机械设计习题集(3)

第11章 带 传 动

一、 填空与选择题

1. 带传动正常工作时,小带轮上的滑动角 小带轮的包角。 (1)大于 (2) 小于 (3)小于或等于 (4)大于或等于 2. 三角带传动中带轮最常用的材料是 。

(1)A3 (2)45钢 (3)HT15-33 (4)塑料 3. 设计中限制小带轮的直径D1 ?D1min,是为了 。 (1)限制带的弯曲应力 (2)限制相对滑移量 (3)保证带与轮面间的摩擦力 (4)轮在轴上安装的需要 4. 带传动的设计准则是 。

(1)保证带具有一定的寿命 (2)保证带不被拉断

(3)保证不发生弹性滑动的情况下,带又不被拉断 (4)保证传动不打滑的条件下,带具有一定的疲劳强度

5. 正常工作条件下的带传动,在接触面上带与带轮间 。 (1)速度完全一致 (2)存在弹性滑动

(3)存在打滑 (4)存在弹性滑动与打滑

6. 三角胶带按剖面尺寸大小分 等型号,其公称长度是指 的

长度。

7. 带传动最大的有效圆周力随着 , , 的增大而增大。 8. 带是处于 应力下工作的,这将使带容易产生 破坏。 9. 一般带传动的失效形式是 和 。 二、简答题

1. 三角胶带带轮的基准直径指的是哪个直径?三角胶带传动的最小带轮直径由什么条件限

制?小带轮包角范围如何确定?为什么?

2. 在相同的条件下,为什么三角胶带比平型带的传动能力大?

3. 图示为三角胶带带轮轮槽与带的三种安装情况,其中哪种情况是正确的?哪种情况是错误

的?分别说明理由。

(a) (b) (c)

题3图

4. 在设计带传动时,能否认为带速与带的传递功率成正比,为什么? 5. 带传动与齿轮传动及链传动比较有哪些优缺点?

6. 什么是有效拉力?什么是张紧力?它们之间有什么关系?如何理解紧边和松边的拉力差

即为带传动的有效拉力?

7. 带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比?通常推荐带速在(15~25)m/s之间,若

带速超出此范围会有什么影响?

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8. 带传动的打滑经常在什么情况下发生?打滑多发生在大轮上还是在小轮上?刚开始打滑

时,紧边拉力和松边拉力有什么关系?空载时,带的紧边拉力与松边拉力的比值F1/F2是多少?

9. 带工作时,截面上产生哪几种应力?这些应力对带传动的工作能力有什么影响?最大应力

在什么位置?

10. 什么是滑动率?滑动率如何计算?为什么说弹性滑动是带传动的固有特性?由于弹性滑动

的影响,带传动的速度将如何变化?

11. 具有张紧轮的带传动有何利弊?张紧轮应放在什么位置?为什么?

12. 为了避免带打滑,将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦,这样解决是否可行

和是否合理,为什么?

13. 写出挠性带的欧拉公式,并说明公式中各符号的含义。 三、计算题

1. 带传动中主动轮转速n1=955rpm,D1=D2=0.2m,B型棉帘布带,带长1.4m(长度系数KL=0.9),

单班、平稳工作。问传递功率7Kw,需几根胶带?

