机械设计说明书

燕山大学

机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置

学院（系）：机械工程学院

年级专业： 13级锻压2班

学号： 130101020076

学生姓名：张建雷

指导教师：周玉林

一、机械设计课程设计任务书 (1)

二传动方案的拟定 (1)

三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算 (1)

四、传动零件的设计计算 (3)

4.1第一级直齿圆锥齿轮的设计 (3)

4.2第二级斜齿圆柱齿轮的设计 (6)

五、轴的设计及校核 (10)

5.1轴的机构设计 (10)

5.2输出轴的校核 (13)

六、轴承的选择和寿命计算 (17)

七、键的选择和校核 (19)

八、联轴器的选择 (20)

九、箱体的结构尺寸 (20)

十、传动装置的附件及说明 (21)

十一、润滑和密封说明 (22)

十二、三维设计 (23)

十三、设计小结 (24)

十四、参考文献 (25)

计算及说明结果一、机械设计课程设计任务书

一、设计题目：带式输送机传动装置

二、传动装置简图：

v F

图1-1传动装置简图

三、原始数据及要求

F=1611N D=0.27m v=1.28m/s

四、其他条件：

使用地点：室外生产批量：小批

载荷性质：微振使用年限：八年一班

二、传动方案的拟定

圆锥齿轮减速器相对于其他减速器机构可以改变力矩方向，可以把横向传动转为竖直传动，用于输入轴与输出轴垂直方向布置的传动装置。而且承载能力高，噪音低，传动相对平稳，箱体体积小，节省空间，重量轻，传动效率高，可靠耐用，使用寿命长。针对本题目的设计要求，决定采用圆锥—圆柱齿轮的设计方案。

三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数的计算。

1、电动机类型和结构方式，选择Y系列IP44

2、选择电动机功率，所选电动机的额定功率稍大于工作功率P d，即P ed≥P d.

卷筒的输出功率P w=FV/1000ηw=2.148KW

其中卷筒的工作效率ηw=0.96

则电动机的输出功率P d=P w/ηa=2.148KW/0.85=2.527KW

其中传动总效率ηa=η12η22η34=0.85

η1为联轴器效率0.99，

η2为齿轮传动啮合效率（弹性联轴器）0.97

η3为滚动轴承传动效率0.98.

3、电动机转速的确定

卷筒转速n w=60V/πD=90.6r/min 传输带牵引力：F=1611N 传输带工作速度：

v=1.28m/s 滚筒直径：D=0.271m

P d=2.527 KW

所以电机转速n d =（8-20）n w =（724.8-1812）r/min

二级圆锥圆柱齿轮传动比i=8-20

所以同步转速取1000r/min

查机械设计指导手册，选取Y132s-6型号电动机

电机型号额定功率同步转速满载转速起动转矩最大转

矩

Y132-S6 3.0 1000 960 2.0 2.2

4、传动比分配

i 总=n d/n w =960/90.6=10.6 i 总=i1i2

其中i1=（0.25-0.4）i ≤3

取i1=3，则i2=10.6/3=3.53

5、各轴的转速

Ⅰ轴n1=nd=960r/min

Ⅱ轴n2=n1/i1=320r/min

Ⅲ轴n3=n2/i2=90.6r/min

卷筒轴n 卷=n3=90.6r/min

6、各轴的功率

Ⅰ轴P1=pd ·η1=2.527x0.99=2.502KW

Ⅱ轴P2=p1·η2η3=2.378KW

Ⅲ轴P3=p2·η2η3=2.378x0.97x0.98=2.261kw

卷筒轴P4=p3·η1η3=2.261x0.99x0.98=2.194kw

7、各轴的输入转矩

电动机的输入转矩Td=9.55x106Pd/nd=25.14x103N ·mm

Ⅰ轴 T1=9.55x106P1/n1=24.89x103N ·mm

Ⅱ轴T2=9.55x106P2/n2=70.97x103N ·mm

Ⅲ轴T3=9.55x106P3/n3=238.33x103N ·mm

Ⅳ轴T4=9.55x106P4/n4=231.27x103N ·mm

四、传动零件的设计 4.1高速级齿轮的设计

1-1、确定齿轮的材料类型、精度等级、齿数。

（1）选择小锥齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为240HBS ，选择大锥齿轮材料为45钢，正火处理，硬度为200HBS （2）齿轮精度等级选用8级精度（查《机械设计》表6-2）（3）选取小锥齿轮齿数Z1=20（17~25）则大齿轮齿数Z2=Z1·i1=60

1-2按齿面接触疲劳强度计算小锥齿轮分度圆直径d1

()[]

312

410.5E H

H R R KT Z Z d u σψψ??

≥ ? ?-??

(1)载荷系数A V K K K K β

i1=3

i2=3.53 n1=960r/min n2=320r/min n3=90.6r /min T1=70.97x103N ·mm T2=70.97

x103N ·

T3=238.33x103N ·mm

Z1=20

Z2=60

1)查机械设计表6-4得使用系数K A =1.1 2)动载系数K V

预估平均分度圆圆周速度V m =4m/s 则m 1

v z =0.8m /s

100

查《机械设计》图6-11 得 V K =1.13 3)齿向载荷分布系数K β 初选R

ψ=0.25(0.25-0.3)

22R dm R 1u 0.2513===0.45

220.25ψψψ++--

查《机械设计》图6-17 得 K β= 1.13

所以A V K K K K β==1.1×1.1×1.12=1.36 (2)计算E H Z Z

查《机械设计》图6-19，取节点区域系数 2.5H Z = 查《机械设计》表6-5，取弹性系数189.8a E Z MP = (3)计算[]H σ’

lim []H HN

H H

K S σσ=

取系数S=1

12240200HB HBS HB HBS =??

=? Hlim1Hlim2=570MPa =470MPa σσ??

