滚子链传动的主要失效形式

滚子链传动的主要失效形式
链传动的主要失效形式有以下几种：
（1）链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。

疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。

（2）滚子套筒的冲击疲劳破坏链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。

在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。

这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。

（3）销轴与套筒的胶合润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。

胶合限定了链传动的极限转速。

（4）链条铰链磨损铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。

开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。

（5）过载拉断这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。

机械设计基础问答题1.试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。

①零件是制造的基本单元；②某些零件固联成没有相对运动的刚性组合称为构件，构件是运动的基本单元；③构件与构件之间通过一定的相互接触与制约，构成保持相对运动的可动联接，称为运动副；④当构件用运动副联接以后，它们之间的某些相对运动将不能实现，这种对相对运动的限制称为运动副的约束；⑤能完成有用的机械功或转换机械能的机构组合系统称为机器；⑥机器与机构总称为机械。

2.何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？①三个或三个以上的构件在同一轴线上用回转副相联接构成复合铰链；②局部自由度是指不影响机构中输入与输出关系的个别构件的独立运动（凸轮机构中的滚子——提高效率，减少磨损）；③运动副引入的约束中，对机构自由度的影响与其他机构重复，这些重复的约束称为虚约束（机械中常设计带有虚约束，对运动情况虽无影响，但往往能使受力情况得到改善）。

3.机构具有确定运动的条件是什么？若不满足条件，将会出现什么情况？①运动链成为具有确定相对运动的机构的必要条件为：运动链的自由度必须大于零，主动构件数必须等于运功链的自由度；②不满足条件时，当自由度为零时，运动链将成为各构件间没有相对运动的刚性构架，当主动构件数大于自由度时，可能会折断构件，当主动构件数小于自由度时，从动件的运动不确定。

4.试述机件损伤和失效的主要形式以及机件工作准则的涵义。

①机件的主要的损伤及失效形式有：机件产生整体的或工作表面的破裂或塑性变形，弹性变形超过允许的限度，工作表面磨损、胶合和其他破环，靠摩擦力工作的机构产生打滑和松动，超过允许强度的强烈震动，等等；②主要准则：强度——机件抵抗断裂、过大的塑性变形或表面疲劳破坏的能力，刚度——机件受载时抵抗弹性变形的能力，常用产生单位变形所需的外力或外力矩来表示（提高刚度的办法：改进机件结构，增加辅助支撑或肋板以及减小支点的距离，适当增加断面尺寸）耐磨性——磨损过程中抵抗材料脱落的能力，振动稳定性——机器在工作时不能发生超过容许的振动，耐热性。

二机械设计总论机器由原动机部分，传动部分，执行部分组成什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能机械零件的主要失效形式有：整体断裂；过大的残余变形;零件的表面破坏什么是机械零件的设计准则？机械零件的主要设计准则有哪些?机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。

主要准则：强度准则，刚度准则，寿命准则，震动稳定性准则影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件几何形状、尺寸大小、加工质量及强化因素.四螺纹连接和螺旋传动螺纹连接为何要防松？常见的防松方法有哪些？【答】在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，连接松动松开,失效,引起机器损坏，在设计螺纹连接时，必须考虑防松问题.螺纹连接防松可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系简要说明螺纹连接的主要类型和特点。

【答】螺纹联接的主要类型有螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接和紧定螺钉联接四种。

主要特点是:螺栓联接：孔的加工精度低，结构简单、装拆方便，不受连接件材料限制螺钉联接：结构比螺栓联接复杂。

不适用于经常拆装的场合。

双头螺柱联接：用于不易制成通孔，材料比较软的场合紧定螺钉联接：可传递不大的力或扭矩,多用于固定轴上零件的相对位置. 提高螺栓联接强度的措施有哪些?降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；避免或减小附加应力。

键、花键、无键连接和销连接普通平键按构造分有圆头（A型）、平头（B型）及单圆头（C型）平键连接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度如何确定？【答】主要失效形式是较弱零件（通常为轮毂）的工作面被压溃或磨损。

键的截面尺寸hb 应根据轴径d从键的标准中选取。

键的长度L可参照轮毂长度从标准中选取,L值应略短于轮毂长度。

为什么采用两个平键时,一般布置在沿周向相隔180°的位置,采用两个楔键时，则应沿周向相隔90°～120°,而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？【答】两个平键连接，一般沿周向相隔 180布置,对轴的削弱均匀， 并且两键的挤压力对轴平衡，对轴不产生附加弯矩,受力状态好。

