链传动
第八章 链传动
（一）教学要求
1、 了解套筒滚子链结构、掌握链运动的不均匀性
2、 掌握链传动失效形式和设计计算方法
（二）教学的重点与难点
1、 链运动不均匀性和动载荷
2、 失效形式和设计方法
（三）教学内容
§8—1 概述
链传动工作原理与特点
1、工作原理：（至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。但非共轭曲线啮合，靠三段圆弧（bc cd ab aa ,,,）一直线啮合。其磨损、接触应力冲击均小，且易加工。
2、组成；主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。
3、特点（与带、齿轮传动比较）
优点：①平均速比i m 准确，无滑动；②结构紧凑，轴上压力Q 小；③传动效率高η=98%；④承载能力高P=100KW ；⑤可传递远距离传动a max =8mm ；⑥成本低。
缺点：①瞬时传动比不恒定i ；②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。
4、应用：
适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：i ≤8(I=2~4)，P ≤100KW ，V ≤12-15m/s ，无声链V max =40m/s 。（不适于在冲击与急促反向等情况下采用）
§8—2 传动链的结构特点
链传动的主要类型
1）按工作特性分：
起重链——用于提升重物——V ≤s ；
牵（线）引链——运输机械——V ≤2~4m/s ；
传动链——用于传递运动和动力——V ≤12~15m/s 。
优点：结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。
2）传动链接形式分：
套筒链；
（套筒）滚子链—属标准件 选用、合理确定链轮与链条尺寸，—短节距精密滚子链； 齿形链；成型链四种。
①套筒滚子链（结构与特点）
动配合，可相对运动，相当于活动铰链，承压面积A （投影）——宽×长?投影组成： 5滚子；4套筒；3销轴；2外链板；1内链板
动配合。当链节进入、退出啮合时，滚子沿齿滚动，实现滚动摩擦，减小磨损。
套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回转。
为减轻重量、制成“8”字形，亦有弯板。这样质量小，惯性小，具有等强度。
磨损：——主要指滚子与销轴截面之间磨损。而内、外板之间留有间隙，保证润滑油进入，此润滑降低磨损。
表8-1，P 越大，承载能力越高。
参数：P —节距，b 1—内链板间距，C —板厚，d 1—滚子直径，d 2—销轴直径，P —排距 当低速时也可以不用滚子——称套筒链
多排链——单排链用销轴并联——称多排链（或双排链）
排数↑→承载能力↑
但排↑→制造误差↑→受力不均↑一般不超过3~4列为宜
链接头型式：
链节数为偶数（常用）——内链板与外链板相接——弹性锁片（称弹簧卡）或大节距（称开口销）——受力较好
弹性锁片——端外链板与错轴为间隙配合
链节数为奇数——用过渡链节固联——（如图7-4b ）?产生附加弯矩——受力不利，尽量不用。
固联——内（外）链板与内（外）链板相接
图7-4c —是板链—弹性好、缓冲、吸振在低速、重载、冲击和经常正反转工作情况。 安全过渡链节（图7-4c ）——弯板与销
滚子链标记：链号—排数×链节数 标准号
套筒滚子链规格与主要参数——表8-1
2、齿形链——如图8-5
各组齿形链板要错排列，通过销轴联接而成。链板两工作侧边为直边，夹角为60°或70°，由链板工作边与链轮齿啮合实现传动。齿形链轴可以是圆柱销轴，也可以是其它形式（滚柱式）——图7-6，b ——两个链片、c 图为连接两链片的一对棱柱销轴，链节相对转动时，两棱柱可相互滚动。使铰链磨损减少。
齿形链设导板，以防链条轴向窜动：内导板—导向性好；外导板
铰链形式：圆销式；轴互式；滚柱式
齿形链的齿形特点：传动平稳、承受冲击好、齿多受力均匀、噪音较小、故称无声链。允许速度V 高，特殊设计齿形链V=40m/s ，但结构较复杂、价格贵、制造较困难、也较重。摩托车用链应用于高速机运动精度，要求较高的场合，故目前应用较少。
???==润滑良好
一般99.0~98.098.0~95.0ηη §8—3 滚子链链轮的结构与材料（套筒滚子链）
要求掌握：1）链轮齿形的设计要求；2）链轮齿形特点；3）链轮的主要参数；
4）链轮的结构型式有哪些；5）对链轮的材料要求及适用情况
一、链轮齿表——比较灵活，如表8-5介于最小齿槽形状与最大齿槽形状之间可稳定
1、对齿形要求：①保证链节平稳进入和退出啮合；②减少啮合时冲击和接触应力；③链条节距因磨损而增长后，应仍能与链轮很好地啮合；④要便于加工。
2、链轮齿形及特点
端面齿形（如图8-6）——是三圆弧一直线，弧aa 、ab 、cd 和一直线bc
优点：接触应力小、冲击小、磨损少，不易跳齿与脱链
轴面齿形：两侧呈圆弧状，以利链节的进入和退出啮合（如图8-7）
加工方法：标准刀具加工，一般为成型铣刀（只要P 相同，Z 不同的所有链轮均能加工）
二、链轮的主要参数
1、链轮的主要参数，如表7-2
(表8-3)节距P ，齿数Z ，分度圆直径（公称直径）Z P d /180sin /?=
齿顶圆直径 )18054.0(Z
tg P D a ?+= 齿根圆直径d D D f -= d —滚子直径
三、链轮的结构型式，如图8-10
1） 同轴式（直径较小时）
2） 整体式（轮齿与轮毂部分成一体），如图8-8a ，直径较大时可在胶板上开孔
3） 孔板式（图8-8b ）——中等尺寸
4） 组合式（如图8-8c ）3，4
3——齿圆与轮毂焊接
4——齿圆与轮毂螺栓联接
——齿圆材料较硬耐耐磨耐
四、链轮的材料
要求：1）强度；2）耐磨；3）耐冲击（在冲击载荷时）
具体有普通碳素钢，优质碳素钢和合金钢，链轮较大（要求较低时）可用百炼成钢铸铁，小功率传动也可用夹布胶木。
具体的材料及适用场合见表8-7
注意：1）有冲击载荷时一般采用低碳钢和低碳合金钢→渗碳淬火→回火。
2）无剧烈冲击，中等速度较大的链轮，一般采用中碳钢和中碳合金钢→淬火、回火。
3）齿数较多（特大）Z>50的链轮→采用灰铸铁
4）中小功率传动→采用普通或优质碳素钢
大小功率传动→采用合金钢
5）P<6KW,高速链传动→采用夹布胶木，噪音较小，传动平稳
6）小链轮的材料与热处理要求应高于大链轮——因为小链轮的啮合次数比大链轮多，∴磨损和冲击比大链轮严重。
§8—4 链传动的几何计算
一、链的几何计算（可自学）
1、链节数LP
（开口）带传动节线长度计算公式中：
02
122104)()(22a D D D D a L ca -+++=π
将πP
Z D 11=，πP
Z D 22=代入，即可得链节线长度计算公式 节线长度：a
P Z Z a P Z Z L P 2
21221)2(22)(?-+++='π （8-1） ——主、从动链轮齿数，a ——中心距，P ——链节距
以链节数表示（常用）：——式（7-1）除以节距P 得
a
P Z Z P a Z Z L P ?-+++=21221)2(22)(π （7-2） 2、中心距a （——由式（7-2）反推a 可得：
])2(8)2()2[(421222121π
Z Z Z Z L Z Z L P a P P --+-++-=
（7-3） §8—5 链传动的运动特性
链传动的运动特性分析（为什么链传动不平稳，噪声大，且有扇动，i 不恒定，不均匀性）
一、链运动的运动不均匀性
链传动与挠在正多边形轮子上的带传动极其相似
正多边形边数~（Z ）（齿数）
正多边形边长~（P ）（节距）
当链轮转过一周，链移动距离——ZP
当链轮转速为n 1、n 2时
1000
601000602211?=?==Pn Z Pn Z V V m （m/s ）——平均速度 const Z Z n n i i m ====122
1 ——平均传动比 但const W W i ≠=2
1瞬——链 注意：带：const i const D D n n i m ≠≠-==)
1(1221ε瞬 齿轮：t cons i t cons Z Z W W i m tan tan 1221====瞬
进入啮合后某一位置
链速 ββcos 2
cos 111d W V V ==——前进速度 ββsin 2
sin 111d W V V =='——垂直速度 （8-6） 式中：V 1——为A 点的圆周速度
β——为链节进入啮合后某点铰链中心与轮心联线与铅垂线夹角，（或铰链中心相对于铅垂线的位置角）。书上称为A 点圆周速度与水平线夹角（不当）。
β的变化范围：)2,2(1
1
??β+-∈作周期性变化。
1111/1802//360Z Z ?=??=??
