第5章 链传动
机械设计CH05-带与链
小链轮转速n1 /(r/min)
额定功率曲线
失效图片
滚子链链条与链轮
五、滚子链传动的设计
1．链轮齿数
选择小链轮齿数Z1 ─→计算大链轮齿数Z2=iZ1。
小链轮齿数Z1过少─→运动不平稳严重。 小链轮齿数Z1过大─→增大了传动的尺寸和质量 。 通常限制链传动的传动比i≤6，推荐的传动比i＝2~3.5。
由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。
链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。
单根V带的基本额定功率P0是根据特定的实验和分析确定的。
实验条件：传动比i=1、包角α＝180°、特定长度、平稳的工作载荷。
（P0→ ）
V带传动的设计2
二、Ｖ带传动的设计与参数选择
1. 设计的原始数据为：功率P，转速n1、n2（或传动比i），传动位置要求及 工作条件等。
2. 设计内容：确定带的类型和截型、长度L、根数Z、传动中心距a、带轮基 准直径及其它结构尺寸等。
3. 由于单根Ｖ带基本额定功率P0是在特定条件下经实验获得的，因此，在针对某一具体条件进行带传动设计时，应根据这一具体的条件对所选定的Ｖ带的基本额定功率P0进行修正，以满足设计要求。
Ｖ带传动的设计
Ｖ带传动的设计
1．V带轮设计的要求
结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。
轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。
概 述
链传动机械
应用场合：常用于高速（链速可达40 m/s）或运动精度 要求较高的场合。
p
60˚
直边
直边
O
§-3 滚子链链轮的结构和材料
(一)链轮齿形
滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合。
国标GB/T1243-1997规定了最小和最大齿槽形状及
其极限参数。
p
齿侧圆弧半径：re
1800 z1
0
1800 z1
φ1
360˚ = z1
φ1 2
=
180˚ z1
vx R11 cos
B
vy1 R11 sin
β----铰链A在主动轮上的相位角
1800 z1
0
1800 z1
νy1
A
β 180˚ z1
R1 ω1
β νx
180˚ z1
ω1
当
1800
时:
z1
当 0 时 :
vx
vx min
节距P
链号
mm 05B 8.00 06B 9.525 08B 12.70
排距pt
mm 5.64 10.24 13.92
滚子 链节 销轴 链板 极限载荷 外径d1 内宽b1 直径d2 高度h2 Q (单排)
mm mm mm mm KN 5.00 3.00 2.31 7.11 4.4 6.35 5.72 3.28 8.26 8.9 8.51 7.75 4.45 11.81 17.8
本章学习的基本要求：
（一）熟练掌握的内容 1）对链传动的运动不均匀性和动载荷有明确的概念； 2）掌握滚子链传动的设计计算方法。 （二）一般了解的内容 1）带传动的工作原理、特点和应用； 2）滚子链的结构和标准；3）链传动的布置、张紧及润滑。
机械设计习题及答案
机械设计习题第一章机械设计概述思考题1.1 一部完整的机器由哪几部分组成?1.2 设计机器时应满足哪些基本要求?1.3 设计机械零件时应满足哪些基本要求?1.4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系? 常用的计算准则有哪些? 它们各针对什么失效形式?1.5 什么叫机械零件的可靠度?它与零件的可靠性有什么关系? 机械零件的可靠度与失效率有什么关系?1.6 机械零件的设计计算有哪两种方法? 它们各包括哪些内容? 各在什么条件下采用?1.7 机械零件设计的一般步骤有哪些? 其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用? 为什么?1.8 选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能? 合理选择零件材料的原则是什么?1.9 机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题? 主要应从哪些方面来考虑零件的结构工艺性?1.10 什么是标准化、系列化和通用化?标准化的重要意义是什么?1.11 机械设计方法通常分哪两大类?简述两者的区别和联系。
1.12 什么是传统设计方法?传统设计方法又分哪3种? 各在什么条件下被采用?1.13 什么是现代设计方法?简述现代设计方法的特点。
第四章带传动思考题4.1 按工作原理的不同，带传动的主要类型有哪些?各自适用于什么场合?4.2 V带传动为什么比平带传动的承载能力大?4.3 影响带传动承载能力的因素有哪些? 如何提高带传动的承载能力?4.4 什么是弹性滑动? 什么是打滑? 它们对带传动有何影响? 是否可以避免?4.5 一般情况下，带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上? 为什么?4.6 简述V带传动的极限有效拉力F elim与摩擦系数f，小带轮包角α1及初拉力F0之间的关系。