() 1.111010911h HN 81

2N =60n jL =60960130088=K N N ==3.69i ????????????

查得12HN HN K =K =1(不允许点蚀)

[][]11

Hlim1HN H Hlim2HN H

=K =570MPa =K =470MPa

σσσσ

取[]H =470MPa σ

(4)初步计算d1

Hlim1Hlim2=570MPa =470MPa

σσ??

[][]1

H H

=570MPa =470MPa

σσ

()2

314 1.3624.8910001189.8 2.5d =62.17mm

0.2510.50.253470??????≥?? ?-???

实际大端面圆周速度

1n d

=3.12m /s

601000

π?

所以V m =(1-0.5φR)V=2.73m/s

由m 1v z 2.7320==0.55100100?

查《机械设计》图6-11 得v K' 1.09= (5)校正大端面直径d1′

311' 1.09

'd 62.1762.01.10K d mm K =?=?=

(6)确定大端面模数

1162.0 3.120d m mm z =

圆整取m=3.5mm

（7）计算大端分度圆直径

d 1=mz 1=3.5×20=70mm d 2=mz 2=3.5×60=210mm

（8）计算分度圆锥角、锥距

12110.68022d d R mm

????

=+= ? ?????

由12

cos 0.9487

1u u

δ=

计算得δ1=18°26′6″

所以δ2=90°-δ1=71°33′54″ 其中δ1δ2R 不得圆整。（9）确定齿宽

0.25110.68027.67R b R mm ψ=?=?=

m=3.5mm

d 1=70mm

d 2=210mm

R=110.680mm

δ1=18°26′6″

δ2=71°33′

取b1=b2=28mm

1-3按齿根弯曲疲劳强度校核

()[]1

111

F Fa Sa 2

R R 1

4KT =

Y Y 10.5z m 1u

σσψψ≤-+

（1）Sa Y Fa Y 、

121v 12v 2z 20

z ===21.08cos cos18266z 60

z =

==189.1cos cos 713354

δδ'''?'?

查《机械设计》图6-21，图6-22 得

12Fa Fa =2.7

=2.1Y Y ????? 12Sa Sa =1.6=1.9Y Y

（2）计算许用弯曲应力[

[]Flim FN

F F

K =

S σσ

查《机械设计》图6-28 得

Flim 2HB =240HB =200σ??? Flim1Flim2=450MPa =390MPa σσ

10109

1FN 8

2N =1.11K N =3.69???????

查机械设计图6-26得

12FN FN K =K =1

寿命系数

F S =1

[][]1

Flim1FN

F F

Flim 2FN

K =

=450MPa

S K =

=390MPa

S σσσσ

（3）校核强度

54″

b=28mm

12Fa Fa =2.7=2.1

Y Y ?????

12Sa Sa =1.6=1.9

Y Y

Flim1Flim2=450MPa

=390MPa

σσ

()[] 2.7 1.6

F 2

4 1.3624.8910=

0.2510.50.2520 3.513

=56.3Mpa<σσ?????-???+

222

2.1 1.9

56.352.02.7 1.6

Fa Sa F F Fa Sa Y Y MPa Y Y σσ?=?

=?[]F2

<σ 满足强度要求（4）数据记录

齿轮类型齿数大端分度圆直径mm

锥距

锥角模数传动比齿顶高系数

顶隙系数

齿宽

小锥齿轮 20 70

110.680 18°26′

6″ 3.5 3 1

0.2 28

大锥齿轮 60 210

4.2低速级齿轮的设计

2-1、确定齿轮的材料类型、精度等级、齿数、螺旋角

（1）选择小齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为240HBS 大齿轮材料为45钢，正火处理，硬度为200HBS （2）精度等级选用8级精度（3）选取小齿轮齿数Z1=22

则大齿轮齿数Z2=Z1·i2=77.66，圆整取78 则i2′=Z2/Z1=3.545

（i2′—i2）/i2=0.85%，在误差允许范围内 (4)初选β=14°，齿宽系数φd=0.8(不对称布置) 2-2、按齿面接触疲劳强度设计

[]22

3121E H d H KT Z Z Z Z u d u εβψσ??+≥?? ? ??? （1）载荷系数K=KAKVK αK β a 、使用系数KA=1.1

b 、动载系数KV ，估计圆周速度V=4m/s VZ1/100=4x20/100=0.8m/s

i=3

I=3.545

Z1=22

Z2=78

KA=1.1

121

r 111.88 3.2cos 1.64

sin tan 1.401

3.04d n z z z b m K αβαβα

εβψβεβππ

εεε??

??=-+=?? ????

?===>=+=? 查《机械设计》图6-11（a ）得动载荷系数V K =1.06 查《机械设计》图6-17

c 、齿间载荷分配系数K α=1.42

d 、齿向载荷分布系数K β=1.07

所以K=KAKVK αK β=1.1X1.07X1.42X1.07=1.7 （2）高速轴转矩T1=70.97x103N ·mm （3）区域系数ZH=2.43（查图6-19）（4）重合度系数()41

10.783 1.64

Z βαεβ

αεεεε-=-+== 因为β

ε=1.40＞1，所以

ε=1

（5）弹性区域系数ZE=189.8√Mpa （6）螺旋角系数Z β=√COS β=0.985

所以ZEZHZ εZ β=2.43X0.78X189.8X0.985=354 (7)应力循环次数

N1=60n1jLh=60x320x1x （300x8x8）=3.69x108 N2=N1/u ′=N1/i2′=1.04x08

由图6-25查得寿命系数KHN1=KHN2=1（不允许点蚀）图6-27查得δHlim1=570Mpa ， δHlim2=470Mpa 安全系数S=1

lim []H HN

H H

K S σσ=

[][]11

Hlim1HN H Hlim2HN H

=K =570MPa =K =470MPa

σσσσ

取[]H =470MPa σ

（8）将上述值带入公式

3121.7970.97103.5451354.35=63

.40m m 0.83.545470d ???+??≥?? ???