机械零件的主要失效形式有：根断表面压碎表面点蚀塑性变形过量弹性形变共振过热和过量磨损等平键按用途分为平键导键滑键普通平键用于静联接，即轴与轴上零件之间没有先对移动。

按端部形状不同分为A型（圆头） B型（平头） C型（单圆头） 3种导键和滑键均用于动联接。

导键适用于轴上零件轴向位移量不大的场合；滑键用于轴上零件轴向位移较大的场合。

平键的宽度应根据轴的直径选取润滑剂的主要作用是减小抹茶，磨损，降低工作表面温度。

常用的润滑剂有：液体润滑剂，半固体润滑剂，固体润滑剂，气体润滑剂径向滑动轴承动压油膜的形成过程静止时，轴与轴承孔自然形成油楔；刚启动，速度低。

由于轴径与轴承之间摩擦，轴承沿轴承孔上爬。

随着速度增大，被轴径带动起来的润滑油进入楔形间隙并产生东亚力将轴径推离，形成动压油膜。

提高螺纹连接强度的措施有：1. 改善螺纹牙间的载荷分配;2. 减小螺栓的应力幅3. 采用合理的制造工艺（冷镦，液压，冷作硬化）4. 避免附加弯曲应力5. 减小应力集中的影响6. 氰化氮化，喷丸等表面硬化处理改善螺纹牙间的载荷分配，避免附加弯曲应力是针对静强度，其余是疲劳强度当螺纹公称直径，牙型角，螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能好螺纹联接的主要类型有1. 螺栓联接，常用语被联接件不太厚和周边有足够装配空间的场合2. 双头螺栓联接，用于常装拆或结构上受限制不能采用螺栓联接的场合3. 螺钉联接，用于不经常装拆联接的场合4. 紧定螺钉联接，多用于轴和轴上零件的联结，可传递不大的力和转矩对于普通螺栓组联接，当被联接件受横向工作载荷作用时，其螺栓本身主要受拉应力。

带传动中的两种滑动弹性滑动：带传动中，拉力差使带的弹性型变量变动，而引起带与带轮之间的相对滑动，称为弹性滑动。

使带传动比不精确，且使带与带轮之间产生磨损；打滑：当外界传递功率过大，所需有效拉力大于极限有效拉力时，带与带轮之间的显著滑动。

使带传动失效，但起过载保护作用。

１. 即使两构件的相对运动是平动，他们也不一定构成移动副。

( )２．对于联接螺纹，即使制造和装配足够精确，螺纹牙受力也是不均匀的。

( )３．零件受变应力作用，则作用在零件上的载荷是变载荷。

( )４. 联接承受横向力，则螺栓的失效形式是剪切强度不足。

( )５. 在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。

( )６. 滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前轴承运转的总转数或一定转速下的工作小时数。

( )７. 传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。

( )８. 滚子链传动的动载荷随链条节距增大而增大，随链轮齿数增大而减小。

( )９. 相互啮合的齿轮，齿面接触强度一定相等，齿根弯曲疲劳强度一般不等。

( )10. 带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均传动比随载荷的大小而改变。

( )11. 带传动的弹性滑动是不可避免的。

( )12. 滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为转时，轴承所能承受的最大载荷。

( )13. 凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。

( )14. 流体动压单油楔向心滑动轴承的承载能力与其半径间隙成正比。

( )15. 只要是啮合传动，则其瞬时传动比不变。

( )16. 带传动存在弹性滑动的根本原因是松、紧边存在拉力差。

( )17. 润滑油的油性越好则其粘度越大。

( )18. 仅从提高螺纹联接的疲劳强度考虑，增大螺栓刚度是不合理的。

( )19. 对于蜗杆传动，其传动中心距公式为。

( )20. 蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为。

( )21. 滚子链链轮的齿数取得过大，将使链传动的寿命明显减小。

( )22. 对滑动轴承来讲，轴颈与轴瓦的摩擦和磨损是不可避免的。

( )23. 在动力传动中，V带传动比平带传动应用广泛的主要原因是V带与带轮间的当量摩擦系数更大。

( )24. 带传动靠摩擦力工作，因此带轮的工作表面越粗糙越好，张紧力越大越好。

( )25. 在分度圆直径不变的情况下，齿轮的齿数越大则其齿根弯曲疲劳强度越小。

常用螺纹有哪几种类型？各用于什么场合？对连接螺纹与传动螺纹的要求有何不同？答：常用螺纹有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹与锯齿形螺纹等。