4.7 分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布，并指出最大应力发生处。
4.8 简述带传动的主要失效形式和设计准则。
4.9 机械传动系统中，为什么一般将带传动布置在高速级?4.10 如何确定小带轮的直径?4.11 为什么V 带剖面的楔角为40°，而带轮的槽角则为32°、34°、36°或38°? 4.12 试说明公式L K K P P P α)(00'0∆+=中各符号的含义。
链传动
主要内容链传动的工作原理、类型及应用，工作情况分 链传动的工作原理、类型及应用，工作情况分 析，多边形效应，链传动的设计 析，多边形效应，链传动的设计v 本章难点 v 本章难点 v v链传动的工作情况——运动不均匀性分 链传动的工作情况——运动不均匀性分 析，设计计算时参数的合理选择。
析，设计计算时参数的合理选择。
浙江大学宁波理工学院§9-1 链传动的组成、特点和应用一、构成v主动链轮、从动链轮、链 靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力 有中间挠性件的啮合传动二、工作原理v v浙江大学宁波理工学院三、特点 v 优点：v v v v vvv v v缺点：运动不均匀 (z小、 p大 →不均匀↑) 瞬时传动比不恒定 传动平稳性差(冲击、振动大，噪 音高→动载荷 → 不宜高速传动)外 廓尺寸大远距离传动 工作可靠, 效率η较高 平均传动比恒定 i = z2/z1 压轴力Fp小于带传动的 结构紧凑(与带传动比较)◆ 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。
◆ 与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可 远距离传动。
◆ 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较 远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。
浙江大学宁波理工学院四、分类及应用按用途分类： 传动链:在机械中用来传 递运动和动力,v≤20m/s 输送链:在输送机械中用 来输送物料或机件, v=2~4m/s 起重链:在起重机械中用 来提升重物, v≤0.25m/s起重链 传动链输送链链传动应用： 农业机械 轻工、化工机械 起重、运输机械 汽车、机床 采矿机械浙江大学宁波理工学院自行车、摩托车 广泛应用在 挖掘机（恶劣工作条件） 其它低速重载场合§ 9-2 传动链的结构特点传动链可分为：滚子链、齿形链一. 滚子链（套筒滚子链）组成: v 内、外链板，套筒，销轴，滚子 配合状况: v 内链板、套筒之间—过盈配合 v 外链板、销轴之间—过盈配合 v 套筒、销轴之间—间隙配合，使 内链板 外链板 套筒 销轴 滚子 内外链板能相对转动 v 链板形状的特点→等强度浙江大学宁波理工学院浙江大学宁波理工学院% 接头形式：偶数链节®常用 奇数链节®需用过度链节浙江大学宁波理工学院滚子链的标准: % 主要参数: 1)节距: p 2)滚子外径: d1 3)内链板内宽: b1 4)排距: pt% 系列: % 标记： 链号A系列 见P167表9-1。
链传动
第七章 链传动 §7-1 链传动的特点和应用1．组成：链传动由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的链条组成。
工作时，靠链条链节与链轮轮齿的啮合带动从动轮回转并传递运动和动力。
2．特点：3．1）由于链传动属于带有中间挠性件的啮合传动，所以可获得准确的平均传动比； 2）与带传动相比，链传动预紧力小，所以链传动轴压力小，而传递的功率较大，效率较高，链传动还可以在高温、低速、油污等情况下工作；3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。
4）链传动运转时不能保持恒定的瞬时传动比和瞬时链速，所以传动平稳性较差，工作时有噪音且链速不宜过高。
4．应用：适用于中心距较大，要求平均传动比准确的场合。
传动链传递的功率一般在100kW 以下，最大传动比8max i ，链速不超过15m/s 。
本章主要讨论滚子链。
§7-2 传动链的结构特点一．滚子链滚子链是由滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5组成。
内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。
滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。
当内、外链板相对挠曲时，套筒可绕销轴自由转动。
滚子活套在套筒上，工作时，滚子沿链轮齿廓滚动，减轻了齿廓的磨损。
链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。