V K =1.06

K α=1.42

K β=1.07

[][]1

H H

=570MPa =470MPa

σσ

实际圆周速度

nd 3.1432063.40

v===1.06m /s 4m/s 601000601000π??≠??

修正载荷系数，按

1vz 1.0622

==0.2332100100?

查图6-11b 得动载系数KV ′=1.02 （9）校正分度圆直径d1.

311'1.02

'd 63.4062.401.06K d m m K =?=?=

（10）计算法向模数

1n 1d cos 60.40cos14m =

==2.664z 22β??

圆整成标准值，取m n =3 （11）计算中心距

()()

n 12m z z 2278a=

=3154.5922cos 2cos14mm

β++?=?

圆整=155mm

（12）按中心距修正螺旋角

()()

n 12m z z 32278=arccos

=arccos =1435352a 2155β+?+'''

因为β值变化不大，所以εα，K α，ZH 等参数不必再做修正。 (13)计算分度圆直径

n 11n 22m z 322d =

==68.20mm cos cos143535m z 378d ===241.80mm

cos cos143535ββ?''''??'''? （14）计算齿轮宽度

d 1b=d =0.8x68.20=54.56mm ψ? 圆整取b2=55mm

m n =3

a=155mm

β=14°35′35″

d1=68.20mm

d2=241.80mm

b1=60mm

b2=55mm

b1=b2+（5~10），取b1=60mm 2-3按齿根弯曲强度校核

[][]1111

222

2212

F Fa Sa F

Fa Sa 1

F Fa Sa F F

1n Fa Sa 2KT =Y Y Y Y bd m Y Y 2KT =

Y Y Y Y =bd m Y Y εβεβσσσσσ≤≤

（1）重合度系数

143535Y =1=1 1.40=0.83

120120βββ

ε'''

?-?

（2）螺旋角系数

0.75

0.250.71

Y εα

ε=+

（3）计算当量齿数

220.7cos 86.1cos v v Z Z Z Z β

===

（4）S Fa a Y Y

查《机械设计》图6-21,6-22，得

齿形系数12 2.64

2.23Fa Fa Y Y =???

? 应力修正系数12S S 1.571.77a a Y Y == （5）计算许用应力

Flim F F F

[]N

K S σσ=

1Flim 2HB =240HB =200

σ??

Flim1Flim2=450MPa =390MPa σσ

FN 8

N =3.6910

K N =1.0410??????? 12FN FN K =1K =1

12 2.642.23

Fa Fa Y Y =???=??

12S S 1.571.77

a a Y Y ==

[][]1

F F

450M a 390M a

P P σσ==

[][]111

222

lim N F lim N F

450M a 390M a

F F F F K P K P σσσσ====

（6）计算弯曲应力

[]11

F F

2 1.7970.9310 2.64 1.570.710.83055a 5568.203MP σσ???=????=

F F

2.23 1.77

5552a 2.64 1.57MP σσ?=?=

所以低速级齿轮满足强度要求。

（7）数据记录

齿轮类型齿数分度圆直径mm

中心距mm 螺旋角模数传动比

齿顶高系数顶隙系数齿宽小齿轮 22 68.20 155 14°35′35″ 3 3.545

0.25 60

大齿轮 78 241.

五、轴的结构设计及校核

5.1轴的结构设计

1、输入轴的结构设计

（1）选择材料：选用45优质碳素结构钢，进行调质处理。（2）初步计算轴的最小直径d1

按许用切应力计算公式初定该轴的最小直径：查《机械设计》表

dmin=16.73mm

d1=30mm

L1=58mm d2=32mm L2=24mm

10-2，取C=118

所以3

3min P 2.502d C =118=16.24mm n 960≥?

轴上由一个单键槽，轴径增大3%，则

()min d =1+3%16.24=16.73mm

（3）因为轴会受到较大的轴向力与径向力，所以采用角接触球轴承。型号为7207C 。

（4）确定轴的各段直径及长度 1）d1、L1

由电动机型号Y132S-6查机械设计指导手册表14-5得电机轴直径为38mm ，为满足电机轴轴径要求，选择GY5型号J1系列刚性联轴器，由此确定最小轴径d1=30mm ，由联轴器长度60mm 确定d1=58mm 。 2）d2、L2

由于第二段轴与密封装置配合，并且润滑方式为油雾润滑，所以采用骨架橡胶式密封装置。选用J 型骨架进行密封，骨架内径为32mm ，由此确定d2=32mm 。考虑到轴外伸端面距离端盖15-20mm ，定长度L2=34mm 3）d3、L3

第三段轴与轴承配合，轴承为标准件，根据轴径范围确定此轴承内径为35mm ，由此确定d3=35mm ，由轴承宽度17mm 确定L3=17mm 。 4）d4、L4

第四段轴轴肩起轴向定位作用，根据轴承定位要求确定轴径d4=40mm ，根据两轴承之间的距离为右轴承与小锥齿轮间距的2倍，确定轴的长度为40mm 。 5）d5、L5

第五段轴与轴承配合，同样取d5=35mm ，轴长小于轴承B1mm ，取16mm 6）d6、L6

根据锥齿轮结构选定d6=28mm ，长度L6=50mm

（5）轴上零件的周向定位：联轴器，齿轮通过平键与轴进行周向定位，轴承通过过渡配合与轴完成周向定位。

（6）轴端通过轴端挡圈与紧定螺钉进行轴向定位。 d3=35mm

L3=17mm d4=40mm L4=40mm

d5=35mm

L5=16mm d6=28mm L6=50mm

dmin=23.0

3mm

d1=35mm L1=31mm

（7）取轴端倒角为2×45°，各轴肩处的圆角半径为R1。

2、中间轴的结构设计

（1）选择材料：选用45优质碳素结构钢，进行调质处理。（2）初步计算轴的最小直径d1

按许用切应力计算公式初定该轴的最小直径：查《机械设计》表10-2，取C=118 所以3

3min P 2.378d C =118=23.03mm n 320≥?轴上有键槽，

轴的直径应加大3%，()min d =1+3%23.03=23.72mm ?

