机械设计(链传动至齿轮传动)

参考公式： H
ZEZH Z
2KT
(u
1) bd12u
[
H
]
2、图示为一对锥齿轮与一对斜齿圆柱齿轮组成的二级减速器。已知小圆锥齿轮
1 为主动轮，其转动方向如图。直齿圆锥齿轮齿宽中点分度圆的径向 Fr1 1893N ； 斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角 1136 、压力角α=20º，螺旋角 的方向如图，径
B、链速较高，在传递相同功率时圆周力小
C、链传动是啮合传动，无需大的张紧力
D、链的质量大，离心力大
9、链传动中链轮的最大齿数一般限制为 114，是为了（ D ）
A、减小链传动的不均匀性
B、限制传动比
C、保证链轮轮齿的强度
D、减少链节磨损后脱链的可能性
10、链传动中链轮的最小齿数一般限制为 17，是为了（ A ）
A、减小链传动的不均匀性
B、限制传动比
C、保证链轮轮齿的强度
D、减少链节磨损后脱链的可能性
二、多选题 1、与带传动相比，链传动的优点包括（ ABCD ）
A、链传动无弹性滑动和打滑现象 B、能保证准确的平均传动比，传动效率较高 C、作用于轴上的径向压力较小，结构较为紧凑 D、链传动能在温度较高的情况下工作
四、计算题
1、链传动所传递的功率 P＝10kW，链速 v＝10m/s，链条单位长度的质量 q=2kg/m，
悬垂拉力
F f
=500N，求：有效圆周力
F ，离心拉力 e
F ，紧边拉力 c
F 1
和松边拉力
F 各为多少？(10 分) 2
2、链传动所传递的功率 P＝10kW，转速 n1＝1450r/min，链轮直径 dd1=100mm，
D、齿面胶合
4、设计齿轮传动时，齿面接触疲劳强度主要针对的失效形式是（ C ）
A、齿面塑性变形
B、轮齿疲劳断裂
C、齿面点蚀
D、齿面胶合
5、选择齿轮的结构形式和毛坯获得方法时主要依据（ B
）
A、齿圈宽度
B、齿轮直径
C、齿轮在轴上的位置
D、齿轮精度
6、选择齿轮精度等级的主要依据是（ A ）
A、圆周速度
B、转速
Fe
1000P v
1000 5 4.553
1098.18N
3）离心拉力 Fc qv2 2 4.5532 41.46N
4）悬垂拉力 Ff F1 Fe Fc 360.36N
5）松边拉力 F2 Fc Ff 401.82N
7 齿轮传动
一、单选题
1、当直齿圆柱齿轮直径不变，减小模数而增加齿数时，则（ C
D、低速轻载
6、减轻链传动多边形效应的主要措施不包括（ D ）
A、减小链条节距
B、增加链轮齿数
C、降低链速
D、减小链轮齿数
7、滚子链传动的主要失效形式不包括（ D ）
A、铰链磨损
B、疲劳破坏
C、铰链胶合
D、铰链点蚀
8、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小的主要原因是（ C ）
A、链传动只用来传递较小功率
1000P v
1000 10 7.6
1316N
3）离心拉力 Fc qv2 2 7.62 115.52N
4）紧边拉力 F1 Fe Fc Ff 1931.52N 5）松边拉力 F2 Fc Ff 615.52N
3、链传动所传递的功率 P＝5kW，转速 n1＝1450r/min，链轮直径 dd1=60mm，
10、齿面硬度 HB≤350HBS 的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（ B
）
A、齿面磨损
B、齿面点蚀
C、齿面胶合
D、轮齿折断
11、对于闭式齿轮传动，小齿轮齿数常见的取值范围为（ D ）
A、13～17
B、17～20
C、17～40
D、24～40
12、对于开式齿轮传动，小齿轮齿数常见的取值范围为（ B ）
1
1
2
应力[σ ]=700MPa，[σ ]=550MPa，载荷系数为 1.5，节点区域系数为 2.5，弹性
H1
H2
系数为189.8 MPa ，重合度系数为 1，齿轮转速 n1=1000r/min。（1）按已知条件说
