机械基础,第2版,习题答案,第6章

　第六单元

　机械传动

　练习题

　 一、名词解释

　1．机械传动

　 机械传动是指利用机构传递运动或动力的传动方式。

　2．带传动

　 带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。

　3．带轮包角

　 带轮包角  是指带与带轮接触面的弧长所对应的中心角。

　4．链传动

　 链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。

　5．齿轮传动

　 齿轮传动是由主动齿轮、从动齿轮和机架组成的高副传动。

　6．分度圆

　 齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆称为分度圆。

　7．齿距

　 在分度圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距。

　8．压力角

　 在端平面上，过端面齿廓与分度圆交点处的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角称为压力角，用  表示。

　9．变位齿轮

　 采用变位修正法加工的齿轮称为变位齿轮。

　10．齿轮系

　 由一系列相互啮合的齿轮组成的传动装置称为齿轮系，简称轮系。

　11．定轴轮系

　 在轮系运转时，所有齿轮（包括蜗杆、蜗轮）的几何轴线位置相对于机架均固定不动的轮系，称为定轴轮系。

　12．周转轮系

　 在轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的固定轴线回转的轮系，称为周转轮系。

　13．传动比

　主动轮与从动轮的转速之比，称为传动比。

　二、填空题

　1．常见的机械传动有：

　带

　传动、

　链

　传动、齿轮传动和蜗杆传动等。

　2．带传动按带的截面形状进行分类，可分为

　平

　带传动、

　V

　带传动、同步带传动和圆带传动等。

　3．V 带截面尺寸越大，其传递的功率越

　大

　，生产中使用最多的是 A、B、C 三种型号 V 带。

　4．V带轮通常由

　轮缘

　、

　轮辐

　和轮毂三部分组成。

　5．带轮包角  越

　小

　，摩擦力就越小，通常要求带轮的包角  ≥

　120°

　。

　6．带传动比越大，在主动轮与从动轮的中心距不变的情况下，两带轮的直径差越

　大

　，小带轮上的包角就越

　小

　，带的传动能力就会下降。

　7．带传动中，如果两带轮的中心距越

　大

　，传动结构会越

　大

　，传动时还会引起 V 带颤动。

　8．常用的带传动张紧方法有：

　移动

　法、

　摆动

　法和安装张紧轮法。

　9．链传动由

　主动

　链轮、

　从动

　链轮和传动链组成。

　10．链条按结构进行分类，可分为

　滚子链

　链和

　齿形

　链，其中最常用的是

　滚子

　链。

　11．在链传动中，小链轮的齿数不宜过

　少

　，大链轮的齿数也不宜过

　多

　。

　12．齿轮传动的类型很多，根据齿轮轴线的相互位置、轮齿的齿向和啮合情况进行分类，可分为

　平行

　轴间齿轮传动、

　相交

　轴间齿轮传动和交错轴间齿轮传动 3 大类。

　13．平行轴间齿轮传动包括

　外

　啮合圆柱齿轮传动、

　内

　啮合圆柱齿轮传动、齿轮齿条传动。

　14．相交轴间齿轮传动包括

　直

　齿锥齿轮传动、

　斜

　齿锥齿轮传动、曲齿锥齿轮传动。

　15．渐开线上各点的压力角不相等，越接近基圆，压力角越

　小

　，基圆上的压力角为 0°。国家标准规定齿轮分度圆上的压力角为

　20°

　。

　16．模数 m 越大，齿距 p 越

　大

　，轮齿也越

　大

　，齿轮的承载能力越强。

　17．钢制齿轮包括

　软

　齿面齿轮和

　硬

　齿面齿轮两大类。

　18．仿形法（又称为成形法）加工齿轮是在普通

　铣

　床上，利用与齿廓形状相同的成形

　铣

　刀进行铣削加工。

　19．展成法加工齿轮主要有

　插

　齿和

　滚

　齿。

