第5章機(jī)械傳動(dòng)練習(xí)題及答案

第5章機(jī)械傳動(dòng)5-1帶傳動(dòng)有哪些類型？帶傳動(dòng)有什么特點(diǎn)？解：帶傳動(dòng)的類型有摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的特點(diǎn)如下：（1）帶傳動(dòng)屬于撓性傳動(dòng)，傳動(dòng)帶具有一定的彈性，能緩沖、吸振，使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無噪聲。（2）過載時(shí)，傳動(dòng)帶在帶輪上打滑，可防止其他零件因過載而損壞，起到安全保護(hù)作用。（3）帶傳動(dòng)適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝精度要求低，使用維護(hù)方便，成本低。（4）帶傳動(dòng)由于受摩擦力和帶本身彈性變形的影響，因而不能保證恒定的傳動(dòng)比。（5）帶傳動(dòng)外廓尺寸較大，傳動(dòng)效率低，使用壽命短，對(duì)軸的作用力較大。（6）不宜在易燃易爆的場(chǎng)合工作。5-2簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)中打滑和彈性滑動(dòng)現(xiàn)象，并指出哪種現(xiàn)象是避免不了的。解：彈性滑動(dòng)是指正常工作時(shí)普通V帶和普通V帶輪產(chǎn)生的微量滑動(dòng)現(xiàn)象，是不可避免的。在一定初拉力的作用下，普通V帶與普通V帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值，當(dāng)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力所需要的有效拉力超過普通V帶與普通V帶輪接觸面間摩擦力的總和時(shí)，普通V帶在普通V帶輪上將發(fā)生打滑。普通V帶打滑時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇下降，使傳動(dòng)失效，同時(shí)也加劇了普通V帶的磨損，因此，應(yīng)盡量避免打滑現(xiàn)象的發(fā)生。5-3帶傳動(dòng)中，什么情況下使用安裝張緊輪的方法張緊？在安裝張緊輪時(shí)，需要注意什么？解：根據(jù)摩擦傳動(dòng)原理，普通V帶必須在預(yù)張緊后才能正常工作；運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，普通V帶會(huì)松弛，為了保證傳動(dòng)能力，必須重新張緊。普通V帶傳動(dòng)的張緊方法有調(diào)整中心距和利用張緊輪兩種。當(dāng)中心距不便調(diào)節(jié)時(shí)，可采用具有張緊輪的裝置。普通V帶傳動(dòng)，其張緊輪安放在V帶松邊內(nèi)側(cè)，且靠近大帶輪，使普通V帶只受單方向彎曲，可提高普通V帶的使用壽命，以保證小帶輪上的包角。5-4鏈傳動(dòng)有哪幾種類型？鏈傳動(dòng)有什么特點(diǎn)？解：鏈傳動(dòng)的類型很多，按用途不同，鏈可分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈，起重鏈。鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比，具體特點(diǎn)如下：（1）鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和打滑，能獲得準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，但瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定。相同工作條件下，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，傳動(dòng)效率較高。圖5-21鏈傳動(dòng)（2）鏈條不需要像帶那樣的張緊力，對(duì)軸的壓力較小。（3）鏈傳動(dòng)傳遞的功率較大，過載能力強(qiáng)，能在低速重載下較好工作。（4）鏈傳動(dòng)能適應(yīng)惡劣環(huán)境如多塵、油污、腐蝕和高強(qiáng)度場(chǎng)合。但是鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不為常數(shù)，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作時(shí)有沖擊和噪聲，磨損后易發(fā)生跳齒，不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。鏈傳動(dòng)適用于兩軸線平行且距離較遠(yuǎn)、瞬時(shí)傳動(dòng)比無嚴(yán)格要求及工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)適用的范圍為：傳遞功率P≤100kW，中心距a≤6m，傳動(dòng)比i≤8，鏈速v≤15m/s，傳動(dòng)效率為5-5什么是漸開線？漸開線有哪些性質(zhì)？解：用一直線沿一半徑為rb的圓周作純滾動(dòng)時(shí)，其上任意一點(diǎn)K的軌跡AK稱為該圓的漸開線，這個(gè)圓稱為基圓，直線NK稱為漸開線的發(fā)生線。漸開線齒輪輪齒的齒廓由同一基圓上產(chǎn)生的兩條反向且對(duì)稱的漸開線組成。由漸開線的形成可知，漸開線具有以下性質(zhì)：（1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長，即NK=NA。（2）漸開線上任一點(diǎn)的法線均與基圓相切。發(fā)生線NK沿基圓作純滾動(dòng)，它與基圓始終保持相切，NK與基圓的切點(diǎn)N即為漸開線上點(diǎn)K的曲率中心。NK是K點(diǎn)的曲率半徑。（3）漸開線上任一點(diǎn)K處的正壓力方向與該點(diǎn)速度方向vK所夾的銳角稱為漸開線齒廓在K點(diǎn)的壓力角。（4）漸開線的形狀取決于基圓半徑。（5）基圓內(nèi)無漸開線。漸開線是從基圓開始向外展開的，因此基圓內(nèi)無漸開線。5-6漸開線齒廓嚙合時(shí)有什么特性？解：1）瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定；2）中心距可分性；3）嚙合角恒定；4）齒廓間正壓力方向恒定；5）齒廓間具有相對(duì)滑動(dòng)5-7什么是模數(shù)？