前进速度变化情况：ββcos 2
cos 211W d V V == 和垂直速度变化情况：ββsin 2sin 211W d V V =
=' 当21
?β±=时，2
cos 2111min ?W d V V ==——在两侧，刚进入与刚退出啮合时 1180Z ?±=时，这时：2
sin 2111max ?W d V V ='=' 当0=β（在顶点位置），211max W d V V =
= 0sin 211min =='='βd W V V ∴对主动轮：当W 1恒定，但前进速度周期性变化，同时升降速度也在作周期性变化。 变化情况→刚进入啮合→达顶点→退出啮合
β 21
?β-= 0=β 21
?β+=
前进V V min → V max → V min
每转一周，周期性变化使i 不均匀。
β （021
<<-β?）0=β （201
?β<<）
升降V' V'减速上升 V'=0 V'加速下降
变化曲线——以V 为纵标，β为横标，则
结论：链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不
均匀，不恒定作有规律的周期性的波动。 对从动轮讲：γ
βγcos 2cos cos 211222W d V W d V === （8-8） 瞬时传动比：4tan cos cos 1221cons d d W W i t ≠==β
γ （8-9） ∴即使W 1恒定，而W 2随?（βγ,）而变化，∴i t 不恒定。
只有当Z 1=Z 2（d 1=d 2）,γβ=,a （中心距）为P 的整数倍时，t cons W W i t tan 2
1==
，因为此情况下β、γ变化处处相同。
二、动载冲击——链传动的动载荷
由于W 2变化，造成回转质量是加速或减速。引起动负荷、冲击。对式（8-6）求导，可得：
①加速度从 动轮角速度变化引起冲击 βcos 2
11W d V = 链条加速度为：βααββsin 2
)sin (221121W D t W d dt dv a -=-== （8-11） βsin ——前进加速度 讨论：21
?β±=时：
2
180sin 22sin 2211211211max P W Z d W W d a ±=?±=±=? 0=β时，0min =a 同理：βcos 2
211W d a ='——升降加速度 结论：链轮转速（n 1）越高，节距（力）越大，（即齿数Z 1越少），动载冲击越严重，噪音越大。
当V 一定，Z 1多，P 小，是非常有利的。
当P 、Z 一定，则必须限制n ，（n L —极限转速（表8-8）、n K —推荐用最高转速r/min ），可降低冲击能量：
∵U=qp 3n 2/c ——常数 q ——每半长质量
推导：C
n qp pn qp mV u 2322)100060(2121=?== 1100060Z C ?= u ——动载冲击能量
还应注意：链节与轮相对速度也引起冲击。
②链作直线运动，轮作圆周运动，则进入啮合时产生冲击、动负荷。而且，P ↑,n ↑→冲击↑
③张紧不适当，松边垂度过大，起动、制动、反向、突然卸载或超载必出现惯性冲击，增大了动负荷。
§8—6 链传动的受力分析
链传动在安装时，链条应有一定的张紧力，张紧力是通过使链保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得。目的：使松边不致过松，以免影响链条的正常啮合和产生振动，跳齿和脱链。但张紧力比带传动中要小得多。
不计动载荷，链传动中主要作用力有：
1、 工作拉力Fe ——作用于主动边
V
P Fe 1000= 1000P ——（KW ） V ——链速（V/m ） 2、离心拉力：Fe=q 、V 2 q ——每米链长质量（kg/mm ——表8-1）
V>7m/s 时须考虑——作用于全链长
3、 度拉力：F f ——作用于链全长——与松边垂度和悬垂布置方式有关。（图8-11） 垂度f 越小，F f 越大
{}f f f F F F '''=,max
2210)
/(88-?==='qga k a f qga f qga F f f （N ） 210)sin (?+=''qa k F f f α （N ） b ——水平传动（f/a ≤）
K f 4——<40°倾角
2——>40°倾角
1——垂直
K f ——垂度系数图8-11
F ——下垂度
α——两轮中心线与水平面的夹角
4、紧边拉力 F 1=F e +F c +F f
从动力拉力 F 2=F c +F f
5、作用于轴上载荷Q ——为主从动边拉力之和，略去离心拉力（对轴压力没有影响）
Q=F e +2F f f ——影响较小
一般取Q ≈
§8—7 链传动的失效形式及承载能力
链传动的失效形式及承载能力
一、失效形式
1）各元件的疲劳破坏（主要指链板、销轴、套筒、滚子）——正常润滑及速度主要失效形式
2）链节磨损后伸长（主要是销轴铰链磨损），造成脱链，跳齿
3）冲击破坏（反复起制动、反转或受重多冲击载荷时，动载荷大，经多次冲击、销轴、滚子、套筒最终产生冲击断裂，总循环次数N=104）
4）胶合（重载高速）（破坏——验算nL ）——极限转速
5）轮齿过度磨损
6）过载拉断——塑性变形（当低速重载V
二、链传动的承载能力
1）极限功率曲线，P268，图8-12
①良好的润滑条件下，由磨损、破坏限定的极限功率曲线；
②链板疲劳破坏限定的极限功率曲线；
③滚子、套筒冲击疲劳破坏限定的功率曲线；
④销轴与套筒胶合限定的极限功率曲线；
⑤良好润滑情况下额定功率曲线；——设计时实际使用的功率曲线；
⑥润滑不好或工况恶劣的极限功率曲线。较良好的润滑下低得多。
2）A 系列套筒滚子链的实用功率曲线图，图8-13（先看图再讲）
GB1243-83国产十种套筒滚子链实用功率曲线图，而避免上述6项失效，而经实验确定数据绘制而成。
实验条件：单列，水平布置，载荷平稳，Z 1=19，i=3
t=100P, t h =15000h ΔP/P ≤3% (节距长度增量≤3%)
额定单功率（单根）P 0
当设计的Z 、i 、t h 、a 等不同时应对P 0进行修正。取一系列修正系数：小链轮齿数系数K Z 、链长系数K L 、多排链系数K P 和工作情况系数K A 等。
当润滑不变时：允许的P 0值要下降。
各种情况
当V ≤s 润滑不良时 取（~）P 0 (30~60%)P0
无润滑 取
V>7 润滑不良时 传动不可靠，不宜采用 当V 静强度条件为： 71 ≥?=F K Q S A n （7-17） 式中：F 1——紧边拉力N Q n ——拉伸极限载荷（N ） Q n =nQ n ——排数 Q ——单排链的极限拉伸载荷（N ）表8-1 K A ——工况系数 表8-9 当实际工作寿命低于15000h ，则按有限寿命进行设计，其允许传递功率可高些，参考设计手册 §8-8 链传动的设计计算 已知：P ，载荷性质，工作条件，n 1，n 2 ?求Z 1、Z 2?P ，列数，a ，润滑方式等。 一、链传动的主要参数选择及步骤 1、链的节距和排数 1）计算功率 Pca=(KW) (7-19) K A ——工况系数，表8-9 2）要求单排链传递功率 P L Z ca K K K P P ≥0 （7-18） K Z ——小链轮齿数系数 表8-10 当工作点在图8-13曲线顶点左侧时，查表8-10，KZ ，先假设！ 左侧时——表示为链板疲劳（主要外板） 当工作点在图8-13曲线顶点右侧时，查表8-10，K'Z 右侧时——表示套筒与滚子冲击疲劳 K P ——多排链系数，表8-11（当排数为2时K P =，而非2） K L ——链长系数：曲线1——链箱疲劳，主要是考虑载荷集中 曲线2——滚子套筒冲击疲劳 3）选型：由P 0、n 1?P 图8-13（160页）?定链型号A 4）讨论：当P ↑，结构尺寸↑，如n 一定，承载力↑，但运动不平稳性，动载、噪音也严重。 结论；因此，在满足一定功率条件下，P 越小越好，高速链尤其如此。如再考虑经济性时： 当功率大（CP ），V 高时，?选节距（P ）小，用多排链 当a 小，i 大时?选节距（P ）小，用多排链 当a 大，i 小时?选节距（P ）大，用单列链 2、链轮齿数Z 1、Z 2及i Z 1不能过少，Z 1应为奇数！ 