：F 和F+dF N dFN α 力平衡条件： dα d d dFN F sin ( F dF )sin 2 2 dα d d 2 F+d fdFN ( F dF )cos F cos F 2 2 zpofrp 2013-10-23
F1
13.2 带传动的受力分析
包布 顶胶 抗拉体
节线
节面
zpofrp 2013-10-23
帘布芯结构
底胶
绳芯结构
13.5 V带传动的计算
普通V带：φ =40˚，h/bp =0.7。已经标准化，有七种型号Y、Z、 A、B、C、D、E。应用最为广泛。 窄V带：φ =40˚，h/bp =0.9。已经标准化，有四种型号SPZ、SPA、 SPB、SPC。用于大功率，结构紧凑传动。 b bp 与普通V带比，当顶宽相同时，承载能力 可提高1.5~2.5倍。 宽V带：φ =40˚，h/bp =0.3。用于无级变速传动中。 大楔角V带：φ =60˚。用于高速，结构特别紧凑的传动。 φ 联组V带：由2、3、4或5根普通V带（或窄V带） 顶面用胶帘布等距粘结而成。 基准直径d：在V带轮上，与所配用V带的节 面宽度相对应的带轮直径。 基准长度Ld ：V带在规定的张紧力下，位于 bp 带轮基准直径上的周线长度称为。标准长度 系列详见下页表13-2 ，P212。
机械设计基础(第五版)_杨可桢主编_课后习题答案
机械设计基础（第五版）课后习题答案(完整版)杨可竺、程光蕴、李仲生主编1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图 1.11 题1-1解图图1.12 题1-2解图图1.13 题1-3解图图1.14 题1-4解图1-5 解1-6 解1-7 解1-8 解1-9 解1-10 解1-11 解1-12 解1-13解该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件1、3的角速比为：1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示，构件3的速度为：，方向垂直向上。
1-15解要求轮1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心，即，和，如图所示。
则：，轮2与轮1的转向相反。
1-16解（1）图a中的构件组合的自由度为：自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运动。
（2）图b中的CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。
故图b中机构的自由度为：所以构件之间能产生相对运动。
题2-1答: a ），且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b ），且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c ），不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
d ），且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
题2-2解: 要想成为转动导杆机构，则要求与均为周转副。
（ 1 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）；在中，直角边小于斜边，故有：（极限情况取等号）。
综合这二者，要求即可。
（ 2 ）当为周转副时，要求能通过两次与机架共线的位置。
见图2-15 中位置和。
在位置时，从线段来看，要能绕过点要求：（极限情况取等号）；在位置时，因为导杆是无限长的，故没有过多条件限制。
（ 3 ）综合（1 ）、（2 ）两点可知，图示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件是：题2-3 见图 2.16 。
图 2.16题2-4解: （1 ）由公式，并带入已知数据列方程有：因此空回行程所需时间；（ 2 ）因为曲柄空回行程用时，转过的角度为，因此其转速为：转/ 分钟题2-5解: （1 ）由题意踏板在水平位置上下摆动，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路
∴Ｋ ＝１ ２）偏置曲柄滑块机构
∵θ＞０ 故有急回特性
ｎ个活动件 ＰＬ个低副 ＰＨ个高副
约束
２ＰＬ ＰＨ
计算公式：Ｆ ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ
例题分析：
例 １ 试计算下列机构的自由度。
自由度 ３ｎ
ｎ ＝３、ＰＬ ＝４、ＰＨ ＝０ ｎ ＝２、ＰＬ ＝２、ＰＨ ＝１
Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ Ｆ＝３ｎ －２ＰＬ －ＰＨ
