机械设计习题集答案第十三章 链传动设计
机械设计基础第六版第13章 带传动和链传动
带传动的张紧方法： 1.调整中心距
a a
滑道式张紧装置
调整螺钉 调整中心距 2.采用张紧轮 3.自动张紧
张紧轮
销轴
精品课件
自动张紧装置
带传动的优点：
1. 适用于中心距较大的传动； 2. 带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；
3. 过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；
dα
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2
dα 2
d d F+dF
F1
fdN F (Fd)F co2精s品 课F 件 co2s
力平衡条件：
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2 fdN F (Fd)F co d 2 sFco d 2 s
因 d 很小 s， id n d 可 ,co d 取 s1去掉二阶d微 Fd量
2
2
2 a co 2 s (d 1 d 2 )(d 2 d 1 )
以 co s 1si2n11 2精2 品课及 件
d2 d1 2a
代入得：
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长: L2 a2(d 1d 2)d 24 a d 12
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2 L (d 1 d 2 )2 L (d 1 d 2 )2 8 (d 2 d 1 )2 8 带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮精上品，课而件且当带工作一段时间之后， 因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。
§13-1 带传动的类型和应用
带传动的组成：
主动轮1、从动轮2、环形带3。
F0
F0
1 n1
2 n2
机械设计习题 链传动
链传动一.是非题1．链传动的链节数通常不应选择偶数。
（）2．滚子链标记：08A—1×88 GB1243.1—83,其中1表示滚子链的排数。
（）3．链传动的平均传动比为一常数。
（）4．由于啮合齿数较少的原因，链传动的脱链通常发生在小链轮上。
（）5．在链传动中，当两链轮轴线在同一水平面时，通常紧边在上面。
（）6．滚子链传动的节距p愈大，链的承载能力愈高。
因此高速重载传动宜选用大节距链。
（）7．链传动的多边形效应是造成瞬时传动比不恒定的原因。
（）二．单项选择题1．链传动中，最适宜的中心距是______。
（a）（10~20）p （b）（20~30）p（c）（30~50）p（d）（50~80）p2．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3．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）防止润滑不良时轮齿加速磨损（d）使小链轮轮齿受力均匀4．链传动设计中，一般链轮最多齿数限制为z max =120，这是为了______。
（a）减小链传动的不均匀性（b）限制传动比（c）减小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5．与齿轮传动相比较，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6．在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀和动载荷，应______。
（a）增大链节距和链轮齿数（b）减小链节距和链轮齿数（c）增大链节距，减小链轮齿数（d）减小链条节距，增大链轮齿数7．为了限制链传动的动载荷，在链节距和小链轮齿数一定时，应限制______。
（a）小链轮的转速（b）传递的功率（c）传动比（d）传递的圆周力8．大链轮的齿数不能取得过多的原因是______。
（a）齿数越多，链条的磨损就越大（b）齿数越多，链传动的动载荷与冲击就越大（c）齿数越多，链传动的噪声就越大（d）齿数越多，链条磨损后，越容易发生“脱链”现象9．链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在______情况下。
机械设计基础 课后习题答案 第三版 课后答案(1-18章全) 完整版
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
机械设计习题集与作业题CH11_12_13
第十三章滚动轴承13-1（1）N316/P6 51316（2）51316 N316/P6（3）6306/P5 51316（4）6306/P5（5）3030613-2 （1）13-9 答：一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力，所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对，轴承的支撑反力作用点的跨距较小，派生轴向力相对；反装指轴承的外圈宽边相对，轴承支撑反力作用点的跨距较大，派生轴向力相背。
面对面安装即正装，背对背即反装。