当Z 少——外壳尺寸小，重量轻 但Z 过少——1）传动不均性和动负荷增大； 2）P 增大后，?角增大，功率损失增加，链绕进，出轮磨损加剧； 3）当P 一定时，Z 少，D 小，但F t （=2T/D ）↑加速轮与链的破坏 Z 2不能过大！ Z 2过多——外壳尺寸大、重量加大。且Z 多，承载力降低，且Z 过多容易脱链 （Z2更大） （∵P 小） 结论：齿数过多，过少均不好，必须限制齿数，两面限制： 17min 1=≥Z Z 表8-12由V —Z 1，Z 1应为奇数，但未设计V 未知，难选，一般选假设V 设计后再校核。 120max 212≤?=Z iZ Z 不能过多，或介绍由i ——Z 1（现实） 211.0n Pn x V = P ——传递功率（-ps ） n 1——小轮转速 n 2——大轮转速（rpm ） i ≤6一般i=2~ i max =10 i 过大，链在小轮上包角过小，同时啮合齿数过少，另外Z 应 3P 通常以节距倍数来表示链长L P 1）初选a 0 ∵a 过小时则α过小（包角）参加啮合齿数少，总的L P 也少，在一定的V 下，链节应力循环次数增加，寿命下降，但a 过大，除不紧凑外，且使链松边颤动。 一般推荐：初选a 0=(30~50P)，a max =80P 当有张紧链装置时，可选a 0>80P a min 接i 定： 当i>3 10 9221min i d d a a a ++= i ≤3时 mm d d a a a )50~30(221min ++= 当结构要求给定a 时，则按给定计算 2）算L P （链节数） 212021)2(22a P Z Z P a Z Z P L L P π-+++== （7-2） ? 圆整为整数（最好为偶数） 3）求中心距a'（实际） ??? ?????----+--=21221212)2(8)2()2(4πZ Z Z Z L Z Z L P a P P （7-3） 为使安装后，松边得到适当的垂度： 则 a'实=a-Δa （Δa ≥2p ），松边垂度控制在（~）a Δa ——松边长度 Δa=（~）a 当轮用可调中心距或张紧轮外，亦可用压板、托板、张紧（图7-20） 当两轮轴线倾斜>60°时，必须张紧，图8-16 当无张紧装置，而中心距又不可调时，必须精算中心距a 、 4、小链轮孔径d kmax （表8-4）图示 当链与轮P 与Z 一定以后，则链轮各部分结构尺寸基本已定，据此由齿侧凸缘最大直径D H （表7-2）再考虑到键槽削弱和轮毂强度的影响，则轴孔最大直径d kmax 即可求出表8-4，P ，Z ?d kmax 必大于安装轮外轴径（由强度定），若不够则采用特殊链轮结构或重新设计。增大Z 、P 值。 5、轴上压力——Q 工作压力V P Fe 1000= （N ） （7-12） 离心拉力g qv Fe 2 = （N ）——离心拉力不作用于轴 当V>7m/s 时必考虑 垂度拉力qa k F f f （N ） （7-13） 垂度拉力——（按悬索检力计） 当F 3过大，则垂度过小，磨损与轴承载荷增大， F 3过小，则啮合情况变坏。 紧边 F=F 1+F 2+F 3 松边 F ’=F 2+F 3 （7-4） Q 可取为总和，不计F 2，则 Q ≈F 1+2F 3 （7-15） 但垂度拉力并不大，可略去，则 Q ≈ (7-16) 归纳：见本节开头。 §8—9 链传动的布置、张紧与润滑 一、布置（与常相比） 1、 链传动只能布置在垂直平面内，不能布置在水平或倾斜平面内 2、 两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45°（尽量避免垂直、传动） 3、 当属下列情况时，紧边在上：（尽量主动边在上） ① a ≤30P 和i ≥2时， 图a ② 倾斜角较大时 图b P 166，图7-19 ③ a ≥60P 和i ≤时，Z ≤25时，图c 其它情况则不限制。 二、张紧：（方法不同于带） 其目的不取决于工作能力，而会由垂度大小决定 方法：①移动轮系，以增大中心距a ，如a 不能调时；②也可用张紧轮——注意张紧轮应在靠近主动轮的从动边上。不带齿者可用夹布胶木制成。宽度比链轮约宽5mm ，且直径应尽量与小轮直径相近。 三、润滑与防护 1）润滑 润滑有利于缓冲、减小摩擦、降低磨损，润滑良好否对承载能力与寿命大有影响。润滑方式按图8-14选取，注意链速越高，润滑方式要求也越高。 Ⅰ——人工定期；Ⅱ——滴油润滑；Ⅲ——油浴或飞溅润滑；Ⅳ——压力喷油润滑 润滑油牌号按机械设计手册选（普通机械油），精度约为20~40st 如套筒采用喷涂塑料或粉末冶金的含油套筒，因有自润滑作用，允许不另加润滑油。 2）防护 封闭护罩——目的、安全、环境清洁、防尘、减小噪音和润滑需要等 设置有：油面槽示器、注油孔、排油孔等 大功率、高速传动时采用落地式链条箱。 例题8-1 自学 机械原理考研濮良贵《机械设计》配套考研 真题与复习笔记 第一部分考研真题精选与解析 一、选择题 1在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是（）。[桂林理工大学2019研；江苏大学2018研；空军工程大学2016研] A．提高强度 B．提高刚度 C．防松 D．减小每圈螺纹牙上的受力 【答案】CXXXX 【解析】双螺母防松属于摩擦防松，两螺母对顶拧紧后，旋合段螺栓受拉力、螺母受压力，使螺纹副间始终有纵向压力。 2以下各滚动轴承中，承受径向载荷能力最大的是（），能允许的极限转速最高的是（）。[中南大学2001研] A．N309/P2 B．6209 C．302091 D．6309 【答案】A；BXXXX 【解析】选项A为圆柱滚子轴承，有较大的径向承载能力。相比选项B，选项D外径更大，滚动体的质量更大，极限转速低。此题考查各种类型轴承的工作特点，属滚动轴承类型的选择方面的内容。要准确答题，必须清楚轴承型号的表示方法及各种类型轴承的工作特点。 3普通螺栓连接受横向载荷时，主要靠（）来承受横向载荷。[四川理工学院2019研] A．螺栓杆的抗剪切能力 B．螺栓杆的抗挤压能力 C．结合面的摩擦力 D．螺栓杆的抗挤压和抗剪切能力 【答案】CXXXX 【解析】当采用普通螺栓连接时，靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷；当采用铰制孔用螺栓连接时，靠螺杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。 4两个圆柱体相接触，其直径d1＝2d2，弹性模量E1＝2E2，泊松比μ1＝μ2，长度b1＝2b2，其接触应力σH1与σH2的关系是（）。[扬州大学2019研] A．σH1＝σH2 B．σH1＝2σH2 C．σH1＝4σH2 一、链传动概述 链传动有短节距精密滚子链、双节距精密滚子链、短节距精密套筒链、弯板滚子传动链、齿形传动链以及成型链等多种传动类型。链传动的突出特点是构成链条的元件体积小、数量多，链节节距均匀，滚子/套筒结构可以减少啮合时的摩擦和磨损，并能达到缓和冲击的目的。 链传动的运动学模拟效果对于机械总体检查、链节结构设计与改进及链节数量的配置具有重要的验证作用，链传动运动动画对于链传动机构的产品演示、项目开展与交流不可或缺。 由于链节元件小而多的特点决定了链条传动的灵活性和实用性，而元件数量过多使得链传动三维机构模拟在普通计算机上难以实现，巨大的求解数据量对三维软件和计算机硬件的配置提出了很高的要求，在通用CAD三维软件中进行模拟链传动困难很大。本文将探讨在Pro/ENGINEER野火版环境下进行链传动设计与运动学模拟，最后推荐两个专业的链传动动力学模拟软件环境，希望对链传动用户有所帮助。 二、Pro/ENGINEER链传动三维设计与运动学模拟 链传动的设计首先要根据传动功率要求确定大小链轮的齿数、链节运动轨迹以及链节的类型和规格，通过计算确定出链节数量，为链传动机构模拟打好基础。下面是链传动模拟的构建流程。 1.步骤一 设计链传动运动轨迹，确定链节的接口长度和节数。如图1和图2所示，使用草绘曲线绘制轨道，两链轮中心线水平。该次链传动设计共20节链节(这里没有绘制大小链轮)。 图1 链传动轨迹曲线 图2 链条模型 2.步骤二 设计链节元件。