《機(jī)械基礎(chǔ)》考前概念梳理與?？碱}選講 第七講 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)（全國(guó)版）含答案

《機(jī)械基礎(chǔ)》考前概念梳理與?？碱}選講第7講帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)一、考綱要求1．了解帶傳動(dòng)的組成、工作原理、傳動(dòng)特點(diǎn)及類型。2．掌握V帶的結(jié)構(gòu)、標(biāo)記。3．了解V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)。4．掌握V帶的張緊、安裝與維護(hù)方法。5．掌握常見(jiàn)帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。6．了解同步帶的特點(diǎn)和應(yīng)用。7．掌握鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)、種類及應(yīng)用。二、知識(shí)梳理帶傳動(dòng)一、帶傳動(dòng)的組成及原理1．組成帶傳動(dòng)由主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪和傳動(dòng)帶組成。2．原理工作時(shí)靠帶和帶輪之間的摩擦力或嚙合力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。靜止時(shí)，兩邊帶上拉力相等。傳動(dòng)時(shí)，兩邊帶上拉力會(huì)有差值，拉力大的一邊稱為緊邊，拉力小的一邊稱為松邊。一般安排緊邊在下，松邊在上，當(dāng)載荷超過(guò)最大靜摩擦力時(shí)，帶將沿帶輪發(fā)生全面滑動(dòng)，從動(dòng)輪將停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑，打滑可以防止薄弱零件的損壞，起安全保護(hù)作用。3．傳動(dòng)比在帶傳動(dòng)中，主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速之比，稱為帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比。即式中，——主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速；——從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速；——主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑；——從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑。通常，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，常用。二、帶傳動(dòng)的類型及傳動(dòng)特點(diǎn)1．帶傳動(dòng)的類型根據(jù)工作原理不同，帶傳動(dòng)分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)，屬于摩擦型帶傳動(dòng)的有平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)等，屬于嚙合型帶傳動(dòng)的有同步帶傳動(dòng)。（1）平帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)靠帶的內(nèi)表面與帶輪外圓間的摩擦力傳遞動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合。（2）V帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)靠帶兩側(cè)面與帶輪的輪槽之間產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力，在相同初拉力條件下，V帶傳遞的功率是平帶的3倍，因此應(yīng)用最廣。（3）圓帶傳動(dòng)圓帶傳動(dòng)牽引力小，用于儀器、包裝機(jī)、紡織機(jī)等機(jī)器中。（4）同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)靠帶與帶輪之間的嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力，也稱為齒形帶，帶與帶輪間無(wú)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。2．