13-13 答：常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等，寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的，L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答：N307/P4、6207、30207的内径为35mm，51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高，6207允许的极限转速最高，N307/P4承受径向能力最强，51301不能承受径向载荷。
13-6解：圆锥滚子轴承反装，查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ，e=0.37，Y=1.6。
（1）两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ，Fr2=1512.62N（2）两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧，2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ，N 473d2a2==F F（3）两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ，e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4，Y1=1.6； X2=1，Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P（4）验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
13带、链传动习题与参考答案
习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1 带传动是依靠 来传递运动和功率的。
A. 带与带轮接触面之间的正压力B. 带与带轮接触面之间的摩擦力C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力2 ★带张紧的目的是 。
A. 减轻带的弹性滑动B. 提高带的寿命C. 改变带的运动方向D. 使带具有一定的初拉力3 ★与链传动相比较，带传动的优点是 。
A. 工作平稳，基本无噪声B. 承载能力大C. 传动效率高D. 使用寿命长4 ★与平带传动相比较，V 带传动的优点是 。
A. 传动效率高B. 带的寿命长C. 带的价格便宜D. 承载能力大5 ★ 选取V 带型号，主要取决于 。
A. 带传递的功率和小带轮转速B. 带的线速度C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力6 V 带传动中，小带轮直径的选取取决于 。
A. 传动比B. 带的线速度C. 带的型号D. 带传递的功率7 中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由 决定。
A. 小带轮直径B. 大带轮直径C. 两带轮直径之和D. 两带轮直径之差8 两带轮直径一定时，减小中心距将引起 。
A. 带的弹性滑动加剧B. 带传动效率降低C. 带工作噪声增大D. 小带轮上的包角减小9 带传动的中心距过大时，会导致 。
A. 带的寿命缩短B. 带的弹性滑动加剧C. 带的工作噪声增大D. 带在工作时出现颤动10 若忽略离心力影响时，刚开始打滑前，带传动传递的极限有效拉力Felim 与初拉力F 0之间的关系为 。
A. Felim )1/(20-=ααv f v f e e F B. F elim )1/()1(20-+=ααv f v f e e F C. F elim )1/()1(20+-=ααv f v f e e F D. F elim ααv f v f e e F /)1(20+=11 设计V 带传动时，为防止 ，应限制小带轮的最小直径。
A. 带内的弯曲应力过大B. 小带轮上的包角过小C. 带的离心力过大D. 带的长度过长12 一定型号V带内弯曲应力的大小，与成反比关系。
考研备考期末复习 机械设计基础 第13章 带传动和链传动
机械设计基础 — 带传动和链传动
七、带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传
动比有精确要求的场合。功率P<100KW，带速v=5~25m/s， 传动比i<7。
2
d2 d1
2a
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
机械设计基础 — 带传动和链传动
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长:
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2L (d1 d2 ) 2L (d1 d2 )2 8(d2 d1 )2
8
机械设计基础 — 带传动和链传动
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.04 0.06 0. 10 0.17 0.30 0.6 0.87
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对
应的带轮直径称为基准直径d。
d
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直
径上的周线长度称为基准长度Ld 。
bd
机械设计基础 — 带传动
窄V带的结构及尺寸