ｃ）设摇杆工作、空回过程的平均角速度分别为 ω１、ω１，则 ω１ ＝ ｔψ１ ω２ ＝ ｔψ２ ∴ω１ ＜ ω２ 摇杆的这种运动性质称为急回特性。显然 ｔ１＞ｔ２ 行程速比系数 Ｋ————摇杆工作、空回行程平均角速度之比。
（行程速度变化系数） 用来表明急回运动的程度。
Ｋ ＝ω２ ω１
＝ψ／ｔ２ ψ／ｔ１
ｎ ＝３，ＰＬ ＝３，ＰＨ ＝２ Ｆ ＝３ｎ－２ＰＬ－ ＰＨ＝３ ×３－２ ×３－２ ＝１ 行星轮系
虚约束的作用：改善构件的受力状态、强度、刚度等 虚约束常出现处：移动回转重现，高副接触定宽（共线），定长尺寸连件，对称结构多件。 ３．局部自由度———某些不影响整个机构运动的自由度
ｎ＝２，ＰＬ＝２，ＰＨ＝１Ｆ ＝３×２－２×２－１＝１ 局部自由度的作用：将高副处的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减轻磨损。
２．虚约束———重复而且对机构运动不起限制作用的约束。 要除去 平面机构常在下列情况使用虚约束。 １）两构件之间形成多个运动副
— ２—
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路 如果两构件在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行（如右图）则只能算一个移动副。
如果两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合（如下图），则只能算一个转动副。
— １０—
机械设计基础带传动和链传动课件pptx(2024)
20
05
带传动性能分析
2024/1/28
21
带的应力与变形分析
2024/1/28
带的布是不均匀的，主要受到拉力
、弯曲应力和接触应力的影响。
带的变形
02
带的变形主要包括弹性变形和塑性变形。弹性变形是可逆的，
而塑性变形则会导致带的永久变形和失效。
影响因素
03
带的材料、截面形状、带轮直径、张紧力等因素都会影响带的
自行车和摩托车的链条传动
38
案例分析：带传动和链传动的应用实例
01
02
工业机械中的滚子链和齿形链传动 2024/1/28
石油钻井设备中的链条传动 39
THANKS
2024/1/28
40
2024/1/28
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链传动设计基础
2024/1/28
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链条材料与结构选择
01
链条材料
常用材料包括碳钢、合金钢、 不锈钢等，选择时需考虑强度 、耐磨性、耐腐蚀性等因素。
2024/1/28
02
链条结构
03
链条规格
根据传动需求和空间限制，选 择合适的链条结构，如滚子链
、套筒链等。
根据传递功率和转速等参数， 选择合适的链条规格，确保传
应力和变形。
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带的疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
疲劳寿命是指带在交变应力作用下，经过一定次数的应力循环后 发生疲劳破坏的寿命。
预测方法
通过试验测定带的疲劳极限和应力循环次数，结合带的实际应力 状态，可以预测带的疲劳寿命。
影响因素
带的材料、制造工艺、工作条件等都会影响带的疲劳寿命。
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杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-带传动和链传动【圣才出品】
第13章带传动和链传动13.1复习笔记【通关提要】本章详细介绍了带传动的受力分析和应力分析、带的弹性滑动和打滑、V带传动的设计计算、张紧轮的布置、滚子链传动的受力分析和设计计算以及链传动的布置等。
学习时需要重点掌握以上内容。
关于带传动和链传动的受力分析及计算，多以选择题和计算题的形式出现；关于带的弹性滑动和打滑，多以选择题和简答题的形式出现；关于V带传动的设计计算及张紧轮的布置，多以选择题和填空题的形式出现；关于链传动的多边形效应，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。
复习时需重点理解记忆。
【重点难点归纳】一、带传动的类型和应用1．带传动的类型（见图13-1-1）图13-1-1带传动的分类结构图2．带传动的参数和特点（见表13-1-1）表13-1-1带传动的参数和特点二、带传动的受力分析（见表13-1-2）表13-1-2带传动的受力分析三、带的应力分析（见表13-1-3）表13-1-3带的应力分析四、带传动的弹性滑动、传动比和打滑现象（见表13-1-4）表13-1-4带传动的弹性滑动、传动比和打滑现象五、V带传动的计算1．V带的规格和单根普通V带的许用功率（见表13-1-5）表13-1-5V带的规格和单根普通V带的许用功率2．带的型号和根数的确定（见表13-1-6）表13-1-6带的型号和根数的确定3．主要参数的选择（1）带轮直径和带速①小轮的基准直径应等于或大于d min；②大带轮的基准直径为i＝d2＝n1d1（1－ε）/n2；③带速为ν＝πd1n1/（60×1000）。