　20．采用正变位加工齿轮时，分度圆上的齿厚

　大于

　齿槽宽；采用负变位加工齿轮时，分度圆上的齿厚

　小于

　齿槽宽。

　21．齿轮失效主要有轮齿

　折断

　、齿面疲劳点蚀、齿面

　磨损

　 、齿面胶合、齿面塑性变形五种形式。

　22．齿轮传动的精度分为 12 级，精度从 1～12 级依次

　降低

　。常用中级精度 6、7、8 级。

　23．阿基米德蜗杆按螺旋方向分类，可分为

　右

　旋蜗杆和

　左

　旋蜗杆，通常多用

　右

　旋蜗杆。

　24．单头蜗杆主要用于传动比

　大

　的机械传动，要求自锁的蜗杆传动必须采用

　单头

　蜗杆。

　25．蜗轮的结构有

　整体

　式蜗轮和

　组合

　式蜗轮两种。

　26．齿轮系根据传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定进行分类，可分为

　定轴

　轮系和

　周转

　轮系。

　27．周转轮系包括

　差动

　轮系和

　行星

　轮系等。

　28．减速器根据传动的级数进行分类，可分为

　一

　级减速器和

　多

　级减速器。

　 三、单项选择题 1．

　C

　传动具有传动比准确的特点。

　A．平带；

　 B．V带

　 C．同步带。

　2．在相同条件下，V带的横截面尺寸

　B

　，其传递的功率

　B

　。

　A．越小；

　 B．越大。

　3．带传动的打滑现象一般出现在

　A

　上。

　A．小带轮；

　 B．大带轮。

　4．对于带传动，通常要求小带轮上的包角 

　 B

　。

　A．小于120°；

　 B．大于120°。

　5．如果带传动的传动比是5，从动带轮的直径是500mm，则主动带轮的直径是

　A

　。

　A．100；

　 B．250；

　 C．500。

　6．总体来说，小链轮的齿数不宜

　A

　，大链轮的齿数也不宜

　B

　。

　A．过少；

　 B．过多。

　7．链条的节数多为

　A

　。

　A．偶数；

　 B．奇数。

　8．链轮的齿数最好为

　A

　，以使链条磨损均匀。

　A．奇数；

　 B．偶数。

　9．滚子链中，套筒与滚子采用

　A

　配合，滚子可绕套筒自由转动。

　A．间隙；

　 B．过盈；

　 C．过渡。

　10．链传动的两链轮旋转平面应在同一

　C

　。

　A．水平平面内；

　 B．倾斜平面内

　 C．铅垂平面内。

　11．采用一对直齿圆柱齿轮来传递两平行轴之间的运动时，如果要求两轴转向相同，应采用

　 A

　传动。

　A．内啮合；

　 B．外啮合。

　12．在圆柱齿轮的齿廓曲线中，最常见的齿廓曲线是

　C

　。

　A．圆弧齿廓；

　 B．摆线齿廓；

　 C．渐开线齿廓。

　13．渐开线齿轮的压力角  已经标准化，我国规定渐开线齿轮的标准压力角  是

　B

　。

　A．15°；

　 B．20°；

　 C．25°。

　14．分度圆上的齿距 p 与无理数  之比，称为

　B

　。

　A．传动比；

　 B．模数；

　 C．齿数。

　15．一对正常齿制的标准圆柱齿轮传动， m =4mm，1z =22，2z =80，其标准中心距 a 是 B

　。

　A．408mm；

　 B．204mm；

　 C．102mm。

　16．在机械传动中，如果要求传动比准确，并要求能实现变速、变向传动，可选用

　C

　。

　A．带传动；

　 B．链传动；

　 C．齿轮系传动。

　17．齿轮系中，

　B

　的转速之比称为齿轮系的传动比。

　A．末轮与首轮；

　 B．首轮与末轮。

　18．定轴轮系的传动比大小与齿轮系中惰轮的齿数

　B

　。

　A．有关；

　 B．无关。

　19．在定轴轮系中，如果外啮合齿轮的对数 m 是奇数，说明首位齿轮与末尾齿轮的转向

　B

　。

　A．相同；

　 B．相反。

　四、判断题 （认为正确的请在括号内打“ √ ”；反之，打“ × ”）

　1．V带的横截面是等腰梯形，下面是工作面。（ × ）

　2．V带型号中，横截面尺寸最小的是Z型。（ × ）