當(dāng)齒輪的齒數(shù)不變時(shí)，模數(shù)與齒輪的幾何參數(shù)和承載能力有什么關(guān)系？解：齒輪的分度圓周長為，則。由于是個(gè)無理數(shù)，因而其計(jì)算所得的分度圓周長也是個(gè)無理數(shù)。為了便于設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)，將分度圓上齒距p與的比值規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，并將該標(biāo)準(zhǔn)值稱為齒輪的模數(shù)。模數(shù)是齒輪尺寸計(jì)算中重要的參數(shù)，齒輪分度圓直徑可以表示為d=zm。當(dāng)齒數(shù)相同時(shí)，模數(shù)越大，則齒輪的尺寸越大，齒輪所能承受的載荷也越大，5-8漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件是什么？解：由于漸開線直齒圓柱齒輪模數(shù)和壓力角均已標(biāo)準(zhǔn)化，因而其正確嚙合的條件是：（1）兩漸開線直齒圓柱齒輪的模數(shù)相等，即。（2）兩漸開線直齒圓柱齒輪的壓力角相等，即。5-9某齒輪傳動(dòng)的小齒輪丟失。但已知與之相配的大齒輪的為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其齒數(shù)52，齒頂圓直徑mm；標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距112.5mm。試求丟失的小齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑。解：設(shè)小齒輪各項(xiàng)參數(shù)下標(biāo)為1，大齒輪各項(xiàng)參數(shù)下標(biāo)為2。所以有，丟失的小齒輪的齒數(shù)為37個(gè)、模數(shù)為2.5、分度圓直徑為92mm、齒頂圓直徑為94mm和齒根圓直徑82.5mm。5-10有一對(duì)磨損嚴(yán)重的直齒圓柱齒輪，數(shù)得齒數(shù)=20，80，并量得66mm，246mm，兩輪中心距150mm。估計(jì)?，F(xiàn)需重新配制一對(duì)，試確定該齒輪的模數(shù)。解：確定該齒輪的模數(shù)m=3。5-11一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)，已知主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速840r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速280r/min，中心距270mm，模數(shù)5mm。求兩齒輪齒數(shù)和。解：根據(jù)公式將、兩式聯(lián)立：求得：兩齒輪齒數(shù)為27齒，為81齒。5-12斜齒輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)適用于什么場(chǎng)合？其正確嚙合條件是什么？解：斜齒齒輪可實(shí)現(xiàn)平行軸或交錯(cuò)軸的傳動(dòng)，適合于高速、重載傳動(dòng)的場(chǎng)合的場(chǎng)合，其正確嚙合條件如下：（1）模數(shù)相等，即。（2）壓力角相等，即。（3）螺旋角大小相等，當(dāng)斜齒圓柱齒輪外嚙合時(shí)，旋向應(yīng)相反，即；當(dāng)斜齒圓柱齒輪內(nèi)嚙合時(shí)，旋向應(yīng)相同，即。錐齒齒輪可實(shí)現(xiàn)兩相交軸間的傳動(dòng)，適用于低速、輕載傳動(dòng)場(chǎng)合，其正確嚙合條件如下：（1）法面模數(shù)相等，即。（2）法面壓力角相等，即。5-13齒輪傳動(dòng)的失效形式有哪些？解：齒輪傳動(dòng)的失效主要是指輪齒的失效，其失效形式是多種多樣的。常見的失效形式有輪齒折斷、齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合和齒面塑性變形5-14蝸桿傳動(dòng)有什么特點(diǎn)？如何判定蝸桿傳動(dòng)中蝸輪的回轉(zhuǎn)方向？解：蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比具有如下特點(diǎn)：（1）傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。這是蝸桿傳動(dòng)的最大特點(diǎn)。在動(dòng)力傳動(dòng)中，蝸桿傳動(dòng)可使空間兩交錯(cuò)軸間產(chǎn)生很大的傳動(dòng)比，其結(jié)構(gòu)比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊。一般傳動(dòng)比可達(dá)10～80，在一些手動(dòng)或分度機(jī)構(gòu)中，可大于300。（2）傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸桿齒是連續(xù)的螺旋齒，且與蝸輪的嚙合是連續(xù)的，因而蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。（3）可實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小于齒面間的當(dāng)量摩擦角，蝸輪為主動(dòng)件時(shí)，蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿，故常用于起重或其他需要自鎖的場(chǎng)合。（4）傳動(dòng)效率低。蝸桿傳動(dòng)齒面間存在較大的相對(duì)滑動(dòng)，摩擦損耗大，傳動(dòng)效率較低。一般η＝0.7～0.8，具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)的效率η≤0.5。（5）制造成本高。為了提高減摩性和耐磨性，蝸輪齒圈常用青銅制造，因此成本較高。通過蝸輪受力方向的分析判定，便可知道蝸輪的轉(zhuǎn)向，由圖5-66可知，蝸輪的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。5-15在如圖題5-15所示的圓錐齒輪組成的行星輪系中，已知=20，=30，=50，=80，=50r/min。求的大小和方向？圖題5-15解將已知條件代入式（