φ =40˚，h/bd =0.9的V带称为窄V带。
2
F2 AE
∴ 1 2
带绕过主动轮时，带一边绕进， 一边向后收缩，使带速落后于轮 速： v带v1。
F2
F2 n1
n2
链传动的习题答案
链传动的习题答案链传动的习题答案在机械学习中，链传动是一种常见且重要的机械传动方式。
它通过链条的运动来传递动力和转动运动。
链传动常用于各种机械设备和工业机械中，如自行车、摩托车、工业机械等。
本文将针对链传动的习题进行解答，帮助读者更好地理解和掌握链传动的原理和应用。
一、链条的基本结构链传动的基本结构由链条和链轮组成。
链条由一系列相互连接的链节构成，链节之间通过铰链连接。
链轮则是链条运动的驱动和受动部分，它们通过齿轮与链条的齿槽相咬合，使链条能够传递动力和转动运动。
二、链条的分类根据链条的结构和用途，链条可以分为滚子链、齿轮链和输送链等几种类型。
1. 滚子链：滚子链是链传动中最常见的一种链条。
它由滚子和内、外链板构成，滚子与链轮的齿槽相咬合，使链条能够平稳传递动力。
滚子链适用于高速、大功率传动的场合。
2. 齿轮链：齿轮链是由链板和链轮组成的链条。
链板上的齿轮与链轮的齿槽相咬合，通过齿轮的转动来传递动力。
齿轮链适用于中速、中功率传动的场合。
3. 输送链：输送链主要用于输送物料或工件的场合。
它由链板和链轮组成，链板上通常有挡板或槽，以便于物料或工件的输送。
三、链条的应用链传动广泛应用于各个领域，如交通运输、机械制造、矿山冶金等。
以下是链传动在几个常见领域的应用案例。
1. 自行车：自行车是最常见的链传动应用之一。
自行车的链条通过链轮的转动来传递动力，使车轮转动，从而推动自行车前进。
2. 摩托车：摩托车也是一种常见的链传动应用。
摩托车的链条通过链轮的转动来传递动力，使后轮转动，从而推动摩托车前进。
3. 工业机械：链传动在工业机械中应用广泛。
例如，链传动可用于输送带、起重机、挖掘机等设备中，以传递动力和实现运动。
四、链传动的习题解答下面将给出几个链传动的习题，并给出详细的解答。
1. 问题：一辆自行车的前链轮齿数为48，后链轮齿数为18，求链条的传动比和速比。
解答：传动比 = 前链轮齿数 / 后链轮齿数 = 48 / 18 = 2.67速比 = 后链轮齿数 / 前链轮齿数 = 18 / 48 = 0.3752. 问题：一台工业机械的链条总长度为3米，链节数为50个，求每个链节的长度。
机械设计与理论：第13章 链传动
§13-5 链的受力、失效和许 用功率
一、链的受力
• 与带传动相似，链传动工作时，链的两边形成 紧边和松边。紧边和松边所受的拉立分别为F1 和F2： F1=Ft+Fc+Ff , F2=Fc+Ff
轮芯可用一般钢材或铸铁以节省贵重钢材。采用可拆联接的组合 式链轮的另一优点是轮齿失效后只需更换齿圈即可。
链轮材料
• 可用灰铸铁(不低于HT200)，热处理后硬 度为260--280HB。
• 较多的是用优质碳钢和合金钢如15-50号 钢、15Cr、20Cr、40Cr、35SiMn 、 35CrMo 、45Mn、 ZG310-570钢等，热 处理后硬度均在40HRC和40HRC以上。
• F1为有效圆周力(有效拉力)(N)， • Fc 为离心拉力(N)，Fc=qv2 (其中q为单排链每
米质量kg/m )，当 v≤7m/s 时, Fc可忽略不计; • F一f为般悬不垂大拉，力可(近N)似，取Ff是为由链边自重而产生的，
Ff≈0.1Ft 。
二、链的失效
• 链的疲劳破坏
链是在变应力下工作的，导致链板可能发生疲劳断裂或套筒、滚子表 面产生疲劳点蚀。
滚子链轮轮齿的齿形
链轮几何参数
• 分度圆直径 d ＝ p ／sin(180°／z ) • 齿顶圆直径 da ＝ p (0.54 + cot(180°／z)) • 齿根圆直径 df ＝ d - dr • 式中 p 为节距，z 为齿数。
滚子链轮的结构型式
• 小直径的链轮可采用板式， • 中等尺寸的链轮可采用孔板式， • 大直径的链轮多用组合式，齿圈焊接在或用螺栓联接在轮芯上。
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答：不正确。因 d = p / sin
题 13-3 一链号为 16A 的滚子链传动，主动轮齿数 z1=17，链轮转速 n1=730r/min，中心 距 a=600mm。求平均链速 v，瞬时链速的最大值 vmax 和最小值 vmin。
v min =
d1 138.23 ω 1 cos β = × 76.44 × cos(± 10.59°) = 5.19 m s 2 2 × 1000
题 13-4 某单排滚子链传动，已知主动轮转速 n1=800r/min，齿数 z1=19，z2=90，中心 距 a≈900mm，该链的极限拉伸载荷 Q=55600N。若工作情况系数 KA=1.2，求该传动能传 递的功率。 解答： 实际能传递功率 P ≤
链长 L P =
题 13-5 设计由电动机驱动往复泵用的滚子链传动。已知传递功率 P=7kw，主动链轮转速 n1=1450r/min，从动链轮转速 n2=500r/min，要求中心距约为两链轮分度圆直径之和的 2.5 倍，中心距可调，两班制工作。 解答： （一）确定链轮齿数 z1、z2 假设链速 v=3－8m/s，由表可选取 z1=21。 i = 故 z2 = iz1=2.9×21=60.9，取 z2=61。 （二）计算链节数 LP
13-1
解答： 1．链速 v。 查表或计算得链号为 16A 时，链节距 p=25.4mm。