（3）因为角接触球轴承能承受较大的径向力与轴向力，所以选用角

接触球轴承来承担受力。型号为7207C 。（4）确定轴的各段直径及长度。

1）d1、L1

第一段轴与轴承相配合，为满足轴的结构要求，选择内径为35mm 的

轴承，所以d1=35mm ，轴承靠套筒进行定位，长度L1取31mm 。 2）d2、L2

第二段轴与大锥齿轮配合，根据锥齿轮的结构确定d2=40mm ，L2=

（1-1.2）d2-1，取L2=39mm 。

3）d3、L3

第三段轴轴肩用于齿轮的定位，所以d3=d2+（3-8），取d3=37mm ，

L3由箱体的结构确定，测得L3=30mm 。

d2=40mm L2=39mm d3=37mm L3=30mm L4=60mm d5=41mm L5=11mm d6=35mm

L6=17mm

dmin=31.2

7mm

4）d4、L4

经计算得，齿轮的孔径较小，所以制成齿轮轴，长度L4为齿宽60mm 。

5）d5、L5

第五段轴为轴承定位轴，轴径d5取41mm ，L5由结构确定为11mm 。 6）d6、L6

第6段轴与轴承配合，所以轴径d6=35mm ，L6取轴承宽度17mm 。

（5）轴上零件的周向定位

为了保证齿轮和轴具有良好的配合的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/r6，角接触球轴承与轴的周向定位是通过过渡配合来保证

的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。

（6）取轴端倒角为2×45°，各轴肩处的圆角半径为R1。 3、输出轴的结构设计

（1）选择材料：选用45优质碳素结构钢，进行调质处理。（2）初步计算轴的最小直径d1

按许用切应力计算公式初定该轴的最小直径：查《机械设计》表10-2，取C=107 所以3

3min P 2.261d C =107=31.27mm n 90.6≥?轴上有键槽，

轴的直径应加大3%，()min d =1+3%31.27=32.2mm ?

（3）采用角接触球轴承来承受较大的轴向力和径向力。型号为7208C 。

（4）确定轴的各段直径及长度。

d1=35mm L1=58mm d2=38mm L2=55mm d3=40mm L3=18mm d4=50mm L4=85mm d5=43mm L5=54mm d6=40mm

L6=35mm

1）d1、L1

第一段轴与联轴器配合，采用弹性联轴器，由最小轴径确定联轴器孔径为35mm ，型号为HL2，J1系列，联轴器长度为60mm ，由此确定d1=35mm ，L1=58mm 2）d2、L2

第二段轴与密封装置配合，密封装置为标准件，根据轴径的要求以及油雾的润滑方式决定采用J 型骨架式橡胶密封，孔径定为38mm 。由外伸轴端面与轴承盖端面要留出15-20mm 的间距要求以及箱体的结构确定L2=55mm 。 3）d3、L3

第三段轴与轴承配合，根据轴的轴径要求确定选用内径为40mm 的轴承，d3取40mm ，长度L3等于轴承宽度B18mm 。 4）d4、L4

第四段轴为定位轴，用于轴承与大直齿轮的定位，取轴径d3=50mm ，根据箱体的结构确定L4=85mm 。 5）d5、L5

第五段轴与大直齿轮配合，由齿宽B55mm 确定齿轮孔径为43mm ，所以d3=43mm ，长度L5=55-1=54mm 。 6）d6、L6

第六段轴与轴承配合，确定轴径d6=40mm ，轴承通过套筒定位，长度L6取35mm 。

（5）轴上零件的周向固定

轴上的联轴器和齿轮通过平键与轴连接，完成周向固定。为保证良好的配合对中性，齿轮轮毂与轴的配合定为H7/r6，联轴器与轴的配合为H7/r6。轴承与轴通过过渡配合进行周向定位，轴的尺寸公差代号为m6。

（6）取轴端倒角为2×45°，各轴肩处的圆角半径为R1。

5.2输出轴的强度校核

R '1

R ″1

R ′2

R ″2

F a

F r F t

1、计算齿轮受力

小直齿轮：

N d T F t 2081102.6897

.70223

111=??==

F t 20812= N

F 7832r =

F a 5422=

N F F t r 78359.14cos 20tan 2081cos tan n 11=?

N F F a 54259.14tan 2181tan 11t =??==β

大直齿轮：

N F t 20812=

F 7832r = N

F a 5422= 2、计算轴承反力

水平面：a r 1r a 2

F 120.9F 44

R'=

=633N

158

F 114F 120.9R'==150N 158

?+??-?

竖直面：

12F 44

R''=

=580N 158F 114R''==1501N

158t t ?? 3、水平弯矩图

竖直弯矩图

合成弯矩图

转矩图

4、分析危险截面进行强度校核

危险截面大直齿轮左端轴肩处的位置

轴的材料选用45钢调质，MPa MPa s b 360,650==σσ，查《机械设计》表10-5公式可求得疲劳极限：

δ-1=293MPa

δ0=527MPa

τ-1=169MPa

τ0=325MPa

11.0=d φ 0.04

τφ=

M=73834N

9.29MPa σ=9.29a MPa

σ=0m MPa

σ=

15.82MPa

τ=

7.91a m MPa

ττ==

10100.450.456502930.810.816505270.260.266501690.500.5650325b b b b MPa MPa

MPa MPa

σσσστστσ--==?===?===?===?=

由式10

22,d τσσττφφστ----=

得

11.05275272932=-?=

d φ 2169325

0.04325

τφ?-==

()()2

18178563318178558073834M N =-+?+-+?=???????? 373834

9.29,0

0.143a m M MPa W σσσ=====? 325159315.820.243T MPa

W τ===?