2. 已知带传动的功率P=7.5Kw,主动轮直径d1=100mm,转速n1=1200rpm,紧边拉力F1是松

边拉力F2的两倍,试求F1、F2的值。

3. 已知带传动的功率P=7.5Kw,平均带速v=10m/s,紧边拉力F1是松边拉力F2的两倍,试求

紧边拉力F1,有效圆周力Fe及初拉力F0。

4. 已知带传动的功率P=5Kw,小带轮直径d1=140mm,转速n1=1440rpm,大带轮直径

?;求空载时从动轮转速D2=400mm,三角胶带传动的滑动率ε=2%, 求从动轮实际转速n2n2;求有效圆周力Fe。

5. 带传动的小带轮直径D1=100mm,大带轮直径D2=400mm,若主动小带轮转速n1=600r/min,

三角胶带传动的滑动率ε=2%,求从动大带轮的转速n2。

6. 三角胶带传动传递的功率P=7.5kW,带的速度v=10m/s,紧边拉力是松边拉力的5倍,即

F1=5F2。求紧边拉力F1和有效拉力F。

7. 带传动传递的功率P=5kW,主动轮转速n1=350r/min,主动轮直径D1=450mm,传动的中心

距a=1500mm,从动轮直径D2=650mm,三角胶带与带轮间当量摩擦系数f?=0.5。求带速、小带轮包角α1、带长及紧边拉力F1。

8. 带传动的主动轮转速n1=1450r/min,主动轮直径D1=140mm,从动轮直径D2=400mm,传动的

中心距a?1000mm,传递功率P=10kW,取工作情况系数KA=1.2。选带型号并求三角胶带的根数Z。

9. 图示搅拌机采用三角胶带传动,主动轮转速n1=1430r/min,主动轮直径D1=100mm,从动轮

转速n2=572r/min(搅拌转速),传动中心距a?500mm,采用A型三角胶带,根数Z=2,工作情况系数KA=1.1。试求允许传递的最大功率和轴上压力。

题9图

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第12章 齿轮传动

一、 填空与选择题

1. 齿轮传动按接触疲劳强度设计确定d1时(d1?32KT1u?1ZEZHZ?2,[σ]H应??())

?du[?]H取 。

(1)max{[σ]H1,[σ]H2} (2)min{[σ]H1,[σ]H2} (3)[σ]H1 (4)[σ]H2

2. 锥齿轮弯曲强度计算中的齿形系数Yfa应按 确定。

(1)齿数Z (2)Z/cos? (3)Z/cos? (4)Z/cos?

3. 由直齿和斜齿圆柱齿轮组成的减速器,为使传动平稳,应将直齿圆柱齿轮布置

在 。

(1)高速级 (2)低速级 (3)高速级或低速级 (4)无法判断

4. 齿轮传动中,当齿轮分度圆直径不变时,将模数加大,其接触强度将 ,弯曲强度

将 。

(1)提高 (2)降低 (3)不变 (4)无法判断变化情况 5. 斜齿轮弯曲强度计算中的齿形系数Yfa应按 确定。

(1)齿数Z (2)Z/cos3? (3)Z/cos? (4)Z/cos? 6. 一对齿轮啮合传动时,大、小齿轮上齿面的接触应力 。

(1)?H1??H2 (2)?H1??H2 (3)?H1??H2 (4)不能判明大小关系 7. 开式齿轮传动中,保证齿根弯曲应力?F?[?]F,主要是为了避免齿轮的 失效。 (1)轮齿折断 (2)齿面磨损 (3)齿面胶合 (4)齿面点蚀 8. 在齿轮传动中,提高其抗点蚀能力的措施之一是 。 (1)提高齿面硬度 (2)降低润滑油粘度 (3)减小分度圆直径 (4)减少齿数

9. 在直齿圆柱齿轮传动中,若齿轮的接触强度足够,而弯曲强度稍差时,首先考虑的改进措

施是 。

(1)增大中心距 (2)保持中心距不变将模数增大、齿数减少 (3)齿数不变、加大模数 (4)增大齿数

10. 在齿轮传动中,为减少动载荷,可采取的措施是 。 (1)改用好材料 (2)提高齿轮制造精度 (3)降低润滑油粘度 (4)加大模数

11. 在齿轮传动中,提高其弯曲强度的措施之一是 。 (1)提高齿面硬度 (2)降低润滑油粘度 (3)减小模数 (4)减小压力角

12. 在齿轮传动中,为改善齿端偏载现象,可采取的措施之一是 。 (1)增加齿宽 (2)将齿轮轮齿做成鼓形齿 (3)把齿轮悬臂布置 (4)提高齿面硬度

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22213. 在确定齿轮模数m?3YFaYSa2KT1Y?YFaYSa()应按 确定。 的公式中?()2[?]F[?]F?dZ1(1)min{YFa1YSa1YFa2YSa2YYYY,} (2)max{Fa1Sa1,Fa2Sa2}

[?]F1[?]F2[?]F1[?]F2(3)

YFa1YSa1YY (4)Fa2Sa2

[?]F1[?]F214. 设计一对齿数不同的轮齿时,若需校核其弯曲强度时,一般 。

(1)对大、小齿轮分别校核 (2)只需校核小齿轮

(3)只需校核大齿轮 (4)应校核哪一个齿轮,无法判断 15. 齿轮传动中,通常应使小齿轮材料或硬度要好于大齿轮的,这是因为 。 (1)小轮齿面摩擦力大 (2)小轮齿面的接触应力高于大齿轮的 (3)小齿轮的应力循环次数多 (4)小齿轮线速度高、振动大 16. 闭式齿轮传动中,常见的两种疲劳损坏是 和 。