z1 pn1 17 × 25.4 × 730 = = 5.25 m s 60 × 1000 60 ×1000 d 2．瞬时链速 vmax、vmin。 v = ω1 cos β ，其中： 2 180° 180° d 1 = p / sin = 25.4 / sin = 138.23mm z 17 2πn1 2 × π × 730 ω1 = = = 76.44 rad s 60 60 d 138.23 当β=0 时，有： v max = 1 ω1 cos β = × 76.44 = 5.28 m s 2 2 × 1000 180° 当β =± = ±10.59° 时有： z1 v=
与题意要求 a≈2.5（d1+d2）=65.3p=829.31mm 相符。 （六）计算压轴力 FQ 工作拉力 F =
1000P 1000 × 7 = = 1085.3N V 6.45
压轴力 FQ=（1.2~1.3）F=1.2×1085.3=1302.3N （七）润滑方式 由链速 v 及节距 p 查得该传动应采用油浴或飞溅润滑。 （八）链轮结构和尺寸， （略）
第十三章
题 13-1
链传动设计
单项选择题 （选一正确答案，并将其符号填入题中空白处）
（1）链条的基本参数是 C。 A．销轴直径 B．销轴长度 C．节距 （2）链条中宜尽量避免使用过渡链节，这主要是因为 C。 A．制造困难 B．装配困难 C．过渡链节的链板要承受附 加弯矩作用 （3）代号为 16A-1×80GB1243.1-83 的链，其节距为 B。 A．16mm B．25.4mm C．12.7mm （4）为了限制链传动的动载荷，在节距 p 和小链轮的齿数 Z1 一定时，应该限制 A。 A．小链轮的转速 n1 B．传递的功率 P C．链条的速度 v （5）链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在 A 情况下。 A．低速重载 B．高速重载 C．高速轻载 （6）标准滚子链的额定功率曲线，是通过大量试验所绘制而成的，试验条件中小链轮 齿数 Z1，传动比 i 及链节数 Lp 分别为 C。 A．Z1=9，i=1，Lp =75 B．Z1=17，i=2，Lp = 100 C．Z1=19，i=3，Lp =100 （7）如大链轮齿数超过极根值（Zmax=120） ，则 B。 A．链条的磨损快 B．易发生脱链现象 C．链传动的噪音大 （8）对于高速重载的链传动，宜选取 C 的链条。 A．大节距单排 B．小节距单排 C．小节距多排 （9）链传动算出的实际中心距，在安装时一般还需缩短 2-5mm，这是为了 C。 A．考虑链工作后要发生磨损 B．使链条松驰，有利于减轻冲击 C．使安装 方便，啮合顺利 （10）两轮轴线在同一平面的链传动应使链条的紧边在上，松边在下，这样 A。 A．松边下垂后不致与紧边相碰 B．可减轻链条的磨损 C．可使链传动达到 张紧目的 （11）链传动中，链节数和链轮齿数常分别取 B。 A．偶数与偶数 B．偶数与奇数 C．奇数与偶数 题 13-2 简答题 （1）影响链传动动载荷的主要参数是什么？设计中应如何选择？ 答：影响链传动动载荷的主要参数是链轮齿数、链节距和链轮转速。设计中采用 较多的小链轮齿数，较小的链节距，并限制链轮转速不要过高，对降低动载荷都 是有利的。 （2）链传动的传动比写成 i =
p0 = K AP 1.3 × 7 = = 7.07kw 。 K Z K L K p 1.11× 1.16 × 1
按 P0 和 n1 选择滚子链型号为 08A，链节距 p=12.7mm，并查手册证实失效的确为链板 疲劳所致，前假设正确。 （四）验算链速 V
V= Z 1 Pn1 60 10
3
=
21× 12.7 × 1450 60 × 10 3
题 13-6 滚子链传动中，在其后使用过程中，需使从动轮转速 n2 降低，若中心距 a 及主动 轮转速 n1 不便改变，可采用增大从动轮齿数 z2 或减小主动轮齿数 z1 的方案，但哪种方案 更合理呢？ 讨论要点：1）传动平稳性；2）传递的功率。 分析与思考： 本问可从两个方面考虑。 （1）传动平稳性 两方案中，z1 不变，增大 z2，工作平稳性好。 （2）传递的功率 两方案中，z1 不变，增大 z2，传递功率 P 会有所增加，分析如下：
+
= 6.45 m s ，与假设相符。
（五）确定实际中心距 a
a= p 4 L − z 1 + z 2 P 2 z + z2 LP − 1 2
2 2 z −z − 8 2 1 = 827.9mm ， 2π
p=
p0 K Z K L K p KA
式中仅 KL 发生变化，且有所增加，故 P 增加。 反之，若 z2 不变，减小 z1，则传递功率 P 会减小，因为 Kz，KL 都减小。 由上，采用增大 z2 方案更合理。
13-3
13-4
P0 K z K l K p KA
查得 Q=55600N 时，链号为 16A，其节距 p=25.4mm； 又由 n1=800r/min，可查得额定功率 P0=30KW。 由 z1=19，可查得 Kz=1；因单排，故 Kp=1。
z1 + z 2 a z −z 2 P +2 +( 2 1) = 138.47 ，取 LP=138 节，查得 Kl =1.09。 2 P a 2π 30 × 1× 1.09 × 1 故能传递动率 P = = 27.25KW 1.2
n1 1450 = = 2.9 。 n2 500
13-2
按题意 a 0 ≈ 2.5(d 1 + d 2 ) = 2.5 p / sin
180° 180° = 65.39 p + p / sin z1 z2
（三）确定链节距 p 查得工作情况系数 KA=1.3，小轮齿数系数 Kz=1.11，链长系数 KL=1.16，功率不大， 选单排 Kp=1.0，则所需传递的额定功率 P0 为（暂按链板疲劳算） ：