可以按照实际情况设计构成链节的内/外链板、销轴和套筒，然后组装成链节子组件。为了减小链传动机构模拟运算的时间和运算数据量，这里仅用一个零件代表链节的所有组成元件(如图3)。 3.步骤三 链条组件第1、2个链节的装配。创建链条组件，装配第1个链节(如图4)，使用1个"平面"接头、2个"槽"接头。选槽曲线时按ctrl键选4段。装配第2个链节(如图5)时，在第1个链节右侧装配第2个链节，使用1个圆柱接头和1个槽接头。 第6章链传动 本章提示： 链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件-----链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。 本章介绍了链传动的工作原理、特点及应用范围；重点分析了链传动的运动不均匀性（即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式；阐明了功率曲线图的来历及使用方法；着重讨论了滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择；简要介绍了齿形链的结构特点以及链传动的润滑和张紧的方法。 基本要求 1)．了解链传动的工作原理、特点及应用 2)．了解滚子链的标准、规格及链轮结构特点。 3)．掌握滚子链传动的设计计算方法。 4)．对齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑等方面有一定的了解。 6.1 概述 链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，见图6.1，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。 在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型： 1．滚子链传动 滚子链的结构如图6.2。它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。 把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，图6.3为双排链。链的排数愈多，承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也愈高，且愈难使各排链受力均匀，将大大降低多排链的使用寿命，故排数不宜超过4排。当传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。 为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。链的接头形式见图6.4。当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同，接头处用钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；当链节数为奇数时，则必须加一个过渡链节。过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。 链条相邻两销轴中心的距离称为链节距，用p表示，它是链传动的主要参数。 滚子链已标准化，分为A、B两种系列。A系列用于重载、高速或重要传动；B系列用于一般传动。表6.1列出了部分滚子链的基本参数和尺寸。 教案 章节 课题 绪论摩擦轮传动 课型新授课课时 2 教具学具电教设施 教学目标 知识 教学点 机器、机构及零件运动副的概念机械传动的分类，摩擦轮传动 能力 培养点 能区分低副与高副 德育 渗透点 培养学生的职业道德观及互相协作的精神 教 学重点难点重点区分低副与高副难点同上 学法引导1、讲授法2、提问法 3、自主探究法 教学内容 更新、补 充、删节 补充机械工业出版社《机械原理》相关内容参考资料《机械原理》 课后体会 教与学互动设计 教师活动内容学生活动内容时间一、组织教学 点名考勤，稳定学生情绪，准备上课二、自我介绍 三、讲授新课 绪论摩擦轮传动（一）课程概述 （二）机器、机构、机械、构件和零件 1、机器与机构 2、机器的组成 3、零件与构件 （三）运动副的概念及其应用 1、运动副 1）运动副的的定义 2）运动副的分类 2、运动副的应用特点 3、低副与高副机构 （四）机械传动的分类 1、摩擦传动 2、啮合传动 （五）摩擦轮传动 1、摩擦轮传动的工作原理和传动比 2、摩擦轮传动的特点 3、摩擦轮传动的类型和应用场合 四、课堂小结 点出重点 五、预习提示 1、带传动的组成有哪些？ 2、带传动的传动比如何计算？ 准备上课 听讲 记笔记 3分 2 40分 43分 5分 教案 章节课题 课题2 带传动 任务一带传动的组成、原理和类型 课型新授课课时 2 教具学具电教设施 教学目标 知识 教学点 带传动的组成、原理和类型带传动 能力 培养点 掌握带传动的传动比计算 德育 渗透点 培养学生的职业道德观及互相协作的精神 教 学重点难点重点带传动的传动比计算难点同上 学法引导1、讲授法2、提问法 3、自主探究法 教学内容 更新、补 充、删节 补充机械工业出版社《机械原理》相关内容参考资料《机械原理》 《认识链传动》教学设计 教学 过程 教学内容教师活动学生活动 任务导入 任务探究课前准备：1、按同组异质将学生分六组，六人一组。 2、链节发放，每组一份；课练发放，每人一份。 任务引入： 环节一视频播放激发兴趣 任务一 1.请学生观看生产实际中链传动视频。 2.观察指出自行车传动部分并讨论分析其各部分组成。 知识链接： 链传动： 1、概念：通过链条和具有特殊齿形的链轮组成的传递运 动和动力的一种机械运动。 2、组成：主动链轮、链和从动链轮。 播放生产实 际中链传动 实例视频，感 受链传动的 广泛应用。 教师以问答 方式带领学 生分析链传 动组成。后观 看视频，对照 检验。 观看视频 短片，思考 回答教师 问题。 学生思考 回答问题， 完成课练 1。 设计意图： 1.学生通过观看视频既能认识到链传动的广泛应用，又能快速进入课堂； 2.通过实物观察，问题回答，培养学生互相协作，分析思考的能力。 环节二小组协作，任务推进 任务一 请同学观察实物链节，对照滚子链结构图认识各部分结构名称。 任务二 各组同学观察手中已拆分链节，对照教材结构图思考：如果你来装配，要怎样安装，注意哪些结构件请同学们观 察自己组的 链节实物。 学生观察 手中链节 及拆分链 节，对照链 条结构图 说出链条 结构，完成 课练2。 可以直接装配，哪些结构不能直接装配，并观察分析链条个部分结构间的配合关系。 设计意图： 1、 学生学习链传动结构采用实物对照的方法可以 加深理解、加强记忆。 2、 自己动手研究个结构间关系，锻炼学生独立思考 能力，增强学生的合作意思。 环节三 合作探究，实际应用 任务一 观察当主动轮转过一齿，从动轮转过几个齿？计算 一分钟内主、从齿轮个转过多少齿？ 知识链接： 链轮齿数：主动轮Z 1，从动轮Z 2。 链轮转速：主动轮n 1，从动轮n 2，单位r/min 。 传动比：主、从两轮的转速之比。 结论： 由于是啮合传动，单位时间内两轮转过的齿数应相等， 即 得到 即链轮传动比 请学生活动手中链节，观察链条各部分结构间的配合关系。 请学生仔细观看链传动。思考任务一。 请同学思考如何用数学方法描述这个结论。 由任务引出传动比的计算方法。 各组学生在教师引导下自己观察并思考结合实物投影回答问题。 结合实物完成课练3。 各小组学生思考讨论，得出结论，回答教师问题。 学生小组讨论，整理结论。 学生完成 1 2 21z z n n i == 2 211z n z n = 传动与金属材料 陈总 传动部分 液压 液体传动 流体传动液力 气体传动 平带、V型带、多偰带 带传动 圆形带、同步带 滚子链 机械传动链传动 一、传动齿形链 圆柱齿轮 斜齿轮 齿轮传动锥齿轮 人字形齿轮 可控硅 电气传动 变频 硬齿面350HB以上 二、齿轮按齿面硬度分 软齿面350HB以下 三、键联接、华健联接 作用：用来实现轴和轴上的零件轴向固定，以传递扭矩。 