机械技术基础习题

图9-3

19．与摩擦带传动相比，链传动的主要特点之一是 。 A．缓冲减振 B．超载保护 C．无打滑 D．工作平稳性高 20．与齿轮传动相比，链传动的优点是 。

A．传动效率高 B．工作平稳无噪声 C．承载能力大 D．能传递的中心距离较大 21．下列链传动的传动比公式中， 是错误的。 A．i=n1/n2 B．i=z2/z1 C．i=d2/d1

22．链传动中尽量避免采用过渡链节的主要原因是 。 A．制造困难 B．链板受附加弯曲作用 C．价格贵 23．链传动只能用于轴线 的传动。

A．相交成90° B．相交成任一角度 C．空间交叉垂直 D．平行 24．链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动 。

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 25．链传动中作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是由于 。 A．这种传动只用来传递小功率 B．链速较高，在传递相同功率时，圆周力小 C．链的质量大，离心力也大 D．啮合传动，无需很大的初拉力 26．在一定转速时，要减小链条传动的运动不均匀性和动载荷，应 。 A．增大链条节距和链轮齿数 B．增大链条节距，减小链轮齿数 C．减小链条节距，增大链轮齿数 D．减小链条节距和链轮齿数

27．在具体设计三角带传动时，a、确定带轮直径D1，D2；b、选用带的型号；c、确定带的长度L；d、确定带的根数Z；e、选定初步中心距a0；f：计算实际中心距a；g、计算作用在轴上的压力F。以上各项目进行的顺序为_______。

A．a-b-c-e-f-d-g B．a-b-d-e-c-f-g C．b-a-e-c-f-d-g D．b-a-e-f-c-d-g （三）判断题

（ ）1．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。 （ ）2．带传动适用于中心距较大的传动，且具有吸振和缓冲作用。 （ ）3．限制Ｖ带传动带轮最小直径的主要目的为增大带轮包角。

（ ）4．传动带松边、紧边拉力不同，弹性变形有差异，引起带与轮的相对移动，称为打滑。 （ ）5．Ｖ带的公称长度为带的外周长度。 （ ）6．配对的大小带轮的轮槽角必须相等。

（ ）7．Ｖ带在轮槽中的正确位置，应使Ｖ带底面与带轮槽底面是接触的。 （ ）8．Ｖ带轮的材料选用，与带轮传动的圆周速度无关。 （ ）9．带传动的打滑是从小带轮上先发生的。

（ ）10．为了提高带传动的有效拉力，可以将带轮与带的接触表面制造的粗糙些。 （ ）11．摩擦带的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。 （ ）12．带的型号是根据计算功率和小带轮的转速选取的。 （ ）13．V带不同的截面尺寸，所选取的带轮基准直径也不同。 （ ）14．当链条的链节数为奇数时，需采用过渡链节连接链条。 （ ）15．相邻两滚子轴线间的距离称为链节距p。

（ ）16．链传动属于啮合传动，所以它应用在瞬时传动比恒定的场合。 （ ）17．链节距大，所传递功率能力也大，所以链节距大点好。

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机械技术基础习题

（ ）18．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。 （四）问答题

1．什么是带的弹性滑动和打滑？两者对带传动各有何影响？能否避免？ 2．带传动中有哪些应力？画出带传动中的应力分布图。 3．带传动的主要失效形式是什么？设计的主要依据是什么？ 4．V带传动正确使用调整维护应注意哪些问题？ （五）计算题

1．V带传动传递的功率P=10KW，小带轮直径dd1=125mm，转速n1=1450r/min，若紧边拉力是松边拉力的两倍（F1=2F2）。试求：有效圆周力Fe和初拉力F0。

2．某带传动大、小带轮的基准直径分别为dd1=100mm，dd2=400mm，小带轮转速n1=1460r/min，传递功率P=10KW，滑动率ε=0.02。求：有效拉力、大带轮转速。

单元十 螺纹联接与螺旋传动 【例10-1】M24 表示公称直径为24mm的、方向为右旋的粗牙普通螺纹；

M24×1.5 表示公称直径为24mm、螺距为1.5mm的、方向为右旋的细牙普通螺纹； M24×1.5 LH 表示公称直径为24mm、螺距为1.5mm的、方向为左旋的细牙普通螺纹。

【例10-2】①Tr40×7 表示公称直径为40mm、螺距为7mm、方向为右旋的单线梯形螺纹；②Tr40×14（P7）LH 表示公称直径为40mm、导程为14 mm（螺距7mm）、方向为左旋的多线梯形螺纹

螺栓联接的强度计算问题

★受拉螺栓——普通螺栓联接：

失效形式——主要螺杆拉断

设计计算——确定螺纹小径d1，然后按照标准选定螺纹的公称直径（大径）d等；强度校核 ★受剪螺栓——铰制孔用螺栓联接：

失效形式——积压破坏或剪切

设计计算——确定光杆直径d０，然后按照标准选定螺纹的公称直径d等；强度校核 （１）受拉螺栓——普通螺栓联接 分：松联接——不预紧

紧联接——三种情况：只受预紧力、受轴向载荷、受横向载荷 １）松联接（图10-1所示情况）

强度条件：??F???? （F——载荷）

?d12/4２）仅受预紧力的紧联接

拧紧螺母时，螺栓受拉同时产生扭转，考虑扭转对螺栓联接强度的影响（据第四强度理论），将外载荷提高30%，这样把拉扭的复合应力状态简化为纯拉伸来处理

1.3F0强度条件：?????? （F0——预紧力） (A)