　3．带传动不能保证传动比准确不变的原因是易发生打滑现象。（ √ ）

　4．为了保证带传动具有一定的传动能力，通常要求小带轮的包角  ≥120°。（ √ ）

　5．张紧轮应当放在靠近大带轮一侧，避免小带轮的包角变小。（ √ ）

　6．通常滚子链选用偶数节是为了避免使用过渡链节。（ √ ）

　7．与带传动相比，链传动的平均传动比准确，没有弹性滑动和打滑现象。（ √ ）

　8．滚子链中，套筒与滚子之间采用间隙配合，滚子可绕套筒自由转动。（ √ ）

　9．在一对内啮合齿轮传动中，其主动轮与从动轮的转动方向不相同。（ × ）

　10．对于标准渐开线圆柱齿轮，分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。（ √ ）

　11．模数是决定齿轮齿形大小的一个基本参数，它是无单位的。（ × ）

　12．硬齿面齿轮是指齿轮工作表面的硬度＞350HBW的齿轮。（ √ ）

　13．一对标准渐开线圆柱齿轮外啮合时，其中心距等于两齿轮分度圆半径之和。（ √ ）

　14．正常齿制渐开线标准齿轮不发生根切现象的条件是被加工齿轮的齿数不小于17齿。（ √ ）

　15．蜗杆传动具有自锁功能，只能是蜗杆带动蜗轮，反之则不能传动。（

　）

　16．蜗杆升角1 小则传动效率低，但自锁性差。（ √ ）

　17．在蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，传动效率越低。（ × ）

　18．蜗杆传动的失效现象大多数发生在蜗轮轮齿上。（ √ ）

　19．在定轴轮系中，每个齿轮的几何轴线位置是不固定的。（ √ ）

　20．定轴轮系的传动比等于轮系中各级齿轮传动比的连乘积。（ √ ）

　21．在齿轮系中惰轮既是主动齿轮又是从动齿轮，惰轮的作用是改变了传动装置的转向。（ √ ）

　22．减速器是用于原动机和工作机（或执行机构）之间作为减速的封闭式机械传动装置。（ √ ）

　五、简答题

　1．简述带传动的工作原理。

　答：带传动的工作原理是利用带轮与传动带之间的摩擦力或带轮与传动带之间的啮合来传递运动和扭矩。

　2．在带传动中，弹性滑动和打滑有何区别？ 答：打滑是指过载或带松弛引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的；而弹性滑动是由带的松边和紧边的拉力差引起的局部区域的微小滑动，只要传递圆周力，弹性滑动现象就不可避免。

　3．简述带传动的维护事项。

　答：（1）带传动装置必须安装防护罩，不允许传动件外露。

　（2）应避免橡胶带与酸、碱、油等化学物质接触，也不宜在阳光下暴晒。

　（3）带的工作温度不应超过 60℃。

　（4）传动带的使用寿命较短，如果发现传动带出现裂纹、变长，应及时更换。

　（5）及时调整带的张力，保证带传动正常工作。

　（6）带轮在轴端应有固定装置，以防带轮脱轴。

　（7）切忌在有易燃易爆气体环境中（如煤矿井下）使用带传动，以免发生危险。

　4．简述链传动的工作原理。

　答：链传动的工作原理是利用链轮轮齿和链条之间的啮合来传递运动和动力。

　5．与带传动相比，链传动有何特点？

　答：与带传动相比，链传动具有以下特点：

　（1）平均传动比准确，没有弹性滑动和打滑现象。

　（2）链传动承载能力较大，传动效率高，适合于两轴平行、距离较远、低速重载传动机械。

　（3）由钢材制成的链条、链轮可在高温、有水、有油、多灰尘的恶劣环境中工作。

　（4）高速运动时噪声较大，链条磨损后容易发生脱落现象。

　（5）链传动不适合急速反向的传动机械。

　6．齿形链有何特点？ 答：齿形链的特点是传动平稳，传动速度（≤30m/s）高，承受冲击性能好，噪声小（又称无声链），但结构复杂，装拆较难，质量较大，摩擦力较大，链容易磨损且制造成本较高。

　7．简述齿轮传动的特点。

　答：（1）齿轮传动的瞬时传动比准确、恒定，运行可靠，传动平稳，结构紧凑，传动效率高，使用寿命长。

　（2）齿轮传动可实现两轴平行、交叉、交错等形式的传动，适用的传动功率、速度和尺寸范围大。传递的功率可以从很小到上万千瓦；传递的速度最高可达 300m/s；齿轮直径可以从 1mm 到二十多米。