对于普通V带，一般应使ν在5～30m/s的范围内。
（2）中心距、带长和包角①初步确定中心距，即0.7（d1＋d2）＜a0＜2（d1＋d2）；②计算初定的V带基准长度L0＝2a0＋π（d1＋d2）/2＋（d2－d1）2/（4a0）；③根据以上计算结果以及带型选取最相近的带的基准长度L d；④确定中心距a＝a0＋（L d－L0）/2；⑤中心距变动范围（a－0.015L d）～（a＋0.03L d）。
《机械设计基础》第13章 带传动与链传动资料
F1 F2 2F0
松边 F0 F2
F1 F2 2F0
Ff F1 F2
Fe
紧边拉力：F1=Fo + Ff/2 =Fo + Fe/2 松边拉力：F2=Fo－Ff/2=Fo－Fe/2
2、最大有效拉力Fec
1 1
Fec
2
F0
qv2
e f 1 1
e f
分析:
（1）F0↑，摩擦力↑，Fec↑。但F0过大，降低带寿命。 F0↑工作载荷超过最大有效圆周力 --- 打滑。
第13章 带传动和链传动
§13-1 带传动的类型及特点
一、概述
传动原理 张紧在两轮上的带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间 产生摩擦力来传递运动与动力。
主动带轮 带
从动带轮
离心通风机
抽油机
减速器
二、带剖面类型
矩形：平带 ——最简单，适合于中心距a较大的情况。 梯形：V带（三角带） ——应用最广。 多楔带：平带＋V带 ——适于传递功率较大要求结构紧凑场合。 圆型：圆形带 ——适于传递功率较小的场合。
13.2 带传动的基本理论
一、带传动几何尺寸
节面——节宽
基准宽度——基准直径——基准长度
带轮直径—D1 ， D 2 中心距— a 包角α 带长—Ld
1、
Ld
2a
2
(D1
D2 )
(D2
D1)2 4a
2、 a 2Ld (D1 D2 ) 2Ld (D1 D2) 2 8D2 D1 2 8
3、包角—α：
α1小， α2 大
D1
1
180
D2
a
D1
57.3
2
D2
受力分析——应力分析——运动分析
机械设计基础杨可桢第五版复习资料
机械设计基础复习要点1 .机器一般由哪几部分组成？一般机器主要由动力部分传动部分执行部分控制部分四个基本部分组成。
P12 .机器和机构各有哪几个特征?构件由各个零件通过静连接组装而成的，机构又由若干个构件通过动连接组合而成的，机器是由机构组合而成的。
机器有三个共同的牲：（1）都是一种人为的实物组合；（2）各部分形成运动单元，各单元之间且有确定的相对运动；（3）能实现能量转换或完成有用的机械功.P23 .零件分为哪两类？零件分为；通用零件、专用零件。
P24 .机器能实现能量转换,而机构不能。
P25 .什么叫构件和零件？组成机械的各个相对运动的实物称为构件,机械中不可拆的制造单元体称为空化。
施仕是机械中中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。
P26 .什么叫运动副？分为哪两类？什么叫低副和高副？使两个构件直接接触并产生一定可动的联接，称运动副。
P4-57 .空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度？构件在直角坐标系来说，且有6个独立运动的参数，即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。
但在平面运动的构件，仅有3个独立运动参数。
P58 .什么叫自由度？机构具有确定运动的条件是什么？机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。
具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。
P59 .运动副和约束有何关系？低副和局副各引入几个约束？运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为狗更。
引入1个约束条件将减少1个自由度。
P510 .转动副和移动副都是面接触称为低副。
点接触或线接触的运动副称为局副。
P611 .机构是由原动件、从动件和机架三部分组成P6。
12 .当机构的原动件数等于自由度数时，机构就具有确定的相对运动。
P813 .计算自由度的公式：F=3n-2PL-PH（n为活动构件；PL为低副；PH为高副），计算时注意复合较链、局部自由度、虚约束。
P914 .根据四杆机构演化原理可推出曲柄存在的条件:（1）最短杆与最长杆长度之和小或等于其他两杆长度之和；（2）连架杆或机架中必有一杆为最短杆。
机械设计基础(第五版)_杨可桢主编_课后习题答案.