帶傳動(dòng)的特點(diǎn)（1）帶傳動(dòng)柔和，能緩沖、吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲；（2）過(guò)載時(shí)打滑，防止零件損壞，起安全保護(hù)作用，但不能保證準(zhǔn)確傳動(dòng)比；（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低廉，適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合；（4）外廓尺寸較大，傳動(dòng)效率較低。三、普通V帶的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、標(biāo)記及主要參數(shù)1．普通V帶的結(jié)構(gòu)普通V帶是無(wú)接頭的環(huán)形帶，是標(biāo)準(zhǔn)件，截面形狀為等腰梯形，由頂膠、抗拉體、底膠和包布四部分組成。兩側(cè)面為工作面，楔角，分為簾布芯和繩芯兩種結(jié)構(gòu)。簾布芯結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度較高，應(yīng)用最廣。繩芯結(jié)構(gòu)柔韌性好，疲勞強(qiáng)度高，用于帶輪直徑較小、轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合。頂膠、底膠主要材料是橡膠，所以存在一定彈性，帶在工作時(shí)松邊和緊邊存在拉力差，由于拉力差和帶的彈性變形而引起的帶相對(duì)于帶輪的局部滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)是不可避免的。2．普通V帶的型號(hào)普通V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，按截面尺寸由小到大分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)，Y型尺寸最小，E型尺寸最大，實(shí)際應(yīng)用中以Z、A、B、C型應(yīng)用最多。在相同條件下，截面尺寸越大，則傳遞的功率越大。3．V帶的標(biāo)記每根V帶的頂面都?jí)河∮袠?biāo)記，分別由型號(hào)、基準(zhǔn)長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)組成。如B2240GB/T11544表示B型V帶，基準(zhǔn)長(zhǎng)度，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為GB/T11544。帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：普通V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度是指在規(guī)定的張力下，V帶位于測(cè)量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周長(zhǎng)，也叫節(jié)線長(zhǎng)度，用表示。4．普通V帶的楔角與V帶帶輪的輪槽角帶的兩側(cè)面的夾角稱為帶的楔角，通常，但安裝到帶輪上后，帶的彎曲會(huì)使楔角變小。為保證帶傳動(dòng)時(shí)帶和帶輪輪槽工作面接觸良好，V帶帶輪的輪槽角要比適當(dāng)小一些，一般取、、；帶輪基準(zhǔn)直徑越小，帶變形越嚴(yán)重，對(duì)應(yīng)的輪槽角要越小。5．V帶帶輪的主要參數(shù)（1）V帶帶輪的基準(zhǔn)直徑是指帶輪上與所配用V帶節(jié)寬相對(duì)應(yīng)處的直徑，帶輪的基準(zhǔn)直徑是帶傳動(dòng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)之一，已標(biāo)準(zhǔn)化。在帶傳動(dòng)中，帶輪基準(zhǔn)直徑越小，傳動(dòng)時(shí)帶在帶輪上的彎曲變形越嚴(yán)重，V帶的彎曲應(yīng)力就會(huì)越大，所以各型號(hào)都規(guī)定了最小直徑。（2）小帶輪的包角包角是帶與帶輪接觸弧所對(duì)應(yīng)的圓心角。兩帶輪中心距越大，小帶輪包角越大，帶能傳遞的功率也越大，反之能傳遞的功率就越小，為保證帶傳動(dòng)可靠性，一般小帶輪包角。（3）中心距a中心距是兩帶輪中心連線的長(zhǎng)度，一般情況下，兩帶輪的中心距越大，帶的傳遞能力越高；但中心距過(guò)大，在高速傳動(dòng)時(shí)易發(fā)生振動(dòng)，反而使帶的傳遞能力下降。因此，兩帶輪的中心距一般在倍的范圍內(nèi)。（4）帶的線速度帶速一般取5~25m/s，帶速過(guò)高或過(guò)低都不利于帶的傳動(dòng)，帶速太低，在傳遞功率一定時(shí)，所需圓周力增大，會(huì)引起打滑；帶速太高，離心力又會(huì)使帶和帶輪間的壓緊程度減小，傳動(dòng)能力降低。（5）V帶的根數(shù)zV帶的根數(shù)影響到帶的傳動(dòng)能力。根數(shù)多，傳遞功率大，所以V帶傳動(dòng)中所需帶的根數(shù)應(yīng)按具體的傳遞功率而定。為了使各帶的受力均勻，帶的根數(shù)不宜過(guò)多，最多不超過(guò)10，通常應(yīng)小于7。（5）V帶的根數(shù)zV帶的根數(shù)影響到帶的傳動(dòng)能力。