A型键 平键B型键 C型键 1、分类半圆键 偰型键 切向健 矩形 2、华键联接三角形 压力角45 渐开线 压力角30 圆柱销 四、销联接圆锥销 销轴 开口销 整体式 滑动 分体式 1-双列调心球 2-双列调心滚子五、轴承3-圆锥滚子 5-推力球 6- 深沟球 滚动7-角接触球 8-推力圆锥滚子 N-单列圆柱滚子 NA-滚针有内套 金属材料 第一节金属材料的性能 一、机械性能 1、强度：材料在外力的作用下，所抵抗变形破坏的能力。 2、抗拉强度：外力是拉力时材料所表现的抵抗能力，（抗拉极限） 3、屈服强度：材料承受载荷时，而载荷不再增加所发生的塑性变形的现象（屈服极限） 4、硬度：抵抗比他更硬的物体压入的能力 布氏硬度HB 硬度 洛氏硬度HRC 5、塑性：金属材料在外力的作用下，不发生破坏变形得能力。 6、韧性：金属材料在冲击力的作用下，不发生破坏的能力。 7、刚度：抵抗弹性变形的能力。 三、金属材料的工艺性能 1、切削性能 2、可段性 3、可铸性 4、可焊性 第二节金属材料的分类 炼钢生铁 生铁铸造生铁 合金生铁 黑色金属普通碳素结构刚Q195-460 优质碳素结构钢08-85# 钢低碳钢合金钢(合金元素 小于5%） 合金钢中合金钢（5%-10%） 按化学成分高合金钢（10%以上） 纯铜（纯铜） 铜及铜合金铜锌合金（黄铜） 锡青铜 有色金属铝青铜 铝及铝合金 青合金 钛及钛合金 一般、可锻铸铁、球墨铸铁 铸铁 特殊铸铁（耐磨、耐热、耐酸） 带、链传动习题 一、选择题 1 带传动是依靠来传递运动和功率的。 A. 带与带轮接触面之间的正压力 B. 带与带轮接触面之间的摩擦力 C. 带的紧边拉力 D. 带的松边拉力 2 带张紧的目的是。 A.减轻带的弹性滑动 B.提高带的寿命 C.改变带的运动方向 D.使带具有一定的初拉力 3 与链传动相比较，带传动的优点是。 A. 工作平稳，基本无噪声 B. 承载能力大 C. 传动效率高 D. 使用寿命长 4 与平带传动相比较，V带传动的优点是。 A. 传动效率高 B. 带的寿命长 C. 带的价格便宜 D. 承载能力大 5 中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由决定。 A. 小带轮直径 B. 大带轮直径 C. 两带轮直径之和 D. 两带轮直径之差 6 两带轮直径一定时，减小中心距将引起。 A.带的弹性滑动加剧 B.带传动效率降低 C.带工作噪声增大 D.小带轮上的包角减小 7 带传动的中心距过大时，会导致。 A. 带的寿命缩短 B. 带的弹性滑动加剧 C. 带的工作噪声增大 D.带在工作时出现颤动 8 带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带。 A. 进人大带轮处 B. 紧边进入小带轮 C. 离开大带轮处 D. 离开小带轮处 9 带传动不能保证准确的传动比，其原因是。 A. 带容易变形和磨损 B. 带在带轮上出现打滑 C. 带传动工作时发生弹性滑动 D. 带的弹性变形不符合虎克定律 10 与V带传动相比较，同步带传动的突出优点是。 A. 传递功率大 B. 传动比准确 C. 传动效率高 D. 带的制造成本低 11 带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于。 A. 带的横截面尺寸 B. 传递的功率 C. 带轮的线速度 D. 带轮的直径 12 与带传动相比较，链传动的优点是____。 A. 工作平稳，无噪声 B. 寿命长 C. 制造费用低 D. 能保持准确的瞬时传动比． 13 与齿轮传动相比较，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. 能传递的中心距大 14 链传动中心距过小的缺点是。 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. 容易发生“脱链现象” 15 链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在情况下。 A. 低速重载 B. 高速重载 C. 高速轻载 D. 低速轻载 16 链条的节数宜采用。 A. 奇数 B. 偶数 C. 5的倍数 D. 10的倍数 二、分析题 1.如图所示，采用张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。在图a、b、c、d、e、f、g和h 所示的八种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？为什么？ 机械设计知识点总结（一） 1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3．轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。 《机械设计C2》课程教学大纲 课程代码：010331006 课程英文名称：Machine Design （C2） 课程总学时：48 讲课：44 实验：4 上机：0 适用专业：工业工程等 大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 机械设计C2课程是工业工程专业开设的一门培养学生具有机械设计能力的主干技术基础课，主要讲授机械设计基本知识、基本理论和基本方法。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，通过设计训练，着重培养学生的设计思维和设计能力。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计一般机械的初步能力； 2．树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策； 3．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术的能力； 4．了解典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练； 5．了解机械设计的新发展。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．基本知识：掌握机械设计一般知识，机械的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等。 2．基本理论和方法：掌握机械设计的基本原则，机械零件的工作原理、简化的物理模型与数学模型、受力分析、应力分析、失效分析等，机械零件工作能力计算准则，计算载荷，条件性计算，当量法或等效转化法，试算法等，改善载荷和应力的分布不均匀性，提高零件疲劳强度，降低或增强摩擦，改善局部品质，提高零部件工艺性的途径和方法，以及预应力、变形协调原则等在设计中的应用。 3．基本技能:掌握设计计算、结构设计，实验技能，编制技术文件技能等。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3．计算机辅助设计：要求学生采用二维CAD或三维CAD设计软件进行结构设计和大作业的设计。 （四）对先修课的要求 本课程应的主要先修课程有工程制图、工程力学、机械工程材料、互换性与公差基础、机械设计C1等。 （五）对习题课、实验环节的要求 1、对重点、难点章节应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解 浙江工业机械管理设计基础考试大纲(DOC 15页) 资料搜索： 首页 网络书店 教育新闻 普通升本 自学考试 成人考试 出国留学 毕业就业 事业考试 在线留言 文亮培训 当前位置:浙江专升本信息网-2011年浙江省普通专升本考试浙江自学考试浙江成人考试 -> 普通专升本 -> 考试大纲 浙江工业大学2011年专升本机械设计基础考试大 纲 时间:2011-02-12 13:40:44 浏览:77次浙江专升本教材书店 《机械设计基础》（专升本）考试大纲 考试内容： 0 绪论 考试内容 0-1本课程的研究对象、内容 0-2本课程在教学中的地位 0-3机械设计的基本要求和一般过程 考核知识点及考核要求 1、机器的组成 机器与机构的含义和区别；构件与零件的含义和区别。 