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1、第八章 一、选择题 8-1 B 8-2 C C 8-3 B 8-4 C 8-5 A 8-6 B 8-7 A 8-8 D 8-9 C,8-10 C,8-11 D,8-12 A,8-13 D,8-14 C,8-15 D,8-16 D,8-17 D,8-18 A,8-19 B,8-20 B,二、填空题 8-21 在平带或V带传动中，影响最大有效圆周力Fec的因素是 初拉力F0 、 摩擦系数（当量摩擦系数V ） 和 小轮包角1 。 8-22 V带传动在工作过程中，带内应力有：紧边、松边拉应力（1、2）、 离心拉应力c 、 弯曲应力（b1、b2 ） ，最大应力max= 1+c+b1 ，发生在 紧边刚绕上
2、小带轮处 。 8-23 带传动的主要失效形式为 疲劳破坏 和 打滑 ，其设计准则为 在不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命 。 8-24 某普通V带传动，传递功率P=7.5KW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍（F1=2F2），则F1= 1500 N和F2= 750 N。,8-25 带传动中，带的张紧方法有 安装张紧轮 和 调整中心距 两类。 8-26带传动过载打滑时，打滑现象首先发生在 小 带轮上，其原因是 小轮包角小于大轮包角 。 8-27在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动应布置在 高速 级，原因是 提高带传动的能力、工作平稳性好及起到过载保护的作用。 8-28 V
3、带传动中，带的型号应根据 计算功率 和 小轮转速 选择。 8-29 在带传动中，带的弹性滑动发生的原因是带两边的拉力差及弹性变形。 8-30 带传动中，带的离心力发生在带绕在带轮上的部分。,三、分析与思考题 8-31 相同的条件下，为什么V带比平带的传动能力大？ 答：平带的工作面是和带轮接触的内周面，而V带的工作面是V带的两侧面，由于楔形增压作用，在同样的张紧力下，V带传动比平带传动能产生更大的摩擦力。因此V带比平带的传动能力大。 8-32 带传动设计时，为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 答：中心距过小和传动比过大，均会造成小轮包角1过小，降低传动能力。,8-34 带传动的主要失效形式是
4、什么？带传动的设计准则是什么？ 答：带传动的主要失效形式是：打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定 的疲劳强度和寿命。,8-33 在普通V带传动中，为什么一般推荐使用的带速为5v25m/s？ 答：一般v25 m/s。若带速过大（v25m/s），则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。 带速v也不能过小（一般不应小于5 m/s）。 P=Fev，带速太小，P小传动能力降低；或P一定时，使所需的圆周力过大，易打滑，从而使所需的胶带根数过多。,8-36 带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传
5、动有何影响？ 答：在带传动中，带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的，是带在轮上的局部滑动，弹性滑动是带传动所固有的特性，是不可避免的。弹性滑动使带传动的传动比增大。 当带传动的负载过大，超过带与轮间的最大摩擦力，将发生打滑，带在轮上全面滑动，打滑是带传动的一种失效形式，是可以避免的。,8-35 影响带传动工作能力的因素有哪些？ 答：1）（Fec）F0 、1 、f 2）（ v ）dd1 、n1 3） 型号,8-39 某带传动由变速电动机驱动，大带轮的输出转速的变化范围为5001000r/min。若大带轮上的负载为恒功率负载，应该按哪一种转速设计带传动？若大带轮上的负