根數(shù)多，傳遞功率大，所以V帶傳動(dòng)中所需帶的根數(shù)應(yīng)按具體的傳遞功率而定。為了使各帶的受力均勻，帶的根數(shù)不宜過(guò)多，最多不超過(guò)10，通常應(yīng)小于7。6．V帶帶輪的結(jié)構(gòu)V帶帶輪的常用結(jié)構(gòu)有實(shí)心式、腹板式、孔板式、輪輻式四種。帶輪由輪緣、輪輻、輪轂組成。其結(jié)構(gòu)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑進(jìn)行選擇。當(dāng)時(shí)，可制成實(shí)心式；當(dāng)時(shí)，可制成腹板式（或孔板式）；當(dāng)時(shí)，可制成輪輻式。7．帶輪的材料帶輪常用的材料有灰鑄鐵、鑄鋼、鋁合金和工程塑料。高速時(shí)，常用鑄鋼；低速或小功率傳動(dòng)時(shí)，可選用工程塑料、鋁合金或鋼板沖壓，如家用洗衣機(jī)的帶輪用工程塑料、臺(tái)式鉆床的帶輪用鋁合金。一般較多選用鑄鐵材料作帶輪。四、帶傳動(dòng)的安裝維護(hù)與張緊裝置1．V帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)（1）安裝帶輪時(shí)，兩輪軸線應(yīng)平行，主動(dòng)帶輪與從動(dòng)帶輪的輪槽要對(duì)正，端面與中心垂直，兩帶輪輪槽的對(duì)稱面應(yīng)重合，偏角誤差小于。（2）按設(shè)計(jì)要求選帶的型號(hào)、根數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，帶的張緊程度要適當(dāng)，以大拇指按下10~15mm為宜。（3）新舊帶不能混用。（4）V帶在輪槽中應(yīng)有正確的位置，V帶表面與帶輪外緣平齊或略高出一點(diǎn)，底面與槽底間應(yīng)留有一定空隙。高出太多，會(huì)減少接觸面積；陷得太深，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。（5）嚴(yán)防V帶與酸、堿、油等介質(zhì)接觸，為防止老化，應(yīng)避免日光暴曬。為保證安全，應(yīng)加防護(hù)罩。2．V帶傳動(dòng)的張緊V帶傳動(dòng)在運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)因?yàn)樗苄宰冃魏湍p而松弛，影響正常工作，所以要定期張緊。常用張緊方法主要有調(diào)整中心距、安裝張緊輪，張緊輪通常應(yīng)安裝在松邊靠近大帶輪的內(nèi)側(cè)。五、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1．失效形式主要失效形式為帶和帶輪之間的打滑和帶的疲勞斷裂。（1）打滑：傳動(dòng)帶和帶輪之間之所以會(huì)打滑，是因?yàn)閹鲃?dòng)的工作阻力大于它的承載能力。（2）疲勞斷裂：傳動(dòng)帶疲勞斷裂是因?yàn)閹鲃?dòng)時(shí)傳動(dòng)帶必須繞兩個(gè)帶輪彎曲，這樣帶內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，帶輪直徑越小，彎曲應(yīng)力越大。帶繞過(guò)帶輪后，彎曲應(yīng)力消失，如此不斷反復(fù)，帶就會(huì)疲勞斷裂。所以帶的壽命主要取決于帶的彎曲應(yīng)力和彎曲次數(shù)。2．設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在保證不打滑的條件下，帶傳動(dòng)具有一定的疲勞強(qiáng)度和使用壽命。六、同步帶傳動(dòng)1．同步帶傳動(dòng)的組成同步帶一般由同步帶輪和緊套在兩輪上的同步帶組成。2．同步帶傳動(dòng)的工作原理同步帶傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng)，兼有帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。同步帶傳動(dòng)是依靠同步帶齒與同步帶輪齒之間的嚙合實(shí)現(xiàn)的，兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。3．同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶與帶輪無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比；傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊??；傳遞功率范圍大，允許的線速度范圍大；但制造要求高，安裝時(shí)對(duì)中心距要求嚴(yán)格，價(jià)格高。鏈傳動(dòng)一、鏈傳動(dòng)的種類及應(yīng)用1．鏈傳動(dòng)的種類鏈傳動(dòng)的類型很多，按用途分為傳動(dòng)鏈、運(yùn)輸鏈和起重鏈。