前两种螺纹主要用于连接，后三种螺纹主要用于传动。

对连接螺纹的要求是自锁性好，有足够的连接强度；对传动螺纹的要求是传动精度高，效率高，以及具有足够的强度与耐磨性。

普通螺栓连接与绞制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么？计算准则是什么？答：普通螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分断裂，设计准则是保证螺栓的静力拉伸强度或疲劳拉伸强度。

铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是螺栓杆与孔壁被压溃或螺栓杆被剪断，设计准则是保证连接的挤压强度与螺栓的剪切强度。

计算普通螺栓连接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头，螺母与螺纹牙的强度？答：螺栓头、螺母与螺纹牙的结构尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用经验规定的，实践中很少发生失效，因此，通常不需要进行强度计算。

螺栓上的总循环是什么循环？答：普通紧螺栓连接所受轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为不变号的不对称循环变载荷，10<<r；所受横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为静载荷，1=r。

在什么情况下，螺栓连接的安全系数大小与螺栓直径有关？答：在不控制预紧力的情况下，螺栓连接的安全系数与螺栓直径有关，螺栓直径越小，则安全系数取得越大。

这是因为扳手的长度随螺栓直径减小而线性减短，而螺栓的承载能力随螺栓直径减小而平方性降低，因此，用扳手拧紧螺栓时，螺栓直径越细越易过拧紧，造成螺栓过载断裂。

所以小直径的螺栓应取较大的安全系数要提高螺栓连接的疲劳强度，应如何改变螺栓与被连接件的刚度与预紧力大小？答：降低螺栓的刚度，提高被连接件的刚度与提高预紧力，其受力变形线图参见教材图5－28c。

薄型平键连接与普通平键连接相比，在使用场合、结构尺寸与承载能力上有何区别？答：薄型平键的高度约为普通平键的60％～70％，传递转矩的能力比普通平键低，常用于薄壁结构，空心轴以及一些径向尺寸受限制的场合。

4-1 第四章 挠性件传动-带传动1、简述带传动的优点？适于中心矩较大的场合；带具有良好的扰性，可缓和冲击、吸收振动；过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，当可防止损坏其他零件；结构简单、成本低廉2、普通V带传动和平带传动相比，有什么优缺点？优点：V带在轮槽中工作，不会发生横向移动；V带靠两侧面接触，能提供更大的有效摩擦力；V带标准化程度高、传动比大、结构紧凑；缺点：带长标准化，不能随意更改；传动中心距较小。

3、带传动中，弹性滑动是怎样产生的？造成什么后果？由于带是弹性体，在受力作用时发生变形伸长，在带传动由紧边到松边的过程中发生收缩而与带轮产生相对滑动。

结果会使从动轮的线速度低于主动轮的线速度，造成速度损失，使传动比不准确。

4、说明带的弹性滑动与打滑的区别。

弹性滑动是由于带传动时的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载引起的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。

5、带的楔角θ与带轮的轮槽角φ是否一样?为什么?带在弯曲时带的楔角θ会变小，所以与轮槽角φ不一样，为了使带与带轮贴合紧密，可将轮槽角φ做小一点。

6、试分析张紧力F0对带传动正反两方面的影响。

答：张紧力F0越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越大，从而 降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命，但带传动的承载能力会降低。

7、试述带传动的设计准则，并说明哪种失效形式限制了带传动的承载能力？设计准则：保证传动不打滑和带具有足够的疲劳强度和适用寿命。

打滑限制了带传动的承载能力。

8、V带工作时经受的应力有哪些？最大应力发生在什么位置？V带传动工作时，传动带将经受三种应力，分别是拉应力、弯曲应力和离心拉应力。

最大应力等于紧边拉应力、小带轮上的弯曲应力和离心拉应力之和，它发生在带的紧边开始绕上小轮处。

9、试述带传动张紧装置的三种类型。

其中一种装置的张紧轮应布置在什么位置？ 定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮装置。