2、机器和机械零件设计的基本要求 第1章平面机构的自由度和速度分析 考试内容 1-1运动副及其分类 1-2平面机构运动简图 1-3平面机构自由度 考核知识点和考核要求 1、运动副的含义；平面运动副的分类 2、平面机构运动简图中运动副和构件的表示符号和表示方法 3、平面机构自由度的意义；机构具有确定相对 运动的条件；复合铰链、局部自由度、虚约束的形式 4、正确判断和处理复合铰链、局部自由度、虚约束，进行平面机构自由度的计算，并能判断机构是否具有确定相对运动 第2章平面连杆机构 考试内容 2-1平面四杆机构的基本类型及其应用 2-2平面四杆机构的基本特性 2-3平面四杆机构的设计 考核知识点和考核要求 1、识别铰链四杆机构的基本类型及其演化机构 2、曲柄存在条件、急回特性、压力角、传动角和死点位置 3、正确判断平面四杆机构有无曲柄及其类型第3章凸轮机构 考试内容 3-1凸轮机构的应用和类型 3-2从动件的常用运动规律 3-3凸轮机构的压力角 机械基础复习资料 (链传动和齿轮传动) 【复习要求】 1.了解链传动的常用类型及应用特点； 2.了解齿轮传动的类型及应用特点； 3.理解各类齿轮的齿廓形成和应用特点； 4.理解渐形线的性质和渐形线齿轮的啮合特征； 5.掌握直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算； 6.理解其他齿轮的相关参数及各类齿轮的正确啮合条件； 7.掌握各类齿轮传动的受力分析； 8.熟悉齿轮的加工方法并理解根切现象产生的原因和避免根切现象产生的最少齿数； 9.了解变位齿轮、齿轮精度和齿轮常见失效形式。 【知识网络】 【知识精讲】 一、链传动的类型及应用特点 1.链传动的类型：链传动的类型很多，按用途不同，分为以下几类(见下表)。 (1)套筒滚子链是由内链板、外链板、销轴、套筒、滚子组成。其中销轴与外链板、套筒与内链板分别采用过盈配合固定；而销轴与套筒、滚子与套筒间为间隙配合； (2)链传动有单排链与多排链之分。当承载较大或传递功率较大时，可用多排链，但排数不宜过多 (N≤4)，否则链受力不均匀； (3)链节数一般为偶数。避免奇数时需过渡链节而致使工作时链板会受到附加的弯曲应力； (4)套筒滚子链的接头形式：开口销、弹簧夹、奇数链节时采用的过渡链节； (5)齿形链分为圆销铰链式、轴瓦铰链式和滚柱铰链式三种，其具有比压大、易磨损、成本高、传动平稳、传速高、噪音小的特点。 2.链传动的特点： (1)适于中心距较远的两轴传动； (2)能在低速、重载、高温及尘土飞扬等不良环境中工作； (3)能保证准确的平均传动比； (4)传递效率高； (5)安装和维护要求较高。 二、齿轮传动的特点与类型 1.齿轮传动的应用特点： (1)能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠； (2)传递的功率和速度范围较大； (3)结构紧凑、工作可靠、可实现较大的传动比； (4)传动效率高，使用寿命长； (5)制造安装要求较高。 2.齿轮传动的基本要求： (1)传动要平稳(即i 瞬要恒定)； (2)承载能力强(即用较小的尺寸可传递较大载荷)。 3.齿轮传动的类型(见下表)。 滚子链传动的设计计算 （经典设计步骤） 1、已知条件和设计内容 设计链传动的已知条件包括：链传动的工作条件、传动位置与总体尺寸限制，所需传递的功率P，主动链轮转速n1，从动链轮转速n2或传动比i。 设计内容包括：确定链条的型号、链节数Lp和排数，链轮齿数Z1、Z2以及链轮的结构、材料和几何尺寸，链传动的中心距a、压轴力Fp、润滑方式和张紧装置等。 2、设计步骤和方法 （1）选择链轮的齿数z1、z2和确定传动比i 一般链轮齿数在17~114之间。传动比按下式计算 i =z2/z1 (2)计算当量的单排链的计算功率Pca. 根据链传动的工作情况、主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的单排链的计算功率 Pca =K A*K Z*P/Kp 式中：K A——工况系数，见表1 K Z——主动链轮齿数系数，见图1 Kp——多排链系数，双排链时Kp=1.75，三排链时Kp=2.5 P——传递的功率，KW（千瓦）。 表1 工况系数KA 从动机械特性 主动轮机械特性 平稳运动 轻微冲击 中等冲击 平稳运动 1.0 1.1 1.3 轻微冲击 1.4 1.5 1.7 中等冲击 1.8 1.9 2.1 图1 主动链轮齿数系数KZ （3）确定链条型号和节距p 链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca 和主动链轮转速 n1由图2得到。然后由表2确定链条节距p。 图2 A系列、单排滚子链额定功率曲线 表2 滚子链规格和主要参数 （4）计算链节数和中心距 初定中心距a0=（30~50）p，按下式计算链节数Lp0 Lp0=(2*a0/p)+(z1+z2)/2+(p/a0)*[(z2-z1)/2π]^2 为了避免使用过渡链节，应将计算出来的链节数Lp0圆整为偶数Lp。链传动的最大中心距为： a=f1*p*[2Lp-(z1+z2)] 式中，f1为中心距计算系数，见表3 第13章带传动和链传动 13.1复习笔记 一、带传动的类型和应用 1．带传动的类型 带传动的类型如图13-1-1所示。 图13-1-1 带传动的分类结构图 2．带传动的参数 （1）包角α带被张紧时，带与带轮接触弧所对的中心角称为包角。设1d 、2d 分别为小带轮、大带轮的直径，L 为带长，则带轮包角 21= rad d d a απ-± 2118057.3a α-=±? 式中，“＋”号适用于大带轮包角2α，“-”号适用于小带轮包角1α。（2）带长L 22112()2()24d d L a d d a π-≈+++3．带传动的特点 （1）优点 ①适用于中心距较大的传动； ②带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动； ③过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可防止损坏其他零件；④结构简单、成本低廉。 （2）缺点 ①传动的外轮廓尺寸较大； ②需要张紧装置； ③由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比； ④带的寿命较短； ⑤传动效率较低。 （3）应用 带传动通常适用于中小功率的传动，目前V 带传动应用最广，平带传动在多轴传动或高速情况下仍然很有效。 二、带传动的受力分析 带传动工作时的受力分析如图13-1-2所示。 图13-1-2 带传动的受力情况 1．有效拉力 （1）计算式12 F F F =-式中，1F 为紧边拉力，2F 为松边拉力。 （2）有效拉力F 与带传动所传递的功率P 之间的关系为1000 Fv P =式中，v 为带速（m/s），传递功率P （kW）。 （3）基本公式11 f f e F F e αα=-21 1 f F F e α=-12111f F F F F e α??=-=- ??? 式中，f ——带与轮面间的摩擦系数； α——带轮的包角； e ——自然对数的底，e≈2.718。 链轮计算公式汇总 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ? 第6章链传动 本章提示:?链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件---－-链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中，应用最广泛的是滚子链传动。 本章介绍了链传动的工作原理、特点及应用范围;重点分析了链传动的运动不均匀性(即多边形效应）产生的原因和链传动的失效形式;阐明了功率曲线图的来历及使用方法；着重讨论了滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择;简要介绍了齿形链的结构特点以及链传动的润滑和张紧的方法。 