因此，内、外链板间应留少许间隙，以便润滑油渗入销轴和套筒的摩擦面间。
内、外链板制成8字形，是为了使链的各剖面具有相近的抗拉强度，也可减轻链的质量和运动时的惯性力。
传动链使用时首尾相连成环形，当链节数为偶数时，接头处可用内、外链板搭接，插入开口销或弹簧夹锁住。
若链节为奇数，需采用一个过渡链节才能首尾相连，链条受拉时，过渡链节将受附加弯矩，所以应尽量采用偶数链节的链条。
滚子链与链轮啮合的基本参数是节距p 、滚子外径d 1和内链节内宽b 1。
其中，节距是滚子链的主要参数。
节距增大时，链条中各零件的尺寸也要相应增大，可传递的功率也随之增大。
5章-链传动-西科大
链轮的基本参数是配 用链条的节距 p、套筒
最大外径d1、排距pt、
齿数z
2. 链轮齿形 （齿形按3RGB1244-85规定制造）
d 分度圆直径： c b r2 d r1 p 180o sin z
P
常用的滚子链链轮齿形为“三圆弧一直线”（人为设计）
r3
a
a
⌒ 、ab ⌒ 、⌒ “三圆弧”——aa cd
●起重链
——主要用于起重机械中提升 重物，其工作速度不大于0.25m/s。
●输送链——主要用于运输机械中移动重物，其工作速
度 不大于2~4m/s。
3
（1）传动链——传递动力
滚子链
齿形链
（2）起重链——起重
机械中吊起重物
5
（3）输送链——运输机械中移动重物
滚筒式输送链
板式输送链
链式输送链
概
述
链传动的特点： ——链传动是利用 链作为中间绕性件， 靠链与链轮的啮合， 传递运动和动力。
节距p 排距Pt 滚子外径drmax 极限载荷Q（单排） 每米长质量q（单排） FQ （N） mm mm mm Kg/m 12.7 14.38 15.875 18.11 50.8 58.55 7.95 10.16 28.58 13800 21800 222400 0.6 1.00 10.10
10A特殊 自行车链条
1
链传动是啮合传动，平均传动比准确，但由于链轮的 多边形效应，使得链传动的瞬时传动比不是常数，从而引 起附加的动载荷和振动，学习时应注意。本章将以链传动 的运动特性和滚子链传动的计算为重点学习内容。2Biblioteka 链的种类：●传动链
——主要用来传递动力， 通常，圆周速度V≤20m/s； 传动比i≤8，中心距a≤5~6m， 传递功率P≤100KW， 传动效率η≈0.95~0.98。
机械设计——链传动设计
垂直方向分速度：V1′=R1ω 1sinβ
5）A链节结束啮合时——相位角： V V1 A V 1′ B
1 180 2 z1
V
V2
D
V 2′
2
1
1 180 A链节结束啮合时 ( ) 2 z1
180 180 R11 cos v R11 cos 前进方向分速度： z1 z1 180 180 R11 sin 垂直方向分速度： v1 ' R11 sin z1 z1
2.链传动的瞬时链速V瞬
图示为链条的销轴中心A在主动轮上啮进，销轴中心D在从动轮上啮 出的速度分析。设主、从动链轮分别以角速度ω 1、 ω 2转动，其节 圆半径为R1、R2，销轴中心A亦随之作等速圆周运动，其圆周速度 V1=R1ω 1；销轴中心D的圆周速度V2=R2ω 2。
A
1 2
D
V1 V
1
V 1′ B A
第十四章
链传动设计
§14-1 链传动概述 §14-2 链传动的运动特性和受力分析 §14-3 滚子链传动设计
§14-4
§14-5
链传动的润滑、布置和张紧
链传动设计的实例分析及设计时
应注意事项
§14-1
一、链传动的类型 链传动的组成 ——由主、从动链轮和 环形链条组成。
链传动概述
链传动是以链条为中间挠性件 的间接啮合传动。
1 180 1）A链节开始进入啮合——相位角： 2 z1
V1 V β V 1′ B A
V2
V γ
V 2′ D
180 180 R11 cos v R11 cos 前进方向分速度： z1 z1 180 180 R11 sin 垂直方向分速度： v1 ' R11 sin z1 z1
第5章 挠性传动解读
离心拉(应)力作用于带的整个周长，且处处相等 3．弯曲应力
σb1＝Eh/dd1 σb2＝Eh/dd2 式中：h为带的高度(mm)；E为带的弹性模量(MPa)；dd为带轮基准直径。
弯曲应力只作用在绕过带轮的那一部分带上
最大应力发生在紧边与小带轮相切处(紧边开始绕上小带轮处）
四、带传动的弹性滑动
由于带弹性体，因而在拉力的作用下带 会产生弹性变形(伸长) 。 紧边：受力F1，变形δ1 松边：受力F2，变形δ2 F1＞ F2 ，δ1 ＞ δ2 松边
紧边：F0→F1 松边：F0→F2 拉力增加，带增长 拉力减小，带收缩
带是弹性体，可认为其总长不变，则： 紧边拉力增量 ＝ 松边拉力减量 即： F1 －F0 ＝ F0 － F2
故： F1 ＋F 2 ＝ 2 F0
有效拉力(Effective tensile force)： F1－F2 ＝F ＝Ff
— 即带所传递的圆周力 F 以主动轮侧的带为隔离体分析：
一链传动的运动分析在链传动中链条绕在链轮上如同绕在两个正多边形的轮子上正多边形的边长等于链节距链传动工作情况分析销轴中心的圆周速度水平分量链速垂直分量链节所对中心角上述反映了链速的周期性变化
