机械设计题库链传动.pdf

1 链传动 一选择题 (1) 与齿轮传动相比较，链传动的优点是D 。 A. 传动效率高B. 承载能力大 C. 工作平稳，无噪声D. 传动中心距大 (2) 链传动人工润滑时，润滑油应加在C 。 A. 紧边上B. 链条和链轮啮合处C. 松边上 (3) 链传动中， p表示链条的节距、z表示链轮的齿数。当转速一定时，要减轻链传动的运动不均匀 性和动载荷，应D 。 A. 增大p和zB. 增大p、减小z C. 减小p和zD. 减小p、增大z (4) 链传动中，一般链条节数为偶数，链轮齿数为奇数，最好互为质数，其原因是 A 。 A. 磨损均匀B. 抗冲击能力大 C. 减少磨损与胶合D. 瞬时传动比为定值 (5) 当链传动的速度较高且传递的载荷也较大时，应选取B 。 A. 大节距的单排链B. 小节距的多排链C. 两者均可 (6) 链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了A 。 A. 减少传动的运动不均匀性和动载荷B. 防止链节磨损后脱链 C. 使小链轮齿受力均匀D. 防止润滑不良时加速磨损 (7) 链传动中作用在轴上的压力要比带传动小，这主要是由于C 。 A. 这种传动只用来传递小功率B. 链的质量大，离心力也大 C. 啮合传动不需很大的初拉力D. 在传递相同功率时圆周力小 (8) 滚子链传动中，滚子的作用是B 。 A. 缓和冲击B. 减小套筒与轮齿间的磨损 C. 提高链的极限拉伸载荷D. 保证链条与轮齿间的良好啮合 (9) 链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动D 。 A. 工作平稳B. 链条与链轮轮齿磨损均匀 C. 提高传动效率D. 避免采用过渡链节 (10) 链条磨损会导致的结果是D 。 A. 销轴破坏B. 链板破坏 2 C. 套筒破坏D. 影响链与链轮的啮合，致使脱链 (11) 链传动的瞬时传动比等于常数的充要条件是C 。 A. 大齿轮齿数 2 z是小链轮齿数 1 z的整数倍B. 12 zz C. 12 zz，中心距a是节距p的整数倍D. 12 zz，pa40 (12) 链传动大链轮齿数不宜过多的原因是C 。 A. 为减小速度波动B. 避免传动比过大C. 避免磨损时过早脱链 (13) 应用标准滚子链传动的许用功率曲线，必须根据B 来选择链条的型号和润滑的方法。 A. 链条的圆周力和传递功率B. 小链轮的转速和计算功率 C. 链条的圆周力和计算功率D. 链条的速度和计算功率 (14) 链传动张紧的目的是C 。 A. 使链条产生初拉力，以使链传动能传递运动和功率 B. 使链条与轮齿之间产生摩擦力，以使链传动能传递运动和功率 C. 避免链条垂度过大时产生啮合不良 D. 避免打滑 (15) 链传动中心距过小的缺点是C 。 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 (16) 当链条磨损后，脱链通常发生在B。 A. 小链轮上B. 大链轮上C. 同时在大、小链轮上 (17) 在一定使用寿命和良好润滑条件下，链传动的承载能力决定于A 。 A. 铰链元件的疲劳强度B. 铰链销轴的耐磨性 C. 链的静强度D. 链轮轮齿的耐磨性 (18) 链条铰链 (或铰链销轴 )的磨损， 使链节距伸长到一定程度时(或使链节距过度伸长时）会D。 A. 导致内外链板破坏B. 导致套筒破坏 C. 导致销轴破坏 D. 使链条铰链与轮齿的啮合情况变坏，从而发生爬高和跳齿现象 (19) 链条的节数宜采用B 。 A. 奇数B. 偶数C. 5 的倍数D. 10 的倍数 3 (20) 链轮分度圆直径用B 式计算。 A. p z 180sin B. z p 180sin C. z p180sin D. p z180sin 其中：z为链轮齿数；p为链节距。 (21) 链条在小链轮上的包角，一般应大于B 。 A. 90B. 120C. 150D. 180 (22) 链传动中，传动比过大，则链在小链轮上的包角会过小。包角过小的缺点是A 。 A. 同时啮合的齿数少，链条和轮齿的磨损快，容易出现跳齿 B. 链条易被拉断，承载能力低 C. 传动的运动不均匀性和动载荷大 D. 链条铰链易胶合 (23) 推荐链轮最大齿数120 max z，此限制是为了D。 A. 保证链的强度B. 保证链传动的充分的平稳性 C. 限制传动比的选择 D. 当铰链 (或铰链销轴 )磨损使链节距伸长率达到3时，仍保证链与链轮的啮合 (24) 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 C. 任意值D. 