明参考公式中各参数的取值。（2）按接触疲劳强度，求该传动所能传递的最大转
矩和功率。（10 分）
3、链传动中两轮轴线的相对位置应（ A
）
A、平行
B、相交成一定的角度
C、相交成直角
D、成任意角交错
4、链传动的合理链长应取（ A
）
A、链节距长度的偶数倍
B、链节距长度的奇数倍
பைடு நூலகம்
C、任意值
D、按链轮齿数来决定链长
5、链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在（ A ）
A、低速重载
B、高速重载
C、高速轻载
dd2=180mm，链条单位长度的质量
q=2kg/m，紧边拉力
F 1
=1500N，试求：小链
轮的速度 v，有效圆周力 F ，离心拉力 F ，悬垂拉力 F 和松边拉力 F ？(10 分)
e
c
f
2
解：1）小链轮的速度
v
d d1 n1 60 1000
60 1450 60 1000
4.553m
/
s
2）有效圆周力
答：T1=9550P1/730=98116.44N·mm d1=mnz1/ cos1054' =3.5*25=89.1mm
圆周力 Ft=2T1/d1=2202.39N 径向力 Fr=Ft tan 20 / cos1054' =816.36N 轴向力 Fa=Ft tan1054' =425.06N
D、齿圈式
三、填空题 1、齿轮传动的失效形式主要包括轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、 塑性变形。 2、闭式软齿面齿轮传动通常以保证齿面接触疲劳强度作为设计准则；闭式硬齿 面齿轮传动、开式齿轮传动以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。 3、标准直齿圆柱齿轮传动的法向载荷可分解为圆周力和径向力两个分力。 4、标准斜齿圆柱齿轮传动的法向载荷可分解为圆周力、径向力和轴向力三个分 力。 5、对于同一齿轮传动，其运动精度，工作平稳性精度和接触精度可按工作要求 分别选择不同的精度等级。
向力 Fr3 3530N 。试求：斜齿轮 3 所受圆周力、轴向力及Ⅱ轴轴向合力的大小。（注： tan 20 0.36 ， cos1136' 0.98 ， tan1136' 0.20 ）（10 分） 答：圆周力 Ft=Fr cos1136' / tan 20 =9609.44N 轴向力 Fa=Ft tan1136' =1921.89N
Fr3
Ft4
Fa4
Fa1
Fr1
Fr2
Ft1
Fa2
5、图示为圆锥齿轮传动系统，已知主动轮的转向如图所示，请在题图中力的作
用位置上画出各力（注明方向和名称），以及各轮的转矩和转向。（10 分）
四、计算题
1、一闭式外啮合标准直齿圆柱齿轮减速传动，已知：传动比 i=3，模数 m=3mm。
小齿轮齿数 z =20，齿宽 b =70mm，大齿轮齿宽 b =60mm，若主从动轮的许用
2、图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：Ⅰ轴为输入轴， 转向如图所示。试分析：（1）在下图中标出各轮转向。（2）为使 2、3 两轮的轴 向力方向相反，确定并在图中标出 3、4 两轮的螺旋线方向。（3）在图中分别标
出 2、3 两轮在啮合点处所受圆周力 Ft 、轴向力 Fa 和径向力 Fr 的方向。（10 分）
四、分析设计题 1、受力分析题。图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知：齿轮 1 的螺旋线方向
和轴Ⅲ的转向，试求：（1）为使轴Ⅱ所受的轴向力最小，齿轮 3 应选取的螺旋
线方向，并在图 b 上标出齿轮 2 和齿轮 3 的螺旋线方向；（2）在图 a 上标出轴 I、
II 的回转方向；（3）在图 b 上标出齿轮 2、3 所受各分力的方向。（10 分）
A、13～17
B、17～20