第5章 挠性传动设计
带传动概述
带传动的几何计算及基本理论 普通V带传动设计
链传动概述
链传动工作情况分析 滚子链传动设计
F2 Ff D1 F1
n2
Ff
F1 ＝ F0 ＋F/2 （1） F2 ＝ F0 －F/2 （2）
分析带在即将打滑时,紧边拉力F1与松边拉力F2的关系。得 到挠性体摩擦的基本公式，称为欧拉公式: F1/ F2=efvα （3） 式中：fv为带与轮面间的摩擦系数；α为带轮的包角(rad)； e为自然对数的底(e≈2.718) 通过上面（1）（2）（3）式求解得V带不打滑条件下所能 传递的最大圆周力: 1 e f va 1 F1 (1 f va ) Fmax 2F0 f va e e 1
链传动种类及功能
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5.1 带传动
(1)张紧轮方式图5-12所示为平带传动时采用的张紧轮装 置，它是利用平衡重锤使张紧轮张紧平带的。张紧轮是为改 变带轮的包角或控制带的张紧力而压在带上的随动轮。当两 带轮中心距不能调整时，可使用张紧轮张紧装置。
图5-13所示为V带传动时采用的张紧轮装置。V带传动中使 用的张紧轮应安放在V带松边的内侧。张紧轮放在带外侧， 带在传动时受双向弯曲而影响使用寿命;放在带的内侧时，传 动时带只受单方向的弯曲，但会引起小带轮上包角的减小， 影响带的传动能力，因此，应使张紧轮尽量靠近大带轮处， 这样可使小带轮上的包角不致减小太多。
带不宜过松或过紧，带的张紧程度要适当。过松，不能保证 足够的张紧力，传动时容易打滑，传动能力不能充分发挥;过 紧，带的张紧力过大，使带的使用寿命缩短。
新带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。安装V带时， 应按规定的初拉力张紧。
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5.1 带传动
4.平带传动与V带传动的特点 结构简单，使用维护方便，适用于两轴中心距较大的传动
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5.1 带传动
(2)调整中心距方式 ①定期张紧。带的定期张紧装置一般利用调整螺钉来调整两
带轮轴线间的距离。如图5-14(a)所示，将装有带轮的电动 机固定在滑座上，旋转调整螺钉使滑座沿滑槽移动，将电动 机推到所需位置，然后固定。这种张紧方式适用于水平传动 或接近水平的传动。图5-14(b)所示为垂直或接近垂直传动 时采用的定期张紧方式。通过旋转调节螺母使托架绕固定轴 摆动，可以达到调整中心距使带张紧的要求。 ②自动张紧。如图5-15所示，将装有带轮的电动机固定在 浮动的摆架上，利用电动机及摆架的自重，使带轮随同电动 机绕固定轴摆动，自动保持张紧力。这种方式常在小功率的 传动中使用。
第5章带传动复习及自测(含参考答案)
第五章 带传动重要基本概念1．失效形式和设计准则失效形式：打滑、疲劳破坏。
设计准则：保证带传动不打滑，使带具有足够的疲劳寿命。
2．确定小带轮直径考虑哪些因素(1) 最小带轮直径，满足d 1≥d d min ，使弯曲应力不至于过大； (2) 带速，满足 5 ≤ v ≤ 25 m/s ；(3) 传动比误差，带轮直径取标准值，使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%； (4) 使小带轮包角≥°120； (5) 传动所占空间大小。
3．V 带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置带传动不适合低速传动。
在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。
若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。
另外，V 带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。
这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。
4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的：调整初拉力。
采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。
因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。
精选例题与解析例5-1 已知：V 带传递的实际功率P = 7.5 kW ，带速 v =10m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有效圆周力F e 、紧边拉力F 1和初拉力F 0。