按链轮齿数来决定链长 (25) 若一传动装置由带传动、齿轮传动和链传动组成，则3 种传动方式由高速到低速的排列次序为 A 。 A. 带齿轮 链B. 链齿轮 带C. 齿轮 链 带 (26) 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 (27) 两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使 B 。 A. 链条平稳工作，降低运行噪声B. 松边下垂量增大后不致与链条卡死 C. 链条的磨损减小D. 链传达到自动张紧的目的 (28) 链轮毛坯是采用铸铁制造，还是采用钢来制造，主要取决于D 。 A. 传递的圆周力B. 传递的功率 C. 轮的转速D. 链条的速度、载荷性质 (29) 若只考虑链条铰链磨损，掉链通常发生在B 上。 4 A. 小链轮B. 大链轮C. 说不定 (30) 链条的磨损主要发生在C 的接触面上。 A. 滚子和轮齿B. 滚子和套筒 C. 套筒和销轴D. 内链板与轮齿 (31) 影响链速不均匀的主要参数是A 。 A. 链轮的齿数B. 链节数C. 中心距 (32) 在一般情况下，链节数最好是B 。 A. 奇数B. 偶数C. 主动链轮齿数的整数倍 (33) 链传动的瞬时传动比 s i为B 。 A. 2 1 n n B. 2 1 C. 2 1 z z D. 1 2 n n (34) 链传动中，链板受到应力属于C 。 A. 静应力B. 对称循环变应力 C. 脉动循环变应力D. 非对称循环应力 (35) 链传动中 ,最适宜的中心距是C 。 A. (1020)pB. (2030)pC. (30 50)pD. (5080)p (36) 滚子链的极限功率曲线图反映着D 失效对承载能力的限制。 A 链片疲劳B 铰链胶合C 过载拉链D 多种 二填空题 (1) 链传动是具有中间挠性件的啮合传动， 其失效形式主要有链的疲劳失效、 链条铰链的磨 损、链条铰链的胶合以及链条静力拉断。 (2) 链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在低速重载或严重过载情况下。 (3) 低速链传动 (smv/6 .0)的主要失效形式是过载拉断，为此应进行静强度计算。 (4) 在润滑良好、中等链速的链传动中，其承载能力主要取决于链板的疲劳强度；当链传动的速 度增高到一定程度，其传动能力主要取决于滚子和套筒的冲击疲劳强度。 (5) 滚子链的基本参数是节距p、 滚子直径 1 d、内链节内宽 1 b以及多排链排距 t p等，其中节 距p是滚子链的主要参数。 (6) 滚子链的标记08A 188GBl243.1 83 表示按 GB1243.183 制造的 A 系列、节距为12.7mm、 单排、 88 节的滚子链。 (7) 链传动的运动不均匀性是由于链条围绕在链轮上形成了正多边形而造成的，因此称为链传动 5 的多边形效应。 (8) 链传动的动载荷大小与回转零件的质量和角速度的大小相关。 (9) 若不计链传动中的动载荷，则链的紧边受到的拉力 1 F是由 链传递的有效圆周力 e F、链的离心 力所引起的拉力 c F以及链条松边垂度引起的悬垂拉力 f F3 部分组成的。 (10) 链传动在工作时，链板所受的拉应力是非对称循环变应力。 (11) 链传动的传动比过大时，将导致链条在小链轮上的包角过小，啮合的齿数 减少，这样容易出现跳齿或加速链条的磨损现象。 (12) 为了尽量避免采用使链板受附加弯矩作用的过渡链节，因此一般取链节数为偶 数，而为了使 链条与轮齿磨损均匀，链轮齿数最好取与链节数互为质数的奇数。 (13) 链传动张紧的目的是为了避免在链条的垂直过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也可 以增大链条与链轮的啮合包角，常用的张紧方法有调整中心距和用张紧装置。 (14) 一般小链轮采用的材料较大链轮好， 这是由于小链轮轮齿啮合的次数比大链轮轮齿啮合的次 数多之故。 (15) 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内外链板所组成，其销轴与外链板之间， 套筒与内链板之间分别用过盈配合连接；而滚子与 套筒 之间、套筒与 销轴之间分别为 间隙配合。 (16) 链传动中小链轮齿数太少，则会使传动的运动不均匀性和 动载荷增加，同时加速铰链磨 损。而大链轮齿数太多，容易发生掉链。 (17) 链传动设计时，链条节数应选偶数(奇数、偶数 )。链轮齿数应选奇数；速度较高时，链 节距应选小些。 (18) 链传动中，即使主动链轮的角速度 2常数，也只当21 zz并且中心距恰为节距的整数倍时 时从动链轮的角速度 2和传动比 i才能得到恒定值。 (19) 链传动的动载荷是随着链条节距 P 增大和链轮齿数减少而增加。 (20) 开式链传动的主要失效形式是链条铰链磨损。 (21) 对于高速重载的套筒滚子链传动，应选用节距小的多排链 ;对于低速重载的套筒滚子链 传动，应选用节距大的链传动。 (22) 链传动中，小链轮的齿数越多时，则传动平稳性越好。 (23) 链传动中， 当节距p增大时， 优点是承载能力增大， 多边形效应增大。缺点是振动、冲击、 噪声严重。 6 三是非题 (1) 链传动中，当主动链轮匀速回转时，链速是变化的。（T） (2) 链传动中，当一根链的链节数为偶数时，需采用过渡链节。(F) (3) 旧自行车的后链轮(小链轮 )比前链轮 (大链轮 )容易脱链。(T) 四问答题 (1) 引起链传动速度不均匀的原因是什么?其主要影响因素有哪些?为什么一般情况下链传动的瞬时传 动比不是恒定的?那么在什么情况下能使其瞬时传动比恒定呢? 答： 1) 链传动速度不均匀的原因是链条围绕在链轮上形成了正多边形，即产生了多边形效应。 2) 啮合过程中链节铰链在主动轮上的相位角与链节铰链在从动轮上的相位角。 3) 链传动的瞬时传动比 cos cos 1 2 2 1 s R R i，在传动过程中，角和角不是时时相等的，因此瞬时 传动比i随角和角的变化而不断变化。 4) 要使瞬时传动比 s i在全部啮合过程中保持恒定，必须使分度圆半径 21 RR，即齿数 21 zz，且 传动的中心距a恰为节距p的整数倍，这样和角的变化才会时时相等，则 s i恒为 1。 (2) 链传动为什么要张紧?如图 9-1 所示的链传动，轮3 为张紧轮，问小链轮1 按什么方向旋转比较合 理(在图中标出 )?并说明原因。 图 9-1 答： 1) 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂直过大时产生啮合不良和链条的振动现象， 同时也可以增大链条与链轮的啮合包角。当两轮轴心连线倾斜角大于60 时，通常应设有张紧装置。 2) 小链轮按答图1所示的方向旋转比较合理。其原因是当小链轮按该图所示的方向旋转时，其松边在 下，这样的结构比较合理；若松边在上，则可能有少数链节垂落到小链轮上产生链条卡住的现象。 7 答图 1 (3) 链传动工作时，产生动载荷的原因有哪些? 答：动载荷产生的主要原因有： 1) 链条和从动链轮作周期性的变速运动。 2) 链条沿垂直方向的分速度 y v作周期性变化，使链条发生横向振动。 3) 链节与链轮啮合瞬间有一定的相对速度。 (4) 中心距a的大小，对链传动有何影响? 答：中心距小时： 当链速不变，中心距小、链节数少的传动，在单位时间内同一链节的屈伸次数增多，因此会加速链的 磨损。 中心距大时： 1) 中心距大，链较长，则链的弹性好，抗振能力较高，又因磨损较慢，所以链的使用寿命较长。 2) 若中心距太大，会发生松边上、下颤动现象，使传动运行不平稳。 (5) 标出图 9-2 所示的链传动主动轮小链轮的转向，并说明原因。 图 9-2 答： 1) 主动轮的转向应如答图2 解所示 (逆时针旋转 )，这样紧边在上方，松边在下方。 2)若松边在上时，可能有少数链节垂落到小链轮上或下方的链轮上，因而有咬链的危险。 8 (a) (b) 答图 2 (6) 与带传动及齿轮传动相比，链传动有哪些优缺点?为什么自行车中一般都采用链传动? 答：与带传动相比，链传动是啮合传动，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用在轴上的 压力也小，可减少轴和轴承的受力；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣环境下工作。 与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低，当中心距较大时，其传动结构简单，成本低。 链传动的主要缺点是：瞬时链速和瞬时传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作中有一定的冲击 和噪音，不能用于高速。 自行车中采用链传动的原因：中心距较大，采用链传动结构紧凑简单；链传动没有弹性滑动和打 滑；链传动能在较差的环境下工作。 (7) 试分析链传动的节距和中心距过大或过小时对传动有何影响? 答：在一定条件下，链的节距越大，承载能力越高；但多边形效应增加，传动不平稳，动载荷和噪 音越严重，传动尺寸也大。 当i1，链轮中心距又过小时，链在小链轮上的包角小，与小链轮同时啮合的链节数亦小。同时因总 链节数减少，当链速一定时，在单位时间内同一链节受到的应力变化次数和屈伸次数增加，使链的寿命降 低。但中心距过大，除结构不紧凑外，还会使链的松边上、下颤动，使运行不平稳。 (8) 链传动的额定功率曲线是在什么条件下得到的，在实际使用中常要进行哪些项目的修正? 答：链传动的额定功率曲线是在 2 z25、 p L120、单排链、载荷平稳、传动比i3、按照推荐的 润滑方式、工作寿命为15000h、温度在 570C之间的条件下得到，实际应用时因实际情况与实验条件 不同，常须乘以一系列修正系数：小链轮齿轮系数 z K，多排链系数 p K，工作情况系数 A K，且当润滑 达不到要求时，额定功率值应降低。 (9) 什么工作条件下按额定功率曲线选择传动链?什么工作条件下要求校核链的静强度安全系数? 答：当链速smv/6 .0的滚子链传动情况下按额定功率曲线选传动链，并根据实际情况修正。 对于链速smv/6.0的传动，属低速链，其失效形式是过载拉断，应进行静强度计算。(10) 如图 9-3 所示链传动的布置是否正确?为什么 ? 答：正确。因为符合链传动紧边尽量在上的原则。 9 图9-3 (11) 链传动中，链节距 p、链轮齿数z，链轮转速 n对链传动的运动特性有何影响?在设计链传动时， 怎样考虑这些影响? 答：链节距p：在一定条件下，链节距越大，承载能力越高，但是传动的多边形效应也要增大，于是 冲击、振动和噪声也越严重。所以设计时，应尽量选取较小节距的单排链；速度高、功率大时，则选用小 节距多排链。从经济上考虑，中心距小、传动比大时，选用小节距多排链；中心距大时，选大节距单排链。 链轮齿数z：齿数过少，会导致：传动的不均匀性和动载荷增大；铰链磨损加剧；链传动的圆周力增 大。因此，设计时，增加小链轮齿数对传动是有利的。但是z不能选得太大，否则除增大了传动的尺寸和 质量外，链条会易于发生跳齿和脱链现象。 链轮转速n：转速越高，传动的动载荷就越大。所以设计时链速不能过高。 五分析与设计计算题 (1) 单排滚子链传动，己知链节距mmp4.25，小链轮分度圆直径mmd47.170 1 ，小链轮转速 min/790 1 rn，单位长度链条的质量mkgq/6 .2，求小链轮齿数 1 z和链所受的离心拉力 c F。 解： 1）计算小链轮齿数 1 z 由公式 1 1 180 sin z p d 得149. 0 47.170 4.25180 sin 11 d p z 所以 569. 8 180 1 z 则21 569.8 180 1 z 2）计算链的离心拉力 c F 链速v m/s02.7 100060 4 .2579021 100060 11 pnz v 离心拉力 c F 10 c FN128N24.12802. 76.2 22 qv (2) 一链传动， 1 z=25， 2 z=75， 1 n=960r/min ，现由于工作需要，拟将从动轮转速降到 2 n=220rmin 左右 (相对误差小于3)，若不考虑中心距变化的影响，试问： 1) 若从动轮齿数及其它条件不变，应将主动轮齿数减小到多少?此时链条所能传递的功率将是原来的 多少倍 ?(用符号表示 ) 2) 若主动轮齿数及其它条件不变，应将从动轮齿数增大到多少? 3) 上述两种方案中，哪种方案比较合适?为什么 ? 解：1)改变 1 z的方案。为使min/220 2 rn，min/960,75 12 rnz， 则19.17960/22075/ 1221 nnzz齿 选 1 z=17 齿，相对误差1.13，允许。 链所能传递的功率 zA 0p KK PK P，由于两种情况变化的仅是主动轮齿数 1 z，所以传递的功率将是原来 的 zz KK。 z K为25 1 z的小链轮齿数系数， z K为 1 z=17 的小链轮齿数系数。 2)改变 2 z方案。通过增大从动轮齿数来满足 2 n，则 1 .10922096075/ 2112 nnzz齿 取 2 z=109 齿，相对误差0.13，允许。 从前述链所能传递的功率公式看没有改变的参数，所以链条所传递的功率不变。 3)比较上述两种方案，若传动空间允许时，增大从动轮齿数有利，因为减小主动轮的齿数，将使传动 功率下降。 (3) 一双排滚子链传动，已知链节距mp05.19，单排链的额定功率kWP5.3 0 ，小链轮齿数 21 1 z，大链轮齿数67 2 z，中心距约为mm700，小链轮转速min/350 1 rn，载荷平稳，小链轮齿 数系数9 .0 z K，多排链系数7.1 p K，工作情况系数0.1 A K，试计算： 1) 该链传动能传递的最大功率； 2) 链条的长度。 解：1)链传动能传递的最大功率 kW KK PK P61.6 9.00 .1 5 .37 .1 zA 0p 2)链节数 11 9.118 22 2 2 12 0 210 p zz a pzz p a L节 取118 p L节。 链长mmpLL05.226505.