（1）傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈常用于機(jī)械傳動(dòng)中傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，如自行車、摩托車等傳動(dòng)。①套筒滾子鏈：滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子等組成，銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板分別采用過(guò)盈配合固定；而銷軸與套筒、滾子與套筒之間則為間隙配合。套筒滾子鏈的接頭有三種形式，當(dāng)鏈節(jié)為偶數(shù)時(shí)，采用開(kāi)口銷或卡簧式（卡簧開(kāi)口裝在其運(yùn)動(dòng)相反的方向），鏈節(jié)為奇數(shù)時(shí)采用過(guò)渡鏈節(jié)式。②齒形鏈：又稱為無(wú)聲鏈，也屬于傳動(dòng)鏈中的一種形式。與滾子鏈相比，其傳動(dòng)平穩(wěn)性好，傳動(dòng)速度快，噪聲較小，承受沖擊性能較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝困難，質(zhì)量較大，易磨損，成本較高。（2）運(yùn)輸鏈運(yùn)輸鏈主要用于輸送工件、物品和材料。（3）起重鏈起重鏈主要用于各種起重機(jī)械中，如港口用的集裝箱起重機(jī)械和叉車提升裝置。2．鏈傳動(dòng)的應(yīng)用鏈傳動(dòng)多用在不易采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合以及兩軸平行且傳遞功率大、平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合。二、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)鏈傳動(dòng)具有平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)效率高、對(duì)環(huán)境條件要求不高，并對(duì)軸及軸承作用力小等優(yōu)點(diǎn)；但也有成本高、易磨損、易伸長(zhǎng)、傳動(dòng)平穩(wěn)性差、對(duì)兩軸平行及鏈輪垂直要求比較嚴(yán)等缺點(diǎn)。三、鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)鏈輪與從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速之比，也是主動(dòng)鏈輪的齒數(shù)與從動(dòng)鏈輪的齒數(shù)之反比。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比，低速傳動(dòng)時(shí)可達(dá)10，兩軸中心距a可達(dá)5～6m，傳動(dòng)功率，鏈條速度，高速時(shí)可達(dá)20~40m/s，能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，但瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算公式：式中，、——主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，r/min；、——主、從動(dòng)輪的齒數(shù)。三、高考?？碱}選講（一）、判斷題1.帶傳動(dòng)中的打滑是可以避免的。（）【答案】√2帶傳動(dòng)中，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊?！敬鸢浮俊?.在鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量多?！敬鸢浮俊?.帶傳動(dòng)中，帶的應(yīng)力是拉應(yīng)力。【答案】√5.鏈傳動(dòng)中，鏈的節(jié)距越大，鏈的尺寸和重量越大?！敬鸢浮俊?.帶傳動(dòng)不能保證精確傳動(dòng)比，鏈傳動(dòng)可以保證精確的傳動(dòng)比?！敬鸢浮俊?.鏈傳動(dòng)中，鏈條和鏈輪的嚙合時(shí)有沖擊和噪音?！敬鸢浮俊?.帶傳動(dòng)傳遞的功率范圍比鏈傳動(dòng)要大?！敬鸢浮俊?.帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)是由于帶的緊邊張力大于松邊張力所致?！敬鸢浮俊?0.在鏈傳動(dòng)中，由于鏈條在鏈輪上嚙合點(diǎn)是變動(dòng)的，故鏈速是變化的?！敬鸢浮俊粒ǘ⑻羁疹}1.帶傳動(dòng)由________、________、________組成，工作時(shí)靠帶與帶輪之間產(chǎn)生的________或________來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。【答案】主動(dòng)輪、傳動(dòng)帶、從動(dòng)輪、摩擦力、嚙合力【解析】熟悉帶傳動(dòng)的組成和工作原理。2.