解题注意要点：这是正常工作条件下的受力计算，不能应用欧拉公式； 解： 根据： v F P e ⋅=得到： 750107500===v P F e N联立：==−=21212750F F F F F e K US T解得： 7502=F N ， 15001=F N11252/75015002/10=−=−=e F F F N例5-2 设V 带所能传递的最大功率P = 5 kW ，已知主动轮直径1d d = 140mm ，转速n 1= 1460 r/min ，包角°=1401α，带与带轮间的当量摩擦系数5.0=v f ，试求最大有效圆周力e F 和紧边拉力1F 。
机械设计课后习题答案徐锦康
机械设计答案第1章机械设计概论1－2 设计机器时应满足哪些基本要求答：1、功能要求满足机器预定的工作要求，如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高温、防潮等）。
2、安全可靠性要求（1）使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。
（2）能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。
（3）对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。
3、经济性在产品整个设计周期中，必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑，用价值工程理论指导产品设计，正确使用材料，采用合理的结构尺寸和工艺，以降低产品的成本。
设计机械系统和零部件时，应尽可能标准化、通用化、系列化，以提高设计质量、降低制造成本。
4、其他要求机械系统外形美观，便于操作和维修。
此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同，而对设计提出某些特殊要求，如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。
1－4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系常用的设计准则有哪些它们各针对什么失效形式答：在设计中，应保证所设计的机械零件在正常工作中不发生任何失效。
为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件，这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。
它是设计机械零件的理论依据。
常用的设计准则有：1、强度准则：确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基本的设计准则。
2、刚度准则：确保零件不发生过大的弹性变形。
3、寿命准则：通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。
4、振动稳定性准则：高速运转机械的设计应注重此项准则。
5、可靠性准则：当计及随机因素影响时，仍应确保上述各项准则。
1－7 机械零件设计的一般步骤有哪些其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用答：机械零件设计的一般步骤有：1、选择零件类型、结构；2、计算零件上的载荷；3、选择零件的材料；4、确定计算准则；5、理论设计计算；6、结构设计；7、校核计算；8、绘制零件工作图；9、编写计算说明书及有关技术文件其中步骤4对零件尺寸的确定起决定性的作用。
机械设计第5-7章习题解答汇总
第5章 带传动与链传动5-1 带传动的弹性滑动是怎样产生的？能否避免？对传动有何影响？它与打滑有何不同？答：带传动的弹性滑动是由于带的弹性和拉力差而引起的带和带轮面间的局部的、微小的相对滑动，这是摩擦型带传动正常工作时的固有特性，是不可避免的。
弹性滑动导致传动效率降低、带磨损、传动比不准确。
打滑是由过载引起的带在带轮上的全面滑动，使传动失效。
打滑为非正常的工作状态，是必须避免也是可以避免的。
5-2带传动的中心距为什么要限制在一定的范围？答：带传动的中心距之所以要限制在一定的范围，是因为：1）若中心距过小，虽结构紧凑，但小带轮的包角太小，导致摩擦力和传动能力降低；2）中心距过小，使带的长度过短，带的工作频率增加，降低带的疲劳强度和工作寿命；3）中心距若过大,不仅结构不紧凑，且皮带松边下垂，高速传动时易引起带的颤动。
5-3．多根V 带传动时，若发现一根已坏，应如何处置？答：多根V 带传动时，即使只发现一根已坏，也应该同时更换新的V 带，不可新旧混用。
5-4 已知一V 带传动，小带轮直径d 1d =160mm,大带轮直径d 2d =400mm ，小带轮转速n 1=960min r ,滑动率2=ε00，试求由于弹性滑动引起的大带轮的转速损失。
解： 若无弹性滑动，大带轮的理想转速n 2应为：1122n d 960160n 384(r /min)d 400⨯=== 所以，由弹性滑动引起的大带轮的转速损失为：2n =3840.02=7.68(r /min)ε⨯5-5 为什么链传动具有运动不平稳性？答：由于链传动的多边形效应，使其瞬时速度和瞬时传动比周期性变化，从而引起动载荷，所以链传动具有运动不平稳性。