6、载为恒转矩负载，应该按哪一种转速设计带传动？为什么？,P一定，n2v，所需的有效圆周力 Fe，按较大的Fe设计带传动能够保证不打滑和具有一定的疲劳寿命时，当带传动高速运转时，就不会打滑和并具有一定的疲劳寿命，,按转速500r/min来设计带传动。,T一定， Fe =C， n2 v ，传递的功率 P= Fe v ,按转速1000r/min来设计带传动。,8-40一带式输送机装置如图。已知小带轮基准直径dd1=140mm，大带轮基准直径dd2=400mm，鼓轮直径D=250mm，为了提高生产率，拟在输送机载荷不变（即拉力F不变）的条件下，将输送带的速度v提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更
7、换大小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一增速要求，试分析采用下列哪种方案更为合理，为什么？,1、将dd2减小到280mm； 2、将dd1增大到200mm； 3、将鼓轮直径D增大到355mm。,输出功率P出=Fv,1、 dd2 , n2 , v，F不变，则 P出,输入功率P入 =Fe带v带,而,不变,Fe带(42%),可能引起打滑或疲劳失效。,减小dd2不可行。,1、将dd2减小到280mm； 2、将dd1增大到200mm； 3、将鼓轮直径D增大到355mm。,输入功率P入 =Fe带v带,增大dd1可行。,2、 dd1 ，,且dd1 ，1 ，K ,dd1 ，P0 ,d
8、d1 ，b1 ,输入功率P1=FeVV，V带传动的有效拉力Fe不变，不会出现打滑和疲劳破坏。,1、将dd2减小到280mm； 2、将dd1增大到200mm； 3、将鼓轮直径D增大到355mm。,3、输出功率P出=Fv,D ， v，F不变，则 P出,输入功率P入 =F带v带,而,不变,F带,可能引起打滑。,增大D不可行。,此题的答案告诉我们：用提高带速的办法提高带传动的功率是可行的， 带传动更适宜在高速下工作。,解：原V带传动比：,方案1、2的V带传动比：,原运输带速度：,现运输带速度：,同理方案3运输带速度提高：,三种方案都能使运输带速度提高42%左右，但只有方案2是合理方案， 方案1、3都不
9、能采用。,方案1、2运输带速度提高：,现运输带鼓轮转速：,原运输带鼓轮转速：,a) 平带传动,五、分析与思考题,b) V带传动,为什么带传动通常布置在机器的高速级？ 答：1）带传动布置在机器的高速级，带速高，带中的有效拉力小，不易打滑，且带的疲劳寿命长。 2）带传动工作平稳性好，具有过载保护作用。,第十章 一、选择题 10-1 A、G D、E B、C、F、H、I、J,10-14 C 10-15 B 10-16 A 10-17 A 10-18 C 10-19 D,二、填空题 10-23 对齿轮材料的基本要求是：齿面 硬 ，齿芯 韧 ；齿轮传动中，软、硬齿面是以 齿面硬度 来划分的，当 HB350
10、时为软齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS1-HBS2为 3050 ，其原因是 小齿轮的循环次数多 ；当HB350时为硬齿面，一般取小、大齿轮的硬度HBS1 = HBS2。,10-2 B 10-3 A 10-4 B 10-5 A 10-6 A 10-7 C,10-8 C 10-9 A 10-10 C 10-11 C 10-12 A 10-13 C,10-20 A 10-21 B 10-22 C,1024 在齿轮传动中，获得软齿面的热处理方式有 调质 、 正火 ， 而获得硬齿面的热处理方式有 渗碳淬火 、 整体淬火 、 表面淬火 等。,1025一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 点蚀 ，
11、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 断齿 ，开式齿轮传动的主要失效形式是 磨损 ，高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出现的失效形式是 胶合 。,1026 在闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀经常首先出现在 节线附近靠近齿根 处，其原因是该处 为单齿啮合区接触应力大 、润滑不良 摩擦力大。,1027 在推导轮齿齿根弯曲疲劳应力计算公式时，其计算模型是 悬臂梁 ，设计的主要参数是 模数m和齿宽b 。一对齿轮传动中，大、小齿轮的弯曲应力 一般不相等 。,1028 齿轮齿面接触应力计算公式是在 赫芝 公式的基础上推导出的，影响齿面接触应力最主要的参数是 分度圆直径d1和d2(中心距a) 和齿宽。一对