為了使V帶與帶輪輪槽更好地接觸，輪槽楔角應(yīng)________于帶截面的楔角，隨著帶輪直徑減小，角度的差值越________?！敬鸢浮啃?、大3.帶傳動(dòng)的常用張緊方法有________和________兩種?！敬鸢浮空{(diào)整中心距、安裝張緊輪4.套筒滾子鏈為了避免采用過(guò)渡鏈節(jié)，鏈節(jié)應(yīng)為_(kāi)_______數(shù)?！敬鸢浮颗?.在一般傳遞動(dòng)力的機(jī)械中，主要采用傳動(dòng)?！敬鸢浮縑帶6.平均傳動(dòng)比恒定，但瞬時(shí)傳動(dòng)比變化的是。【答案】鏈傳動(dòng)7.帶傳動(dòng)中，帶的緊邊張力與松邊張力的比值稱為_(kāi)___?！敬鸢浮堪窍禂?shù)8.在鏈傳動(dòng)中，如果鏈速過(guò)高，則鏈節(jié)與鏈輪齒面的嚙入和嚙出會(huì)產(chǎn)生____和____。【答案】沖擊；噪聲9.帶傳動(dòng)的主要類型有____、和?！敬鸢浮科綆鲃?dòng)；V帶傳動(dòng)；多楔帶傳動(dòng)10.帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍大約是____?！敬鸢浮?~10（三）、單項(xiàng)選擇題1.帶傳動(dòng)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，其原因是（）。A．帶容易變形和磨損 B．帶在帶輪上出現(xiàn)打滑C．帶傳動(dòng)工作時(shí)發(fā)生彈性滑動(dòng) D．帶的彈性變形不符合胡克定律【答案】C【解析】因?yàn)閹г诠ぷ鲿r(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)現(xiàn)象，所以不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。2.傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲，能緩沖吸振的是（）。A．齒輪傳動(dòng) B．鏈傳動(dòng) C．蝸桿傳動(dòng) D．帶傳動(dòng)【答案】D3.帶傳動(dòng)在工作中產(chǎn)生彈性滑動(dòng)的原因是（）。A．帶與帶輪之間的摩擦系數(shù)較小 B．帶繞過(guò)帶輪產(chǎn)生了離心力C．帶的彈性與緊邊和松邊存在拉力差 D．帶傳遞的中心距大【答案】C4.下列V帶中，橫截面尺寸最大的帶的型號(hào)是（）。A．Y型 B．Z型 C．B型 D．E型【答案】D5.帶傳動(dòng)的中心距過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致（）。A．帶的壽命縮短 B．帶的彈性滑動(dòng)加劇C．帶的工作噪聲增大 D．帶在工作時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)【答案】D【解析】中心距過(guò)大，在高速傳動(dòng)中易使帶發(fā)生振動(dòng)。6.設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，為防止（），應(yīng)限制小帶輪的最小直徑。A．帶內(nèi)的彎曲應(yīng)力過(guò)大 B．小帶輪上的包角過(guò)小C．帶的離心力過(guò)大 D．帶的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)【答案】A7.帶輪是采用輪輻式、腹板式還是實(shí)心式，主要取決于（）。A．帶的橫截面尺寸 B．傳遞的功率C．帶輪的線速度 D．帶輪的直徑【答案】D8.對(duì)于帶速v在15～30m/s范圍內(nèi)的帶傳動(dòng)，帶輪常選用（）。A．鑄鐵 B．鑄鋼 C．鋁合金 D．工程塑料【答案】B【解析】帶的速度一般是5~25m/s，現(xiàn)在帶速是15~30m/s，屬于高速，所以帶輪材料應(yīng)選擇鑄鋼。9.為了保證V帶傳動(dòng)有一定的工作能力，通常要求小帶輪的包角（）。A．大于 B．大于 C．大于 D．大于【答案】B10.圖1-7-1中所示V帶在輪槽中的四種位置，試指出哪一種位置正確。（）A． B．C． D．圖1-7-1【答案】A【解析】帶在安裝時(shí)不能超出帶輪的上邊緣，這樣會(huì)使帶的接觸面積減小，摩擦力減小，也不能低于帶輪的上邊緣，陷得太深，不能達(dá)到設(shè)計(jì)的傳動(dòng)能力。11.帶傳動(dòng)的主要失效形式有（）。A．過(guò)載拉斷 B．點(diǎn)蝕 C．過(guò)載打滑 D．彈性滑動(dòng)【答案】C【解析】帶的主要失效形式有過(guò)載打滑和疲勞斷裂?！窘馕觥挎渹鲃?dòng)能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，但由于鏈節(jié)的多邊形運(yùn)動(dòng)，所以瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的。12.鏈傳動(dòng)的主動(dòng)輪的齒數(shù)是21，從動(dòng)輪