5-6 为什么链条节数常取偶数，而链轮齿数取为奇数？答： 因为若链节数为奇数，则需要采用过渡链节，当链条受拉时，过渡链节的弯链板承受附加的弯矩作用，强度降低，所以链节数常取为偶数。
正因为链节数常为偶数，为使磨损均匀，链轮齿数一般取为奇数。
机械设计基础习题答案第5章
5-1如图所示的V带在轮槽内的三种安装情况，哪一种正确？为什么？答：第一种安装方式正确。
因为第二种安装方式，使带缠身较大的弯曲变形，带在传动中受到的弯曲应力增大，影响带的使用寿命。
第三种安装方式，使带的工作面与带轮的接触面积减小，影响带传动的传动能力。
5-2什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间的关系？答：紧边和松边拉力的差值为带传动中起传递转矩作用的拉力，称为有效拉力F。
为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上，由于静止不动，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F o。
F2F 0 f fe e 1 15-3小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角的计算公式？答：F随α的增大而增大。
增加α会使接触弧上摩擦力的总和增加，从而使F增大，提高其传动能力。
由于大带轮到包角α2大于小带轮的包角α1，打滑首先发生在小带轮，因此，只考虑小带轮的包角α1。
5-4带传动工作时，带的截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？答：（1）拉应力：作用于带的全长。
带的紧边σ1为，松边为σ2，σ1＞σ2。
（2）弯曲应力：绕过带轮处受到弯曲应力的作用。
σb1＞σb2。
（3）离心拉应力：沿带长均匀分布。
当带在紧边绕上小带轮时应力达到最大值，其值为σmax=σ1+σb1+σC5-5带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的？它们对带传动的影响？是否可以避免？答：弹性滑动是由于带的弹性变形，只要传递圆周力，就会产生弹性滑动，不可避免。
弹性滑动引起带的传动比的变化。
打滑是由于过载引起的，能够避免。
5-6链传动的主要失效形式有哪几种？答：链板疲劳破坏；滚子和套筒的冲击疲劳破坏；链条铰链磨损；链条铰链的胶合；静力拉断。
5-7链传动为何要适当张紧？与带传动的张紧有什么区别？答：链传动中，不需要给链条初拉力。
链传动张紧的目的，是为了避免松边下垂量过大而引起啮合不良或振动现象。
带传动工作一段时间后会由于塑性变形和磨损而松弛，使初拉力减小，传动能力下降。
机械设计 第5章 链传动
式中 S ——静强度安全系数； FQmin ——单排链最小抗拉载荷，见表5-1。 [S] ——许用安全系数，取4~8
§5.5链传动 的布置.张紧 和润滑
一、链传动 的布置
二 、 链 传 动 的 张 紧
三、链传动的润滑
（2）初选中心距a0
中心距小，则结构紧凑，链的总长短，啮合次数多，寿命低。 中心距大，链松边下垂量大，链条颤动。 通常取：a0=(30-50)p, amax=80p， 小链轮包角大于120o,大小链轮不相碰的最小中心距的初定值：
i 4 a0min 0.2z1(i 1) p
i4
（3） 确定链节数Lp
表5-5小链轮齿数Z1的推荐值
传动比i
1~2
2.5~4
4.6~6
>7
小链轮齿数Z1 31~27
25~21
22~28
17
Z1,Z2应优先选用数列17、19、21、23、25、38、57、76、95、114
大小链轮齿数取为互质的奇数。
传动比i<=7,推荐i=2~3.5，v<2m/s、载荷平稳i<=10
机械设计
第5章 链传动
第5章 链传动
§5.1 概述
1.链传动的构成——两个链轮+一个传动链 2. 链传动的特点：结构紧凑，无弹性滑动和
打滑现象；平均传动比准确；承载能力大；
效率高； 能在恶劣 环境中工 作。传动 中有冲击 和噪声。
§5.2 滚子链和链轮
1.滚子链的结构和链接头形式
表5-1滚子链规格和主要参数 （摘自GB/T1243-1997）
实际工作一般与实验条件不同，对功率P进行修正，得设计功率Pd
机械设计作业题(全)
第一章 机械设计的基础知识一、填空题1、计算载荷P ca 、名义载荷P 和载荷系数K 的关系式是 ，强度计算时应用 。
2、稳定变应力的一种基本形式是 、 和 循环变应力。
3、当一零件受脉动循环变应力时，其平均应力是其最大应力的 。
4、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是 ，而脆性材料的极限应力是 。
5、影响零件疲劳极限的主要因素有 、 ______ 、 ________6、某钢材在无限寿命区的对称循环疲劳极限为σ-1＝260MPa ，若此钢材的循环基数N 0=5×105，指数m =9，则循环次数为30000次时的疲劳极限为 。
二、选择题1、机械设计课程研究的内容只限于 。