12、标准齿轮传动，若中心距、传动比等其他条件保持不变，仅增大齿数z1，而减小模数m，则齿轮的齿面接触疲劳强度 不变 。,1029渐开线齿轮的齿形系数YFa的物理意义是 轮齿形状对弯曲应力的影响 ，标准直齿圆柱齿轮的YFa值只与齿轮的 齿数z和变位系数x 有关。设有齿数相同的A、B、C三个标准齿轮，A为标准直齿圆柱齿轮，B为b15的斜齿圆柱齿轮，C为d=30的直齿锥齿轮，试比较这三个齿轮的齿形系数，最小的是 C ，最大的是 A 。,1030 齿轮的弯曲疲劳强度极限Flim和接触疲劳强度极限Hlim是经持久疲劳试验并按失效概率为 1% 来确定的，试验齿轮的弯曲应力循环特性为脉动循环。,1031 一齿轮
13、传动装置如图所示，轮1为主动，在传动过程中，轮2的齿根弯曲应力按 对称 循环变化，而其齿面接触应力按 脉动循环 变化。若求得其齿根最大弯曲应力为300MPa，则最小应力值为 300MPa ，应力幅值为300MPa，平均应力为 0 。,1032 在斜齿圆柱齿轮传动中，螺旋角既不宜过小，也不宜过大，因为过小，会使得 斜齿轮的优点不能充分发挥 ，而过大又会使得 轴向力过大 。因此，在设计计算中，的取值应为 820 ，可以通过调整而对 中心距 进行圆整。,1033 填注下表中参数的荐用范围（一般情况下）：,1038 标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i，、转矩T1、齿宽b均保持不变，试问在下列条件下齿轮的
14、弯曲应力和接触应力各将发生什么变化? (1)模数m不变，齿数Z1增加； (2)齿数z1不变，模数m增大； (3)齿数zl增加一倍，模数m减小一半。 答：,（1）弯曲应力（d1增大，YFaYsa减小）， 接触应力（d1增大）；,（2）弯曲应力（m增大，d1增大，），接触应力（d1增大）；,（3）弯曲应力（m减小使F大量增大，Z1增大使F少量减小）， 接触应力不变（d1不变）；,三、分析与思考题,1041有一同学设计闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，方案一其参数为：m=4mm、z1=20 、z2=60 ,经强度计算其齿面接触疲劳强度刚好满足设计要求，但齿根弯曲应力远远小于许用应力，因而又进行了两种方案设
15、计。方案二为： m=2mm、z1=40 、z2=120，其齿根弯曲疲劳强度刚好满足设计要求；方案三为： m=2mm、z1=30 、z2=90 。假设改进后其工作条件、 载荷系数K、材料 、热处理硬度 、 齿宽等条件都不变，问： 1）改进后的方案二、方案三是否可用？为什么？ 2）应采用哪个方案更合理？为什么？,解,方案一：,分析：直径d1决定齿面接触疲劳强度，模数m决定齿根弯曲疲劳强度,方案二：,方案三：,1,可用,不可用,(2) 方案一与方案二相比较，应采用方案二更合理，因为在强度均满足的条件下，齿数多、模数小有如下优点： 1、重合度，传动平稳； 2、齿高h，滑动系数，磨损、切削量 ； 3、d
16、a，齿坯小，齿轮重量 。,1044 有一对标准直齿圆柱齿轮传动。有关参数和许用值如下表，试分析比较哪个齿轮的弯曲疲劳强度高? 哪个齿轮的接触疲劳强度高?,弯曲强度,答：,接触强度,H1=H2,只比较H1、H2即可,1045现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动。其参数如下表所示。其材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同。试分析比较这两对齿轮接触强度及弯曲强度的高低。,解：两对齿轮的材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同， 即表示其许用应力都相同，只需比较其计算应力的大小。 A: d1=mz1=240=80mm B: d1=mz1=420=80mm,弯曲强度：,每对齿轮都是小齿轮的弯曲应力大，只比小齿轮的弯曲应力。,接触强度：,1046一标准直齿圆柱齿轮传动，若传递载荷不变，齿轮齿数、中心距和许用应力不变，小齿轮转速 n1从960 r/min降为720