C、20～30
D、20～40
13、对于闭式齿轮传动，当齿轮的圆周速度小于 12m/s 时可采用（ A ）
A、浸油润滑
B、人工润滑
C、喷油润滑
D、以上润滑方式都可以
14、当闭式齿轮传动的圆周速度大于 12m/s 时可采用（ C ）
A、浸油润滑
B、人工润滑
C、喷油润滑
D、用带油轮的浸油润滑
二、多选题
1、常用的齿轮材料包括（
）
A、钢铁
B、铸铁
C、非金属材料
D、锡青铜
2、标准圆锥齿轮传动的法向载荷可分解为（
）
A、圆周力
B、径向力
C、法向力
D、轴向力
3、从结构上来看，齿轮组成部分可分为（
）
A、齿圈
B、齿轮轴
C、轮辐
D、轮毂
4、常见的齿轮结构形式包括齿轮轴和（
）
A、实心式
B、轮辐式
C、腹板式
C、传递功率
D、传递转矩
7、开式齿轮传动的主要失效形式是（ D
）
A、齿面点蚀
B、齿面胶合
C、轮齿折断
D、齿面磨损
8、下列传动形式中传动效率最高的是（ D ）
A、带传动
B、链传动
C、蜗杆传动
D、齿轮传动
9、齿轮设计时计算轮齿齿根的弯曲强度的目的是为避免（ A
）
A、轮齿折断
B、齿面点蚀
C、齿面磨损
D、塑性变形
2、滚子链的组成部分通常包括（ ABCD ）
A、内链板、外链板
B、销轴
C、套筒
D、滚子
3、减轻链传动多边形效应的主要措施有（ ABC ）
A、减小链条节距
B、增加链轮齿数
C、降低链速
D、减小链轮齿数
4、滚子链传动的主要失效形式包括（ ABCD
）
A、铰链磨损
B、疲劳破坏
C、铰链胶合
D、链条拉断
三、填空题 1、以带传动相比链传动的主要优点是没有弹性滑动，传动尺寸比较紧凑，作用 在轴上的载荷较小，效率较高，能在温度较高的环境使用。 2、滚子链由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成。 3、滚子链传动的主要失效形式包括铰链磨损、疲劳破坏、铰链胶合、过载拉断。 4、不计传动中的动载荷时，链在传动中的主要作用力包括工作拉力、离心拉力、 垂度拉力等。
dd2=380mm，链条单位长度的质量
q=2kg/m，悬垂拉力
F f
=500N，试求：小链
轮的速度 v，有效圆周力 F ，离心拉力 F ，紧边拉力 F 和松边拉力 F ？(10 分)
e
c
1
2
解：1）小链轮的速度
v
d d1 n1 60 1000
100 1450 60 1000
7.6m /
s
2）有效圆周力 Fe
6 链传动
一、单选题
1、链传动的特点是（ D ）
A、瞬时传动比是常数
B、平均传动比不是常数
C、瞬时传动比和平均传动比的都不是常数
D、瞬时传动比不是常数而平均传动比是常数
2、链条中宜尽量避免使用过渡链节，这主要是因为（ B ）
A、装配困难
B、过渡链节的链板要受附加弯矩的作用
C、过渡链节制造困难
D、要使用较长的销轴
3、图示为斜齿圆柱齿轮传动系统，已知主动轮、从动轮的转向如图所示，请在 题图中力的作用位置上画出各力（注明方向和名称，左右两图都要画）。（10 分）
4、图示为斜齿轮组成的二级传动系统，已知主动轮 1 为逆时针转动，请在题图 中力的作用位置上画出各力（注明方向和名称）。（10 分）
Fa3
Ft3
Fr4
4、一对斜齿圆柱齿轮传动，参数为：mn=3.5mm,，z1=25，z2=76, =1054。已
知传递的功率 P ＝7.5kW，转速 n =730r/min。求从动轮所受各分力（忽略摩擦
1
1
损失）。（注： cos1054' 0.982 ， tan1054' 0.193 ， tan 20 0.364 ）(10 分)
）
A、提高了轮齿的弯曲强度
B、提高了齿面的接触强度
C、降低了轮齿的弯曲强度
D、降低了齿面的接触强度
2、圆柱齿轮传动的小齿轮齿宽 b1与大齿轮齿宽 b2的关系应为（
B）
A、b1=b2
B、b1>b2
C、b1<b2
D、根据具体情况而定
3、闭式软齿面齿轮传动主要失效形式是（ B ）
A、轮齿折断
B、齿面点蚀
C、齿面磨损