（1）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位置 和
。
在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号）；
在 中，直角边小于斜边，故有： （极限情况取等号）。
综合这二者，要求 即可。
（2）当 为周转副时，要求 能通过两次与机架共线的位置。见图2-15中位置 和
半径的许多同心圆弧。
（4）进行试凑，最后得到结果如下： ， ， ， 。
机构运动简图如图2.23。
题2-12解:将已知条件代入公式（2-10）可得到方程组：
联立求解得到：
， ， 。
将该解代入公式（2-8）求解得到：
， ， ， 。
又因为实际 ，因此每个杆件应放大的比例尺为：
，故每个杆件的实际长度是：
， ，
（1）推程：
0°≤ ≤ 150°
（2）回程：等加速段 0°≤ ≤60 °
等减速段
60°≤ ≤120 °
为了计算从动件速度和加速度，设 。计算各分点的位移、速度以及加速度值如下：
总转角
0°
15°
30°
45°
60°
75°
90°
105°
位移(mm)
0
0.734
2.865
6.183
10.365
15
19.635
动。
（2）图b中的CD杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。故图b中机构的自由度为：
所以构件之间能产生相对运动。
题2-1答:a） ，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
b） ，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
c） ，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
杨可桢《机械设计基础》章节题库(带传动和链传动)【圣才出品】
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C．紧、松边有拉力差
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D．带的弯曲应力过大
【答案】A
【解析】由于带的紧、松边拉力差引起弹性滑动。过载将导致带与带轮之间的总摩擦力
增大，发生弹性滑动的弧长扩大，最终导致打滑。
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A．大带轮
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B．小带轮
C．主动带轮
D．从动带轮
【答案】B
【解析】V
带所能传递的功率
P
([ ] c
b1) A1
1 e
v
，其中[
]
为单根带的许用应力，
1000
[ ] m CLd 。
3600Zptv
16．设由疲劳强度决定的许用拉应力为 ，并且 0 、1 、 2 、 b1 、 b2 、 c 依
C．不变
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【答案】A
【解析】有效拉力为紧边拉力与松边拉力之差，有效拉力越大，差值越大，弹性滑动就
越大。
4．在进行 V 带传动设计计算时，v 过小，将使所需的有效拉力 Fe （ ）。
A．过小 B．过大 C．不变 【答案】B 【解析】在功率一定的前提下，转速越低，所需要的有效拉力就越大。
次代表带内的初拉应力、紧边拉应力、松边拉应力、在小带轮上的弯曲应力、在大带轮上的 弯曲应力和离心应力，则保证带的疲劳强度应满足（ ）。
A. B. C. D. 【答案】D
【解析】传动带所受到的最大应力max c b1 1 。
17．带传动中的打滑可以起到过载保护的作用，在带传动设计中（ ）。 A．不需避免 B．不可避免
机械设计基础第五版复习提纲(杨可桢)要点
机械设计基础第五版复习提纲（杨可桢）第一部分课程重点内容网上找到的资料，然后改正了错误加注了页数一．运动副的概念和分类P6—7；运动副图形符号P8；能画出和认识机构运动简图P8—10。