7.912a m MPa

ττ===

5、求截面的有效应力集中系数

因在此截面处有轴直径变化，过渡圆角半径R=1mm ，其应力集

中可由表10-9查得，50 1.16343D d ==，1

0.02343

r d ==。由650b MPa

σ=查得 2.35k σ=， 1.56k τ=。

6、求表面状态系数β及尺寸系数,στεε

由表10-13查得β=0.92，（Ra=3.2，650b MPa σ=）。由表10-14查

得0.84,0.78στεε==。（应力集中处的最小直径φ40查得）

7、求安全系数（设为无限寿命，1N k =）

11293

10.37

2.35

9.29

0.920.84

N a m

k S k σσ

σσψσβε-?=

=?+?

1169

4.869

1.56

15.820.047.91

0.920.78

N a m

k S k ττ

ττ

ττψτβε-?=

=?+?+?

10.37 4.869 4.41[] 1.510.37 4.869

S S S S S S στστ

=>=++

10.37

S σ=

4.869

S τ=

4.41

S =

S1=601N

S2=1056N

六、轴承的选择及寿命计算

输出轴轴承的选择：根据载荷性质选用7208C 型的角接触球轴承。查指导手册得：d=40mm ，D=80mm ，B=18mm ，a=17mm ，基本额定动载荷C=36.8KN ，基本额定静载荷C 0=25.8KN ，极限转速为10000r/min （油润滑）。

1、寿命计算

（1）轴承内部轴向力计算（α=25°）

1222

2211222222'''633580859'''150********r r F R R N F R R N

=+=+==+=+=

所以

120.78596010.715081056r r S eF N

S eF N

==?===?=

（2）计算单个轴承的轴向载荷

2154210561598601a S F N S N +=+=>= 所以1紧2松，

则F a2=S 2=1056N ，F a1=F a +S 2=1598N （3）计算当量动载荷

()r a YF p P f XF =+

查机械设计表11-7得载荷系数f p =1.2

查《机械设计》表11-6(α=25°）

Fa/Fr ≤e

Fa/Fr ＞e

Fa1=1056N Fa2=1598

P1=2091N

P2=1844N

Lh10=106h

P 01=1037N P 02=1508N

【精品】浙江大学《机械设计基础》第九章概念自测题

基本概念自测题填空题 1、平面连杆机构是由若干刚性构件用_________副或_________副联接而成，运动副均为_________接触，压强较小，称为_________副机构，与点、线接触的高副机构相比能用于_________载和_________载荷。 2、只含平面回转副的四杆机构称为_________四杆机构，该机构按两连架杆是否成为曲柄或摇杆分为_________机构、_________机构和_________机构. 3、在曲柄摇杆机构中，摇杆的两个极限位置出现在_________两个共线位置，该两共线位置之间所夹的锐角称为_________。 4、曲柄摇杆机构急回运动特性用行程速比系数K表示，K为摇杆往返的_________ 比t1/t2或往返的v2/v1，它与极位夹角的关系式为_________或_________。 5、曲柄摇杆机构的死点位置出现在以_________为原动件时_________与 _________两个共线位置，此时摇杆通过连杆传给曲柄的力通过曲柄回转副中心，不能驱使曲柄转动；机构处于死点位置时从动件会出现_________或曲柄正反转运动_________现象. 6、铰链四杆机构的压力角是指在不计构件质量和运动副中的摩擦情况下连杆作用于_________上的力与该力作用点_________间所夹的锐角，压力角越大,传动

效率_________,传动性能_________,甚至机构可能发生_________现象。实用上为度量方便,通常用压力角的余角=_________来判断连杆机构的传力性能，称为_________。 7、曲柄摇杆机构运动中传动角是变化的，为保证机构良好的传力性能一般机构应使最小传动角min〉_________;以曲柄为原动件时,min出现在_________位置之一处，比较此两位置的的大小，取其中_________的一个. 8、以曲柄为原动件时，曲柄滑块机构最小传动角min出现在_________位置之一处。 9、以滑块为原动件时，曲柄与连杆两次共线位置是_________位置。 10、行程速比系数K＝1的曲柄摇杆机构，其摇杆两极限位置铰链中心和曲柄回转中心必_________ 11、在曲柄摇杆机构中,若增大曲柄长度，则摇杆摆角_________。 12、在曲柄摇杆机构中，若增大连杆长度,则摇杆摆角_________。 13、铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是最短杆与最长杆长度之和-—另外两杆长度之和；曲柄是最_________杆。 14、铰链四杆机构可通过_________、_________和_________等演化成其他形式的

大学机械设计考试试题及答案

一、填空（每空 1 分，共 20 分） 1在疲劳曲线上，以循环基数 N o 为界分为两个区：当 N> N ）时，为（）区; 当N< N o 时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强; （）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形）之比称为偏心率 10 ．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（ ° 二、判断题（每小题 1分，共10分）（正确的划，错误的划“X” ） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（） 5．正是由于（式为（）和（）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（ 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）很大，因此导致传动的）在下。）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）;而（）与）个键计

5.闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（） 6.由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（） 7 .正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（） &楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（） 9.性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s= 600MP& （） 10?机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（）三、简答题（每小题5分，共20分） 1?简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2.对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3?简述形成稳定动压油膜的条件？ 4.解释名词：滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力F S= 0.68 F R , e= 0.68。当F A < e 时，X= 1, Y= 0；当 > e 时，X= 0.41 , Y= 0.87。 F R F R 问哪个轴承的寿命低？ F<=900N