（1）专用零件和部件；（2）在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件；（3）在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件；（4）标准化的零件和部件。
2、下列四种叙述中 是正确的。
（1）变应力只能由变载荷产生；（2）静载荷不能产生变应力；（3）变应力是由静载荷产生；（4）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。
3、机械零件的强度条件可以写成 。
（1） （2） （3） （4）4、在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的 。
（1）屈服极限；（2）疲劳极限；（3）强度极限：（4）弹性极限。
5、变应力特性σmax 、σmin 、σm 、σa 及r 等五个参数中的任意 来描述。
（1）一个；（2）两个；（3）三个；（4）四个。
7．在图示设计零件的σm —σa 极限应力简图中，如工作应力点M 所在的0N 线与[]σσ≤[]ττ≤[]σσS S ≤[]ττS S ≤[]σσ≥[]ττ≥[]σσS S ≥[]ττS S ≥[]σσ≤[]ττ≤[]σσS S ≥[]ττS S ≥[]σσ≥[]ττ≥[]σσS S ≤[]ττS S ≤横轴间夹角θ=45︒，则该零件受的是。
（1）非对称循环变应力；（2）静应力；（3）脉动循环变应力；（4）对称循环变应力；8．在题7图所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的0N线与横轴之间的夹角θ=90︒时，则该零件受的是。
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第5章 链传动
一﹑选择题
1.链传动设计中，一般链轮最多齿数限制为120max z ，是为了____。
A.减小链传动的不均匀性
B.限制传动比
C.减少链节磨损后链从链轮上脱落下来的可能性
D.保证链轮轮齿的强度
选C
第5章 链传动第4节滚子链传动的设计计算
来源：机械设计习题集P72
2.链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了____。
A.减小传动的运动不均匀性和动载荷
B.防止链节磨损后脱链
C.使小链轮轮齿受力均匀
D.防止润滑不良时轮齿加速磨损 选A
第5章 链传动第4节滚子链传动的设计计算
来源：机械设计习题集P72
3.设计链传动时，链节数最好取____。
A.偶数
B.奇数
C.质数
D.链轮齿数的整数倍
选A
第5章 链传动第4节滚子链传动的设计计算
来源：机械设计习题集P72
4.下列链传动传动比的计算公式中，____是错误的。
A. 21n n i = B. 12d d i = C. 12z z i = D. η12T T i =
选B
第5章 链传动第3节链传动的传动比
来源：机械设计习题集P72
5.多排链排数一般不超过3或4排，主要是为了____。
A.不使安装困难
B.使各排受力均匀
C.不使轴向过宽
D.减轻链的重量
选B
第5章 链传动第2节滚子链的结构
来源：机械设计习题集P73
6.下列具有中间扰性件的传动中，____作用在轴上的载荷最小。
A.普通V 带传动
B.平带传动
C.链传动
选C
第5章 链传动第1节链传动的优点
来源：机械设计习题集P73
7.链传动张紧的主要目的是____。
A.同带传动一样
B.提高链传动的工作能力
C.避免松边垂度过大而引起啮合不良和链条振动
D.增大包角
选C
第5章链传动第5节链传动的张紧
来源：机械设计习题集P73
8.链传动的张紧轮应装在____。
A.靠近主动轮的松边上
B.靠近主动轮的紧边上
C.靠近从动轮的松边上
D.靠近从动轮的紧边上
选A
第5章链传动第5节链传动的张紧
来源：机械设计习题集P73
9.链传动人工润滑时，润滑油应加在____。
A.紧边上
B.链条和链轮啮合处
C.松边上
选C
第5章链传动第5节链传动的润滑
来源：机械设计习题集P73
10.链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动____。
A.工作平稳
B.链条和链轮轮齿磨损均匀
C.提高传动效率
D.避免采用过渡链节
选D
第5章链传动第2节链传动的结构
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
11.链传动大链轮齿数不易过多的原因是____。
A.为减小速度波动
B.避免传动比过大
C.避免磨损时导致脱链 选C
第5章 链传动第4节链传动的设计计算
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
12.为了____推荐链轮最大齿数120max z 。
A.保证链轮的强度
B.保证传动平稳
C.当磨损量达到2%~3%，仍可使链条继续工作
选C
第5章 链传动第4节链传动的设计计算