平面机构自由度的计算公式P11；复合铰链、局部自由度及简单的虚约束P12—13；速度瞬心及三心定理P15-171.所以构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构；2.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
两构件通过面接触组成的运动副称为低副，平面机构中的低副有移动副和转动副。
两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副；3.绘制平面机构运动简图；4.机构自由度F=3n-2P l-P h,原动件数小于机构自由度，机构不具有确定的相对运动；原动件数大于机构自由度，机构中最弱的构件必将损坏；机构自由度等于零的构件组合，它的各构件之间不可能产生相对运动；5.计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链（图1-13）（2）局部自由度：凸轮小滚子焊为一体（3）虚约束（4）两个构件构成多个平面高副，各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副，各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副，而不是虚约束；6.自由度的计算步骤要全：1）指出复合铰链、虚约束和局部自由度2）指出活动构件、低副、高副3）计算自由度4）指出构件有没有确定的运动。
二．铰链四杆机构的三种基本形式及运动特征P21—28；四杆机构类型判定准则P29；急回特性 P29；压力角与传动角P30；死点位置P31；四杆机构的设计（按给定的连杆位置或行程速度变化系数设计四杆机构，给定两连杆架与给定点的运动轨迹设计四杆机构不考）P32—34。
1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构，又称平面低副机构；按所含移动副数目的不同，可分为：全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。
2.铰链四杆机构：机构的固定构件称为机架；与机架用转动副相连接的构件称为连架杆；不与机架直接相连的构件称为连杆；铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
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§1 概述： §2 链传动的运动分析： §3 传动链的受力分析： §4 链传动的失效及功率曲线 §5 链传动的设计计算：
§1 概述
一、组成和工作原理
1、组成：链条、链轮
2 、工作原理 — 挠性件啮合传动
有中间扰性件的连续啮合传动。在两 个或多个链轮间依靠链轮轮齿与链节的啮 合来传递运动和动力。（传动是强制性的）
二、设计依据：
传动条件 — i = n1/ n2 =Z2 /Z1
几何条件—中心距a 与长度 ；
强度条件 —P0≥P0 ’ = KA P/ Km KZ
约束条件
Z2 ≤ 120； Z1 ≥ Zmin；
3）a—初选
①由现场结构空间定；
②通常选 ：a =（30~50）p； a max ≤80p 太大链产生扇动，太小小轮啮合齿数少，
3、特点和应用
二、链轮和链条
1、链条 分类：（起重链、牵引链、传动链）
传动链：
套筒滚子链 套筒链 齿形链 成型链
单列链 双列链 多列链
2、滚子链的结构：五部分组成
成形链
销轴、套筒、滚子、内链板、外链板
3、套筒滚子链的接头形式
4、套筒滚子链的标准
1）、节距P
2）、标记：
链号 系列--列数 ×节数 国家标准
6） 压轴力计算 FQ= KQFe 水平布置 KQ=（1.1~1.2）； KQ --压轴力系数 垂直布置 KQ=1.05
7）链轮结构设计
—轮缘(B、D、牙型) —轮辐（结构及参数） —轮毂（L,d）
通常 已标 准化
ห้องสมุดไป่ตู้
8）设计结果：
链条－ 链号（节距）、排数、链节数 标记：链号—排数×链节数 （GB） 中心距－ 实际中心距和调整范围、张 紧方式及润滑 链轮—零件图
3、在满足功率要求的前提下，尽量选小节距P。
4、链传动不宜频繁启动、制动、正反转。
问：
自行车的小链轮有先脱链的现象，请分析 其原因？