浙大机械设计基础课件

浙大机械设计基础课件浙大机械设计基础课件浙大机械设计基础课件，一起来看看吧。章节 §6-1齿轮传动的特点、应用与分类 §6-2渐开线的形成原理和基本性质 §6-3渐开线齿轮的参数及几何尺寸教学目的了解齿轮传动的特点和基本类型，渐开线齿轮齿廓的形成及特点。掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。教学重点渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算教学难点渐开线齿轮齿廓的形成及特点；渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。教学方法讲授

教具挂图多媒体、模型相关素材 1、胡家秀主编．机械设计基础．北京：机械工业出版社，2001．5 2、陈立德主编．机械设计基础．北京：高等教育出版社，2000．8 3、郑文维．吴克坚主编(第七版)．机械原理．高等教育出版社．1997 4、邱宣怀主编(第四版)．机械设计．高等教育出版社．1997 教学后记附：浙大毕业典礼致辞亲爱的同学们，各位领导，各位老师，各位远道而来的家长们：下午好! 不知不觉间，又到了毕业的季节，飘雨的季节，还是留恋的.季节，收获的季节。你们在座的每一位在紫金港、玉泉、西溪、华家池、之江这些依水的地方度过了几百几千个难忘的甚至苦逼的日日夜夜。今天，我们相聚在这里，共同见证浙江

大学2016届硕士、博士研究生毕业典礼和学位授予仪式，我作为导师的代表，而不是代表导师，讲几句心里话。首先，是感谢。你们在浙江大学的这几年，是浙江大学历史上发展最快的几年。我不是随便说说的，是用数据来说话：最近，QS 排名浙江大学从144位上升到了110位，US News排名从128位上升到了106位，ARWU排名上升了50位现在位列101-150位，ESI排名位列159位。有些人认为排名不代表什么也不关心，但我认为，排名从一个方面说明了大学的进步和发展。我仔细研究了这些排行榜，他们的排名也是有依据的，其中论文的数量和质量对这些排行榜的贡献多达65%，甚至100%。浙江大学每年发表5000篇左右的SCI论文，我认为每一篇论文的发表都离不开你们研究生的贡献。以我们材料学院为例，每年发表SCI论文500篇左右，90%的论文第一作者都是研究生，我们发表的第一篇Nature和第一篇Science论文的第一作者就是在校博士生。因此，学校的发展和进步有你们的贡献，学院学科的发展和进步有你们的贡献，每一位导师的成长和发展，成为杰青，长江，甚至院士都有你们的贡献。所以，我作为导师代表对你们表示衷心的感谢! 其次，是希望。从今天开始，你们离开浙江大学，进入社会，社会是非常复杂的，比你们在大学中学小学幼儿园复杂得多，肯定会遇到各种各样的困难。毕业后，你们肯定有欢笑，

四川大学机械设计基础期末考试(2份)

四川大学期考试试题A （2004——2005学年第1学期）课程号：30204730课序号：1课程名称：机械设计基础任课教师：李华成绩：适用专业年级：高分子加工学生人数：53印题份数：学号:姓名：考试须知四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。一、单项选择题（每小题2分，共22分） 1、带传动中，弹性滑动（D） A、在张紧力足够时可以避免 B、在传递功率较小时可以避免 C、在小带轮包角足够大时可以避免 D、是不可避免的 2．凸轮机构从动件常用运动规律中存在刚性冲击的是（） A、等速运动 B、等加速等减速运动 C、简谐运动 3、渐开线齿轮齿顶园压力角αa与分度圆压力角αa=α相比较（） A、αa<α； B、αa=α； C、αa>α； D、不能确定其大小。 4、下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是（） A、双摇杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双曲柄机构 D、对心曲柄滑块机构 5、不会产生轴向力的一对外啮合齿轮是（A） A、直齿圆柱齿轮 B、斜齿圆柱齿轮 C、直齿圆锥齿轮 6、铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=80mm，c=100mm，d=90mm若C杆为机架，则此机构为（） A、无整转副天曲柄存在； B、有整转副无曲柄存在； C、有整转副有一个曲柄存在； D、有整转副且有两个曲柄存在注：1试题字迹务必清晰，书写工整。本题4页，本页为第1页2题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3务必用A4纸打印

机械设计基础课程设计说明书

《机械设计基础》课程设计船舶与海洋工程2013级1班第3组组长:xxx 组员:xxx xxx xxx 二〇一五年六月二十七日

《机械设计基础》课程设计说明书设计题目: 单级蜗轮蜗杆减速器学院:航运与船舶工程学院专业班级: 船舶与海洋工程专业一班学生姓名: xxx 指导老师: xxx 设计时间: 2015-6-27 重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程《机械设计基础》课程设计任务书 1、设计任务设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 2、传动系统参考方案(见下图) 锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3,再通过联轴器4,将动力传至输送锚机滚筒5,带动锚链6工作。

锚链输送机传动系统简图 1——电动机;2——联轴器;3——单级蜗杆减速器; 4——联轴器;5——锚机滚筒;６——锚链 3、原始数据设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N,锚链工作速度为v=0、6 m/s,锚链滚筒直径为d=280 mm。 4、工作条件锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动;空载起动,工作时有中等冲击;锚链工作速度v的允许误差为5%;单班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命8年,大修期为3年,小批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。 5、每个学生拟完成以下内容 (1)减速器装配图1张(A1号或A0号图纸)。（2）零件工作图2~3张(如齿轮、轴或蜗杆等)。 (3)设计计算说明书1份(约6000~8000字)。