　（3）齿轮传动不适宜远距离两轴的传动。

　（4）齿轮需要专用设备制造，加工制造成本较高。

　8．渐开线齿形具有何特点？ 答：（1）发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长。

　（2）渐开线上任一点的法线必切于基圆，越接近基圆，曲率半径越小。

　（3）渐开线的形状取决于基圆的大小，当基圆半径无穷大时，渐开线趋于一直线，基圆内无渐开线。

　（4）渐开线上各点的压力角不相等，越接近基圆，压力角越大，基圆上的压力角为 0°。

　9．一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是什么？ 答：一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数必须相等，即 m m m  2 1；两齿轮分度圆上的压力角  必须相等，且等于标准值，     2 1。

　10．齿轮的装配工序有哪些？ 答：齿轮装配工序包括两步：第一步，先将齿轮、键等零件安装到轴上，其固定和定位都应符合技术要求；第二步，再将齿轮轴部件装入箱体内。

　11．简述齿轮传动的维护事项。

　答：（1）按维护规程要求，定时、定质、定量给齿轮传动加润滑油。

　（2）经常通过看、摸、听等方式，监视齿轮传动有无超常规温度、异常响声、振动等不正常现象。如果发现齿轮传动出现异常现象，应及时解决，禁止齿轮传动带“带病工作”。

　（3）要经常检查润滑系统，注意观察齿轮传动的工作状况，始终保持齿轮传动润滑正常。

　（4）对于开式齿轮传动系统应装防护罩，防止灰尘、切屑等杂物侵入齿面，加速齿面磨损。

　12．简述蜗杆传动的特点。

　答：蜗杆传动具有的主要特点是：

　（1）传动比大，传动平稳，噪声小，结构紧凑，体积小。

　（2）蜗杆传动具有自锁功能，只能蜗杆带动蜗轮，反之则不能传动。

　（3）蜗轮与蜗杆齿面的滑动速度大，摩擦发热严重，传动效率较低。

　（4）蜗轮常用青铜制作，制造成本较高。

　13．在蜗杆传动中，蜗轮的旋转方向如何判断？ 答：在蜗杆传动时，蜗轮的旋转方向可用左、右手法则判定。当蜗杆右旋时用右手法则判定，当蜗杆左旋时用左手法则判定。蜗轮旋转方向判定的具体做法是：手握住蜗杆轴向，四指弯曲的方向代表蜗杆旋转方向，大拇指的反方向就是蜗轮的回转方向。

　14．在蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是什么？ 答：在蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮正确啮合时，必须同时满足蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等、蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角相等、蜗杆的升角与蜗轮的螺旋角相等，且均为标准值。

　15．如何进行蜗杆传动的装拆？ 答：由于蜗杆传动的齿面嵌入蜗轮的凹弧齿面中，因此，安装蜗杆传动时应先装入蜗轮，再装入蜗杆，最后装入蜗杆两端的滚动轴承。在安装滚动轴承过程中，滚动轴承的安装一定要到位，才能防止蜗杆在传动过程中出现窜动现象。拆卸蜗杆传动装置时，其拆装顺序正好与安装顺序相反。

　六、 综合分析 题

　1．图 6-63 所示是定轴轮系，已知1z =25，2z =50，3z =22，4z =66，5z =22，6z =22，7z =50，求传动比17i 。如果1n 的转向如图中所示，试求齿轮 7 的转向。

　图 图 6 6- - 63

　综合分析题 1 1 图

　图 图 6 6- - 64

　综合分析题 2 2 图

　解

　17i =22 22 22 2550 22 66 50) 1 (6 5 3 17 6 4 2367 56 34 12          z z z zz z z zi i i i =-11150=-13.64

　传动比为负，说明齿轮 1 与齿轮 7 的转向相反。

　答：传动比17i =-13.64，齿轮 1 与齿轮 7 的转向相反。

　2．图 6-64 所示是定轴轮系，已知1z =16，2z =32，3z =20，4z =40，5z =4，6z =40，如果1n =800r/min，求蜗轮转速6n 以及鼓轮上重物的运动方向。

　解

　16i = 404 20 1640 40 325 3 16 4 256 34 12     z z zz z z...