基本要求 1)．了解链传动的工作原理、特点及应用?２）.了解滚子链的标准、规格及链轮结构特点。 ３).掌握滚子链传动的设计计算方法。 ４).对齿形链的结构特点以及链传动的布置、张紧和润滑等方面有一定的了解。 6.１概述 链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，见图６.1,以链作中间挠性件,靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。 在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种类型： １.滚子链传动 滚子链的结构如图6．２。它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒４和滚子５组成。链传动工作时,套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动,可以减轻链和链轮轮齿的磨损。 把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链,图6.３为双排链。链的排数愈多,承载能力愈高,但链的制造与安装精度要求也愈高,且愈难使各排链受力均匀,将大大降低多排链的使用寿命,故排数不宜超过4排。当传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三排链。 习题与参考答案 一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案) 1 带传动是依靠 来传递运动和功率的。 A. 带与带轮接触面之间的正压力 B. 带与带轮接触面之间的摩擦力 C. 带的紧边拉力 D. 带的松边拉力 2 带张紧的目的是 。 A. 减轻带的弹性滑动 B. 提高带的寿命 C. 改变带的运动方向 D. 使带具有一定的初拉力 3 与链传动相比较，带传动的优点是 。 A. 工作平稳，基本无噪声 B. 承载能力大 C. 传动效率高 D. 使用寿命长 4 与平带传动相比较，V 带传动的优点是 。 A. 传动效率高 B. 带的寿命长 C. 带的价格便宜 D. 承载能力大 5 选取V 带型号，主要取决于 。 A. 带传递的功率和小带轮转速 B. 带的线速度 C. 带的紧边拉力 D. 带的松边拉力 6 V 带传动中，小带轮直径的选取取决于 。 A. 传动比 B. 带的线速度 C. 带的型号 D. 带传递的功率 7 中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由 决定。 A. 小带轮直径 B. 大带轮直径 C. 两带轮直径之和 D. 两带轮直径之差 8 两带轮直径一定时，减小中心距将引起 。 A. 带的弹性滑动加剧 B. 带传动效率降低 C. 带工作噪声增大 D. 小带轮上的包角减小 9 带传动的中心距过大时，会导致 。 A. 带的寿命缩短 B. 带的弹性滑动加剧 C. 带的工作噪声增大 D. 带在工作时出现颤动 10 若忽略离心力影响时，刚开始打滑前，带传动传递的极限有效拉力F elim 与初拉力 F 0之间的关系 为 。 A. F elim )1/(20-=ααv f v f e e F B. F elim )1/()1(20-+=α αv f v f e e F C. F elim )1/()1(20+-=ααv f v f e e F D. F elim α αv f v f e e F /)1(20+= 11 设计V 带传动时，为防止 ，应限制小带轮的最小直径。 机械传动基础知识 机器的种类很多。它们的外形、结构和用途各不相同，有其个性，也有其共性。我们将机器 认真研究分析以后，可以看岀，有些机器是可以将其他形式的能转变为机械能的，如电动机、汽油机、蒸汽轮机，这类机器叫做原动机；有些机器是需要原动机带动才能运转工作的，如车床、 打米机、水泵，这类机器叫做工作机。把运动从原动机传递到工作机，把运动从机器的这部分机 件传递到那一部分机件叫做传动。传动的方式很多，有机械传动，也有液压、气压传动以及电气 传动。这里只介绍最简单、最常用的机械传动知识。 （1 ）皮带传动 如果要把运动从原动机（如电动机）传递到距离较远的工作机（如打米机、水泵），最简单 最常用的方法，就是采用皮带传动。 图6-21是几种常见的皮带传动方式。它是依靠皮带与皮带轮之间的摩擦来传动的。图中先转动起来的皮带轮D i叫主动轮，被主动轮带动而转动的皮带轮D2叫被动轮或从动轮。 (a) (b) /7=1 450转/ 分 （c） （a）开口式传动；（b）交叉式传动；（c）半交叉式传动；（d）复式传动 图6-21 皮带传动在皮带传动中，两个轮的转速比与两轮的直径成反比，这个比叫传动比，用符号表示，即 ■沟2 飞近 式中：n i为主动轮转速；n2为被动轮转速；D i为主动轮直径；D2为被动轮直径。 如果是由几对皮带轮组成的传动，其传动比可以用下式计算： "幫耳6 D, （2）齿轮传动 两轴距离较近，要求传递较大转矩，且传动比要求较严时，一般都用齿轮传动机械传动中最主要的一种传动。其形式很多，应用广泛。齿轮传动的主要特点有：（1）效率高。在常用的机械中，以齿轮传动效率最高，如一级齿轮传动的效率可达这对大功率传动十分重要。齿轮传动是 99%， （2）结构紧凑。在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸较小。 （3）工作可靠，寿命长。设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮，寿命长达一二十年这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：建筑设备课程代码：02446 第一部分课程性质与设置目的要求 一、课程性质与特点 本课程主要讲授建筑施工过程中的机械设备的原理和使用方法，分为建筑机械基础知识和常用建筑机械，使学生掌握建筑机械常用金属材料、机构、部件和零件，机械与液压传动以及常用建筑机械：塔式起重机械、挖掘机、装载机、柴油锤、蒸汽锤等。 二、课程目标与基本要求 主要分为建筑机械基础知识和常用建筑机械，使学生掌握建筑机械常用金属材料、机构、部件和零件，机械与液压传动以及常用建筑机械：塔式起重机械、挖掘机、装载机、柴油锤、蒸汽锤等。在教材内容上以适度的建筑机械基础知识与鲜明的项目任务为主线，注意了各部分知识的融汇贯通；将知识目标、能力目标、素质目标培养三者有机结合，学生在完成学习型工作任务的过程之中自助地获得知识，学习技能，构件属于自己的知识体系，将有利于真正培养学生的职业能力。 三、与本专业其他课程的关系 本课程的先行课程有：建筑施工，基础工程等 第二部分课程内容与考核目标 第一章建筑机械常用材料 一、学习目的和要求 熟悉黑色金属、有色金属及其分类，掌握普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢、合金钢以及铸铁的牌号、性能和用途，熟悉铜、铝及其合金的分类及用途，了解钢的热处理方法和目的，了解建筑机械金属的腐蚀的防控。 二、课程内容 第一节常用金属材料的分类和牌号 第二节钢的热处理 第三节有色金属材料和非金属材料 第四节金属腐蚀的防控 三、考核知识点 （一）黑色金属、有色金属的定义及其分类 （二）钢的分类及不同类型钢的性能及用途 （三）钢的热处理方法和目的 四、考核要求 1．识记：黑色金属、有色金属的定义及其分类；普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢、合金钢以及铸铁的牌号、性能和用途；铜、铝及其合金的分类及用途；钢的热处理方法和目的以及建筑机械金属的腐蚀的防控。 第二章建筑机械常用机构 一、学习目的和要求 了解运动副、低副、高副、转动副和移动副；掌握铰接四杆机构的基本形式和铰接四杆机构曲柄存在的条件，熟悉四杆机构的演变；熟悉凸轮机构的特点、类型和应用；了解间歇运动机构。 