?d12/4 3）受横向载荷的紧联接

受横向载荷 ～ 被联接件所受载荷相对螺栓轴线而言为横向载荷，有两种情况：受横向载荷、受旋转力矩。工作时，靠螺栓预紧产生的摩擦力传递横向载荷。 ①受横向载荷FR作用（图10-2所示情况）

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图10-1松联接 图10-2受横向载荷FR作用 图10-3受旋转力矩T作用

机械技术基础习题

一个螺栓一个摩擦面 要求 f F0=KfFR

z个螺栓n个摩擦面 要求 f znF0=KfFR F0?CFR 再按(A)设计计算

fzn ②受旋转力矩T作用（图10-3所示情况）

旋转力矩T靠摩擦力传递——可转换成一个螺栓一个摩擦面情况分析 f F0≥KfFR ∵zFRr?T,即:zfF0D?T，要求zfF0D?KfT

222KfT∴F0? 再按(A)设计计算

fzD

4）受轴向载荷的紧螺栓联接

图10-4受轴向载荷的螺栓联接图 图10-5 螺栓分布示意图

a)受力前 b)只受预紧力 c)受预紧力和轴向力

图10-6螺栓与被联接件受力与变形图 图10-7 受力、变形分析图

?D2①单个螺栓所受轴向载荷F=4

z②螺栓受力分析

螺栓仅受预紧力F0作用时，螺栓拉伸变形δ、被联接件压缩变形δ1，其变形如图10-6b)、变形曲线如图10-7所示，则螺栓的刚度c=tanα、被联接件的刚度c1=tanβ

螺栓受轴向载荷F作用时，螺栓的拉伸变形增加了Δδ，而相应被联接件压缩变形减少了Δδ，即被联接件实际压缩变形变为（δ1-Δδ），此时被联接件结合面处受力比预紧力F0小，减少为F0′(F0′称为残余预紧力，为保证联接的可靠性，要求必须F0′＞0)

受轴向载荷的紧螺栓联接螺栓总受力FΣ=F0′+F或FΣ=F0+ KcF（分析略） 预紧力F0=F0′+(1- Kc)F

Kc=

pc称为螺栓的相对刚度，取值： c?c1钢垫圈或无垫圈取0.2～0.3，皮革垫圈取0.7，铜皮石棉垫圈取0.8，橡胶垫圈取0.9。

残余预紧力F0′取值：载荷稳定联接取F0′=（0.2～0.6）F，载荷不稳定联接取F0′=（0.8～1.0）F，紧密性联接取F0′=（1.5～1.8）F。

（2）受剪螺栓

参见《工程力学》剪切与挤压问题

【例10-3】已知被联接件所承受的横向外载FR=15000N（如图10-8所示）。（1）若被联接件用两个普通紧螺栓联接（如图10-8a所示），接合面之间的摩擦系数f=0.2,可靠性系数Kf=1.2,螺栓许用拉应力[σ]=160Mpa。试求所需螺栓的最小直径d1。（2）若被联接件用一个铰制孔螺栓联接（如图10-8b所示），〔σP〕=180Mpa〔,τ〕=90Mpa，δ1=20mm，δ2=15mm。试求所需螺栓直径d0。

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机械技术基础习题

图10-8a普通螺栓联接 图10-8b铰制孔螺栓联接

解：(1)F0=(2)τ=

KfFRznf=

5.2?450001.2?150005.2F0=45000N d1≥==21.576mm

??1602?1?0.2????4FR4?150004FR≤〔τ〕 d≥==14.567mm 0

1???90n?d02n????15000FRFR≤〔σP〕 d0≥==5.556mm

??P??2180?15d0?2∴铰制孔螺栓联接d0≥14.567mm

【例10-4】如图10-9所示三块板用4个M10普通螺栓固定，螺栓许用拉应力[σ]=160Mpa，接合面间的摩擦因数f = 0.15，可靠性系数Kf=1.2。求其允许的最大横向拉力FR。

图10-9 图10-10

解：查表得 M10 d1=8.376mm F0=

KfFRznf

【例10-5】如图10-10所示凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，接合面摩擦系数f=0.16，可靠性系数Kf=1.2，若联轴器传递扭矩为150Nm，试求螺栓螺纹小径。（螺栓[σ]=120Mpa）

分析：摩擦力传递转矩

2KfT2?1.2?150?1035.2F0=5.2?3750=7.192mm 解：F0???3750N d1≥

??120fzD0.16?6?100????【例10-6】已知气缸内径D=200mm，缸内气体压强p=1N/mm2，用8个普通螺栓联接，铜皮石棉垫圈，螺栓材料的[σ]=107N/mm2，取其剩余预紧力F0′=1.8F(F为螺栓转向载荷)，试问:①该螺栓所需预紧力F0为多少？②螺栓螺纹小径。

5.2F05.2KfFR????d12znf160???8.3762?4?2?0.15 σ==≤〔σ〕 FR≤==6781.7N=6.78KN

?d12?d12znf5.2?1.25.2Kf?D2解：①F=4zp=

??200248?1=3927(N)

铜皮石棉垫圈，螺栓的相对刚度Kc=0.8, ∴F0=F0′+(1-Kc)F=1.8×3927+(1-0.8)×3927=7854(N) ② FΣ= F0′+F=2.8F=2.8×3927=10996(N) d1≥

5.2F?????=13.042mm 选M16，d1=13.835mm

取D0=280mm， D0取值：D0=D+2×气缸壁厚+2×（d+3～6）计算 t=

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?D0z=109.956mm＜7d=112mm 合适