§4 链传动的设计计算
一、失效形式
1、链板疲劳 2、套筒与销轴在良好润 滑下磨损 (脱链)磨损 3、静载拉断 低速传动 4、冲击疲劳 5、销轴、套筒胶合##
二、单根链的许用功率P0
is
1 2
结论:
瞬时速度、瞬时传动比随每一次啮合作周 期性变化（每转一个链节，链速周期性变 化一次）， 链速变化幅度随齿数Z和节P 的变化而变化。
∴ 链传动工作不稳定且有规律振动。
结论：
1、对于相同磨损程度的链条，即当节距增量△p一定 时，齿数越多， △d越大，发生脱链和掉齿的可能性 就越大。所以脱链总是先出现在大链轮上，通常限定 其最大齿数Zmax=120。 2、链在多级传动中宜布置在低速级。
一、设计计算步骤
1) 计算功率Pca
2) 定齿数：Z2 = i Z1，验算Z2 ≤ 120 和n2的误差范围； 3) 确定链号（节距P）根据P0和n1
查表得KZ、 KA及Km值。 P0 ≥ KA P/ KZ Km
4）验算链速V
是否V>0.6m/s，是—继续，否---静强度计算 5) 几何计算— 初选a0→ Lp （取偶数）→ 计算 理论中心距a，中心距调节方式及范围；
β＜400 ，kf=4； β＞400 ，kf=2； β=900 ，kf=1。 β--链轮中心连线与水平面间的夹角；
悬垂拉力Ff与松边悬垂度有关、与布置α方式有关。
带传动
摩擦传动 效率低
带传动与链传动比较
链传动 啮合传动 效率高
成形链
链的接头形式
5）齿根圆直径df df =d－d1 式中，d1为滚子外径mm
§2 链传动的运动分析
链饶在轮子上可看成一个多边形， 边长为链节距P、链轮齿数为边数Z， 周长为Z1P、Z2P。
一、平均传动比和平均速度
i
n 1
Z 2
=C
nZ
2
1
vm
z1pn1 60 1000
z2pn2 (m / s) 60 1000
瞬时传动比：?
解：查表由极限拉伸载荷确定链号；查图得 Po；计算链长（取偶数节）；查KZ、Km、 KA；解出P。
§5 链传动的设计计算：
已知条件： 工作环境, 载荷性质，寿命， 输入（原 动机） P, n1 , 输出（工作机） n2.
设计内容： 链条—链号(排数)、链节数Lp 链轮—齿数Z1 , Z2、轮宽B、材料和结构 传动布置—中心距a，转向，张紧方式
vx vxmax R11 cos
180
Z2
1 360
180
2 2Z1
Z1
套筒滚子链规格和主要参数
传动链的类型
运 输链
起 重链
滚子链及其结构
悬垂拉力
Ff=kfqga q-链条单位长度质量，kg/m； a---中心距,m ； g-重力加速度，m/s2 ； kf--垂度系数：β=00， Kf=6；
额定功率曲线：
实验 Z1=19，Lp=120 节 条件 V＞0.6 m/s
载荷平稳 推荐润滑方式 图4-14 水平布置
单排链 满负荷工作15000小时, 链条节距磨损相对伸长量(△P/P ≤3%）
三、链传动的强度计算：
工作环境与实验条件不相同时应修正。
1） Z1 ≠19 小链轮齿数系数 KZ 2) 多排链系数 Km 3）载荷不平稳 KA
P0 '
KAP KZ Km
Pca K AP —计算载荷
1. 疲劳强度公式：
P0 ≥P0 ′
P0—特定条件下单排 链所能传递的功率
例 某传动链的极限拉伸载荷Q =55.6N，如果载 荷平稳，电机输入动力，n 1=850r/min， Z1=19， Z2=9 0，a=900 ， 水平布置，压力润滑。 试求此链条所能传递的功率及链长。
磨损大。
四、参数计算
1) 传动计算— Z2 =i Z1，验算Z2 ≤ 120
2) 几何计算— 根据 a决定 Lp ，取偶数节 ； 查表得Km 、 KZ和 KA值。
3) 强度计算— P0 ≥ P0’= KA P/ Km KZ ， 选择链号—根据 P0和 n1 。
布置、张紧
多边形效应
vx vxmax R22 cos
标记示例：16A--2×100 GB/T2431--1997
P=链号×25.4 =16×25.4 =25.4mm
16
16
5、 套筒滚子链的链轮
1、轮齿形状
2、链轮结构和参数： 1）节距P ; 2）齿数Z
3）分度圆直径d
d p sin 180 z
damax d 1.25p d1 4）齿顶圆直径da damin d p(11.6 / z) d1