二、课程内容 第一节平面机构运动简图和自由度 第二节平面连杆机构 第三节凸轮机构 第四节间歇运动机构 三、考核知识点 （一）运动副、低副、高副、转动副和移动副 （二）铰接四杆机构的基本形式及判别 （三）铰接四杆机构曲柄存在的条件 （四）曲柄滑块机构 （五）铰链四杆机构的急回特性和行程速比系数 （六）凸轮机构的特点、类型以及从动件的运动规律 四、考核要求 1．识记：运动副、低副、高副、转动副和移动副的区别与特点；铰接四杆机构的基本形式和铰接四杆机构曲柄存在的条件；曲柄滑块机构；凸轮机构的特点、类型以及从动件的 授课教师：日期： 教学环节及时间分配、备注师生 活动 教学内容4学时 新课引入 准备知识学习 学习重点和难点 学生 回答 教师 补充 理论 知识 学习 实物 展示 第六章带传动和链传动 学习目标 了解带传动与链传动的类型、工作原理、特点及应用； 了解V带的标记及V带轮的机构； 了解带传动与链传动的失效分析； 了解带传动与链传动的安装与维护常识。 新课引入 举例：自己在生活中见过的带传动或者链传动的例子有哪些？ 如自行车的链条传动，生产流水线上的带传动等等。（结合PPT形象生动）粗略讲解PPT中展示图片的工作机理。 6.1 带传动的工作原理、类型及特点（一下内容结合PPT）教材P83 1、主动轮，从动轮。 2、带传动的组成主动轮 从动轮 传动带 3、带传动的分类：1、摩擦式（靠摩擦力工作，工作时不需要润滑，成本低） 2、啮合式（不打滑，精度高） 3.1 摩擦式：平带f1 V带f2=3f1（分类、结构） 多楔带（功率大的场合） 圆带（多见于早起缝纫机） P96 练习：判断题1、2 选择题1、2、3、4 6.2 普通V带及V带轮 1、结构P 85 帘布芯结构抗拉强度好 PPT图演示 讲授 举例说明 绳芯结构柔韧性好 2、V带的几何参数： θ：楔角，一般取 40° 3、V带标准化的认识 4、普通V带轮 4.1 V带轮结构： θ一般都小于40° 以铸造为主 小结：带传动的特点P84 6.3 带传动工作能力分析 简单的讲述受力情况。并引出包角的概念 摩擦式带传动打滑的地方在小轮。原因是包角小。带传动的失效形式：打滑、传动带磨损、疲劳断裂 6.4 带传动的张紧、安装与维护 1、张紧装置：1、通过滑道调节螺钉 《机械基础》考核标准 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与目标 《机械基础》是高等教育自学考试与高级技校相关专业衔接方案中机械制造及其自动化专业（专科）的一门重要专业技术课程。本课程内容对进一步学习专业理论﹑提高分析﹑解决实际问题的能力奠定理论基础。 二、课程目标与基本要求 通过本课程的自学和辅导考试，较系统地理解机械制造技术的相关知识，为以后的学习和实践打下坚实基础。课程基本要求如下： 1.了解静力学基本知识﹑理解力的平衡规律，能利用力系的平衡条件求未知力。 2.了解杆件变形的基本形式，能利用强度条件进行计算。 3.熟悉常用金属材料的性能﹑牌号﹑热处理工艺及应用。 4.建立互换性与标准化的概念，理解极限与配合的术语﹑定义﹑公差带图表示方法及计算。 5.理解联接的分类﹑常用的联接方法﹑结构特点及应用。 6.理解常用传动种类﹑原理﹑结构特点﹑参数计算及应用。 7.理解常用机构种类﹑结构特点﹑参数计算及应用。 8.理解标准件的种类﹑功用﹑结构特点﹑参数计算及应用。 9.了解机构组合原理，理解机构组合方式与机械创新的方法。 第二部分课程内容与考核目标 第一四章常用工程材料 一、学习目的与要求 通过本章学习，理解有关金属材料与热处理的基本理论和基本知识，深刻领会常用钢铁材料的成分﹑组织﹑性能及热处理工艺之间关系，了解非金属材料的种类﹑特性﹑分类及应用。 二、考核知识点与考核目标 （一）（一）金属材料的分类及性能（一般） 了解：金属材料的分类及强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳极限等性能指标 （二）（二）钢铁材料（次重点） 了解：1.铁碳合金的基本组织、钢的分类、编号方法； 2.碳素钢、合金工具钢、特殊性能钢的性能及牌号； 3. 铸铁的种类﹑牌号及性能。热处理的概念； 理解：铁碳合金状态图、常存元素对钢性能的影响、合金元素在钢中的作用。 （三）常用钢的热处理（一般） 了解：热处理的概念及常用钢的热处理方法； 理解：钢在加热识时的组织转变、钢在冷却时的组织转变； 理解：机械性能指标﹑提高疲劳极限的措施﹑铁碳合金状态图﹑钢在加热时的组织转变。 应用：热处理工艺的选择。 （四）有色金属（一般） 了解：常见有色金属牌号及性能 （五）非金属材料（一般） 了解：塑料、橡胶、复合材料、陶瓷的性能及应用。 第二章力的平衡规律 一、学习目标与要求 通过本章的学习，了解静力学研究的主要内容，深刻理解静力学各个公理的内涵，理解物体受力分析及表示方法，较熟练地应用物体在力系作用下的平衡条件进行计算。 二、考核知识点与考核目标 （一）静力学基本概念、静力学公理（一般） 了解：平衡﹑刚体的概念； 考试情况介绍一、本课程的主要内容 《机电工程管理与实务》，共分3章、4节、51目、181条，三章分别是：机电工程技术、机电工程管理实务、机电工程法规及相关知识。其中，第一章机电工程技术，注重实用性和通用性，主要阐述了机电工程最基本的专业知识、基本理论、原理、方法和概念，以及机电工程专业相关的安装方法、技术、要求、规定等知识；第二章机电工程管理实务，重点讨论了机电工程项目设计、采购、监造、安装施工、调试、试运行、竣工验收、回访保修等各阶段的管理知识，尤其是机电工程项目独有的项目管理知识，突出了对考生管理能力的要求以及解决工程实际问题所应具备的能力；第三章机电工程法规及相关知识，偏重对机电工程相关法律、法规的掌握和运用。 出题比例：技术、管理、法规——15~30：80~60：5~10 知识、能力——20：80 充分体现了对机电工程一级建造师的管理、能力考核的要求。 二、考试命题特点及命题规律 1. 大纲和教材为本 全国一级建造师执业资格考试的命题是以考试大纲及考试教材为依据来进行的。 所以，凡是教材中没有出现的内容，考试中一般不会出现；另外，教材中某些不妥的、有争议的内容，在考试中一般也不会出现。 考试大纲把学科知识点划分为掌握、熟悉、了解三个档次。“了解”就是“是什么”，只要知道、记住基本概念就可以了。“熟悉”就是“为什么”，要求考生对相关知识点有比较深刻的理解；“掌握”就是“怎么用”，不仅要记住，还要求能灵活运用相关知识去解决实际问题。一般情况下，对于要求掌握、熟悉、了解的知识点的比例为7:2:1。而学习的 1 时间和精力也应基本按这个比例分配。要注意，了解和熟悉的内容不是不考、不重要，而是考查方式比较简单，考题通常就是来自书中的某句原话。 2. 重实务轻理论 机电工程管理与实务，重点以应用综合科目基本理论、基本原理和基本方法，检验考生分析问题和解决实际问题的能力，原则上是以案例题为主。 案例题考查的7大要点是：合同、进度、成本、质量、安全（现场文明施工）、招投标、施工组织设计。 管理的基本要素：人、机、料、法、环，也是案例题重点考查的内容。 在复习中要全面阅读和理解教材的内容和知识点，并且融会贯通，将理论与个人的工作实践相结合。 3.题型逐步优化 一级建造师专业实务考试试题在题型上有可能会发生变化，可能会由原来单纯的单选题、多选题调整为带场景材料的单选题、多选题。即给定一个综合场景材料，针对该场景材料提出5个或以上的问题，要求考生根据场景材料来回答问题。而且这些问题通常涉及多个知识点，有的问题还必须结合场景中的具体条件才能正确作答。 三、考试时间、题型、题量、分值 《机电工程管理与实务》考试时间为4个小时，题型有单选题、多选题、案例题，其中： 1.单项选择题： 共20题，每题1分，共20分。每题有4个备选项，其中只有1个最符合题意。 2.多项选择题： 共10题，每题2分，共20分。每题有5个备选项，其中有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项，错选，本题得分；少选，所选的每个选项得0.5分。机械原理考研濮良贵《机械设计》配套考研真题与复习笔记
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