17. 闭式软齿面齿轮传动,一般应按 强度进行设计,然后再校核 强度。 18. 闭式硬齿面齿轮传动,一般应按 强度进行设计,然后再校核 强度。 19. 直齿圆锥齿轮的强度计算,是按其 齿轮进行分析的。

20. 斜齿圆柱齿轮的强度计算,是按其 齿轮进行分析的,同时还考虑了斜齿轮本身的特

点。

21. 齿轮传动进行弯曲疲劳强度计算,这是为了避免齿轮在预定使用期内产生 而失效。 22. 齿轮传动进行接触疲劳强度计算,这是为了避免齿轮在预定使用期内产生 而失效。 23. 标准直齿圆柱齿轮的齿形系数Yfa与齿轮的 和 有关。

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24. 斜齿轮的螺旋角β常用值为8~15,过大会使斜齿轮的 过大,过小又显示不出斜齿

轮的优点。

二、简答题

1. 齿轮传动的主要失效形式有哪些?齿轮传动的设计准则通常是按哪些失效形式计算的。 2. 为提高齿面的抗点蚀能力,试至少举出三种措施。

3. 为提高齿轮轮齿抵抗弯曲折断的能力,试至少举出三种措施。 4. 图中,(1)当齿轮1主动时,(2)当齿轮2主动时,试分析齿轮2的弯曲应力和接触应力

的应力循环特性r各等于什么?

题4图

5. 在齿轮传动中,为减小动载荷,试至少举出三种措施。

6. 在齿轮传动中,为减轻齿轮的齿端偏载,试至少举出三种措施。 7. 在图示二级减速装置中,为什么将圆锥齿轮布置在高速级?

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题7图 题8图

8. 图示蜗杆-齿轮减速装置,已知蜗轮轴II上的功率P2 = 17Kw,n2 =174r/min,蜗杆传动的效

率η1=0.85,齿轮传动的效率η2=0.98。支承损失不计,试求各轴上的扭矩,已知条件如下:

传动件 1 2 3 2? 齿数Z 3 51 21 49 模数m(mm) 8 8 3 3

9. 齿轮传动强度计算中引入的载荷系数K考虑了哪几方面的影响?试加以说明。 10. 在闭式齿轮传动中,当d1一定时,应如何选择齿数Z1?并简述理由。 11. 齿轮传动中,对齿轮的材料和热处理的基本要求是什么?说明理由。 12. 试分别说明:(1)软齿面齿轮(HBS?350),(2)硬齿面齿轮(HBS>350)常用的材料及其

热处理方法有那些?

13. (1)设计斜齿圆柱齿轮传动时,当中心距a不为整数时,为什么要将a进行圆整; (2)圆整中心距后,当齿数、模数不变时,为保证齿轮的装配或仍为无侧隙啮合,应采

取什么措施? 14. 齿轮传动中的外部附加动载荷和内部附加动载荷产生的原因是什么?试述使用系数KA和动

载荷系数Kv的物理意义,其值与哪些因数有关?高速齿轮进行齿顶修缘是为了什么? 15. 试述齿向载荷分布不均的原因及其改善措施,并由此分析齿向载荷分布系数Kβ的物理意义。 16. 为什么远离扭矩输入端(或输出端)安置齿轮,将可获得载荷沿齿向分布较均匀的效果?

如不能如此安置齿轮,而又希望齿向载荷分布较均匀时,可采取哪些措施? 17. 试述齿间载荷分配系数Kα的物理意义。为何Kα的取值与齿轮的制造精度和总重合度有关?

并分析Kα的值能否小于1?

18. 一对直齿圆柱齿轮传动,在传动比i、中心距a及其他条件不变的情况下,如减小模数m

并相应地增加齿数Z1、Z2,试问对其弯曲疲劳强度和接触疲劳强度各有何影响?在闭式传动中,如强度允许,这样减小模数m增加齿数Z有何益处?

19. 斜齿圆柱齿轮疲劳强度的计算公式和直齿圆柱齿轮疲劳强度的计算公式有什么不同?要注

意什么问题?

20. 斜齿圆柱齿轮设计中,如何利用分度圆螺旋角β值的改变进行几何尺寸的调整?

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