目录 1、运动学与动力学的计算 0 2、传动件的设计计算 (4) 3、蜗杆副上作用力的计算 (7) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8) 5、蜗杆轴的设计计算 (9) 6 、键连接的设计 (13) 7、轴及键连接校核计算 (13) 8、滚动轴承的寿命校核 (17) 9、低速轴的设计与计算 (17) 10、键连接的设计 (20) 11、润滑油的选择 (21) 12、附件设计 (21) 13、减速器附件的选择 (22) 参考文献: (23)

浙江大学机械考研题库汇总

1.基本概念自测题一、填空题 1、机械是__________和_________的总称。 2、________________是机械中独立制造单元。 3、机构是由若干构件以___________相联接并具有_____________的组合体。 4、两构件通过____________或_____________接触组成的运动副为高副。 5、两构件用低副联接时，相对自由度为______________。 6、m个构件组成同轴复合铰链具有________________个回转副。 7、在平面运动链中，每个低副________个约束，每个高副引人_______个约束。 8、机构运动简图的长度比例尺 l为________________长度与________________长度之比。 9、机件工作能力准则主要有_______、_________、_______、_______、_________。 10、在静应力作用下，塑性材料的极限应力为________________ 。 11、在静应力作用下，脆性材料的极限应力为_________________。 12、与碳钢相比，铸铁的抗拉强度较________________，对应力集中敏感________________。 13、机件材料选用应考虑______________要求、______________要求、______________要求。 14、工作机械由_______、_________、_________和操纵控制部分组成。 15、机构具确定性相对运动必须使其自由度数等于________________数。 16、在平面内用低副联接的两构件共有________________个自由度。二、单项选择题(在括号内填入一个选定答案的英文字母代号) 1、构件是机械中独立的( )单元。‘ A．制造 B．运动 C．分析 2、两构件通过( )接触组成的运动副称为低副。 A．面 B．点或线 C.面或线 3、在平面内用高副联接的两构件共有( )自由度。 A．3 B．4 C．5 D．6 4、一般门与门框之间有两个铰链，这应为( )。 A．复合铰链 B．局部自由度 C.虚约束 5、平面运动链成为具有确定运动的机构的条件是其自由度数等于( )数。 A．1 B．从动件 C．原动件 6、循环特性r＝-1的变应力是( )应力。 A．脉动循环 B．对称循环 C．非对称循环 7、钢是含碳量（）铁碳合金。 A．低于2％ B．高于2％巳低于5％ 8、合金钢对应力集中的敏感比碳钢( )。 A．大 B．小 C．相同 9、高碳钢的可焊性比低碳钢( )。 A．好 B．差 C．相同 10、一般情况下合金钢的弹性模量比碳钢( )。 A．大 B．小 C．相同 11、外形复杂、尺寸较大、生产批量大的机件适于采用( )毛坯。 A．铸造 B．锻造 C．焊接 12、要求表面硬芯部软、承受冲击载荷的机件材料选择宜( )。

华南理工大学机械设计基础考试试题二

华南理工人学机械设计基础考试试题二华南理工大学《机械设计基础》试题姓名班级号_____________________ 成绩 ________________________ s 一、选择题（每小题1分，本大题共10分） 1.在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该。 A.增大传动角Y 动角Y C.增大压力角a 位夹角B 2.渐开线标准齿轮的根切现象，发生在。 A.模数较大时小时 C.齿数较小时多时 3.标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y F数值时，应按___________________ 。 A.法面模数m C.实际齿数Z 数乙 4.普通圆柱蜗杆分度圆直径的计算式是。 A. d i=m i q C. d i=m i Z i 5.带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。 A. 包角a i太小 F o太小 C.紧边与松边拉力不等 D. 6.在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该 A.增大节距P和增加齿数乙 B.增大节距P和减小齿数乙 C.减小节距P和减小齿数乙 D.减小节距P和增加齿数乙 7.转轴弯曲应力b b的应力循环特性为__________________ 学 B.减小传 D.减小极 B.模数较 D.齿数较 B.齿宽b D.当量齿 B. d i=mq D. d i=mZ i B.初拉力传动过载

A. 丫 =一 i B. 丫 =0 C. 丫 = D. — i< Y <+i

8.在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 9.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击，吸收振动的是。 A.凸缘联轴器 B.齿式联轴器 C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器 10.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是。 A.压力角不变 B.啮合角不变 C.节圆半径不变 D.基圆半径不变二填空题（每空1分，本大题共20分） 1.在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是和。 2.在设计凸轮机构中，凸轮基圆半径取得越，所设计的机构越紧凑，但压力角，使机构的工作情况变坏。 3.斜齿圆柱齿轮的标准模数是，直齿圆锥齿轮的标准模数是。 4. 普通V带传动的设计准则是，保证带以及具有一定的。 5. 按照滑动轴承工作时的摩擦状态，可分为滑动轴承和滑动轴承两种主要类型。 6.若带传动的初拉力一定，增大和都可提高带传动的极限摩擦力。 7.轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受_________________________ 的轴为传动轴。 8.渐开线直齿圆柱齿轮上具有标准___________________________ 和标准的圆，称为分度圆。 9.平键联接的主要失效形式有：工作面（静联接），工作面（动联接），个别情况会岀现键的剪断。 10.齿轮传动的主要失效形式有。（本题2分）三、分析题（本题8分）

2013年清华大学机械设计基础考研真题(回忆版)