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
13.链条在小链轮上的包角，一般应大于____。
A.90°
B.120°
C.150°
D.180°
选B
第5章 链传动第4节链传动的设计计算
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
14.与齿轮传动相比，链传动的优点是____。
A.传动效率高
B.工作平稳﹑无噪声
C.承载能力大
D.能传递的中心距大
选D
第5章链传动第1节链传动的优点
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
15.链传动中心距过小的缺点是____。
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
选C
第5章链传动第4节链传动的设计计算
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
16.链条在小链轮上包角过小的缺点是____。
A.链条铰链易发生胶合
B.链条易被拉断﹑承载能力低
C.同时啮合的齿数少﹑链条和轮齿磨损快
D.传动的不均匀性增大
选C
第5章链传动第4节链传动的设计计算
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
17.低速链传动中（s
），链的主要失效形式是____。
6.0
v/
m
A.冲击破坏
B.链条铰接的磨损
C.胶合
D.过载拉断
选D
第5章链传动第3节链传动的主要失效形式
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
二﹑填空题
1.与带传动相比，链传动的承载能力____，传动效率____，作用在轴上的径向压力____。
答案：大，高，小
第5章链传动第1节链传动的优点
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
2.链轮的转速____，节距____，齿数____，则链传动的动载荷就越大。
答案：高，大，少
第5章链传动第4节链传动的设计计算
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
3.链传动一般应布置在____平面内，尽可能避免布置在____平面或____平面内。
答案：铅垂，水平，倾斜
第5章链传动第5节链传动的布置
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
4.链传动中，应将____边布置在上面，____边布置在下面。
答案：紧，松
第5章链传动第5节链传动的布置
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
5.开式链传动的主要失效形式是____。
答案：链条铰链磨损
第5章链传动第3节链传动的主要失效形式
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
6.滚子链最主要的参数是链的____，为提高链速的均匀性，应选用齿数为____的链轮。
答案：节距，较多的奇数
第5章链传动第2节滚子链的结构
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
7.链传动工作时，其转速越高，其运动不均匀性越____，故链传动多用于____速传动。
答案：严重，低
第5章链传动第3节链传动的工作情况分析
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
8.链传动中，当节距增大时，优点是____，缺点是____。
答案：承载能力增大，多边性效应增大，振动﹑冲击﹑噪声严重第5章链传动第2节链传动的结构
来源：机械设计学习要点与习题解析P83
9.链传动的____传动比不变，____传动比是变化的。
答案：平均，瞬时
第5章链传动第3节链传动的传动比
来源：机械设计学习要点与习题解析P84
三﹑判断题
1.链传动中，当主动链轮匀速回转时，链速是变化的。
（）
答案：√
第5章链传动第3节链速的公式
来源：机械设计学习要点与习题解析P86
2. 链传动中，当一根链的链节数为偶数时需采用过渡链节。
（）答案：×
第5章链传动第2节链传动的结构
来源：机械设计学习要点与习题解析P86
3.链传动的平均传动比恒定不变。
（）
答案：√
第5章链传动第3节链传动的传动比
来源：机械设计学习要点与习题解析P86
4.在一定转速下，要减轻链传动的运动不均性，设计时，应选择较小节距的链条。
（）
答案：√
第5章链传动第3节链传动的速度不均匀性
来源：机械设计学习要点与习题解析P86
5.滚子链设计中，由于链节数一般选用偶数，考虑到均匀磨损，链轮齿数也最好采用偶数。
（）
答案：×
第5章链传动第4节链传动的设计
来源：机械设计学习要点与习题解析P86
6.链传动设计要解决的一个问题是消除其运动的不均匀性。
（）
答案：×
第5章链传动第4节链传动的设计
来源：机械设计学习要点与习题解析P86。