2013年清华大学机械设计基础考研真题（回忆版）第一大题，填空12分，每空一分很简单，大家随便弄弄往年试题都可以做出来十分以上。第二大题，简答，53分。（1）七分最大盈亏功，合适有最大最小角速度，是机械原理周期性非周期性波动那一章的。（2）八分组合机构，给你一个机构简图让你指出基础机构和附加机构，画出组合机构图。（3）八分告诉你一个机构的运动流程，让你画出构件1和2的构件循环图，这个我没复习到，所以当时就是想办法把那个流程表示出来了，不太符合格式有点乱七八糟的。（4）六分简答增加齿轮接触疲劳强度的办法（5）六分简答若齿轮轴同材料同调质，计算二者弯曲疲劳强度是曲阜极限应力是否相同。（6）六分简答导键，滑键的特点和应用场合（7）六分简答如何平衡螺纹牙间的载荷不平衡。（8）六分简答若流体动压摩擦的滑动轴承的润滑油由32号机械油换成46号时，其油膜厚度，摩擦力矩，润滑油温升会如何变化。这个大题都不需要公式，只要知道定性分析就行。后面这五个简答平时就靠大家看书了，反正我是看的不好，答题也不是很满意。第三大题，计算，50分。（1）20分，挺简单的一个轮系，就不赘述了。如果有什么坑我没有发现，那就是我悲剧了~~ （2）15分轴承寿命，这个题没有转速n没有Fs,所以我当时做了一半就弄不下去了~~ （3）15分螺栓组还是一个力对其进行转换为一个同方向同大小的力加一个力矩，采用第一和第二个公式解答。今年是胶纸空用螺栓，另外没有给k而是给了一个许用切应力和许用正应力应该是用二者的比值。计算完之后要画一个螺栓的图。第四大题，35分，设计题。（1）20分有些类似于去年的四杆机构设计，大家注意看申永胜老师的那本辅导书上面连杆机构设计又一个表格总结。（2）15分画图题，画出一端固定一段游动的轴承支撑蜗杆，轴与联轴器连接的图。平时要动手练练，否则可能会出一些小问题而不自知。我估计我肯定会有问题，但是考场上面感觉不出来。自我总结：如果没有一些我看不到的坑的话，今年的题还是很简单的，但是老规矩简单题不简单得分。反正我心里就没有底，有些地方复习的面太窄所以当老师换了一种条件时我就乱

浙江大学机械设计甲复习总结

第一章，摩擦，磨损，润滑，密封滑动摩擦：干摩擦：无润滑剂表面直接接触，摩擦因数大边界摩擦：表面吸附薄边界膜，但两表面依然有凸峰接触，小流体摩擦：两表面完全被流体隔开，无接触，最小混合摩擦：上述都有，多数情况为混合摩擦，比边界摩擦小磨损：相互接触物体在相对运动时表面材料不断损耗的过程磨粒磨损（突出物），粘着磨损（油膜破坏，直接接触后高温发生“焊合”，撕裂），接触疲劳磨损（交变应力使金属脱落），腐蚀磨损（化学，电化学反应）正常磨损：使用年限内磨损量不超过允许值过程：磨合（缩短），稳定磨损（延长），剧烈磨损（推迟）润滑：减小摩擦，减轻磨损，减震，防锈（1）润滑油：粘度（性能指标）动力粘度运动粘度：牌号越大，粘度越大相对粘度粘度随温度上升而下降，变化越小，黏温特性越好，压力上升，粘度增大，但压力影响很小油性：在金属表面上的吸附能力越强，油性越好极压性：加入有机极性化合物后，表面生成抗磨，抗高压的化学反应膜的能力闪点：遇火焰能发光闪烁的最低温度凝点：规定条件下不能自由流动的最高温度（2）润滑脂：矿物油加稠化剂重载，低速，不易加油时使用指标：针入度，越小，稠度越大，流动性越小，承载能力大，密封性好，摩擦阻力大滴点：受热开始滴下的温度密封：防止泄露，防止杂质进入动密封（密封面相对运动），静密封应力，疲劳应力 r=o,脉动循环应力；r=1，静应力；r=-1，对称循环应力，r为最小应力除以最大应力

第5章螺旋传动右旋，左旋，单线螺纹，双线等多线螺纹常用螺纹：三角形螺纹：普通螺纹：牙形角60°，其中螺距最大的为粗牙螺纹，其余为细牙，细牙升角小，强度高，自锁性能好管螺纹：牙形角55°，圆柱形和圆锥形，后者不用填料可保证紧密型，装卸迅速矩形螺纹：牙形角0°，传动效率最高，但精加工困难，易松动锯齿形螺纹：牙根强度高，承受单向载荷梯形螺纹：牙形角30°，传动效率较低，牙根强度高，广泛用于螺旋传动滑动螺旋传动：降速传动比大，获得大轴向力，能自锁，工作平稳无噪声，效率低，磨损快

机械设计基础课程设计说明书

<<机械设计基础课程设计>> 说明书机械制造及自动化专业 Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye 机械设计基础课程设计任务书2 Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2 姓名:x x x 学号: 班级:09级机电1班指导教师:x x x 完成日期:2010/12/12

机械制造及自动化专业机械设计基础课程设计任务书2 学生姓名：班级：学号：一、设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器给定数据及要求已知条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=1.2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。二、应完成的工作 1.减速器装配图1张； 2.零件工作图1张（从动轴）； 3.设计说明书1份。系主任：科室负责人：指导教师：

前言这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法，构成减速器的通用零部件。这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过的知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等已学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。确定合理的设计方案。

大学机械设计B考试试题及答案汇总 (1)要点

考试科目：机械设计考试时间： 120分钟试卷总分 100分一、简答题（本大题共4小题，总计26分） 1、齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效，弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，

破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。得分

清华大学机械设计课程大作业螺旋起重器设计计算书(精)

螺旋起重器设计已知：螺旋起重器的最大载荷30F kN =，最大上升距离180h mm =，试： 1) 选择螺杆、螺母、托杯等零件的材料； 2) 计算螺杆、螺母的主要参数和其他尺寸； 3) 检验稳定性和自锁性； 4) 计算手柄的截面尺寸和长度； 5) 绘制装配图，标出有关尺寸，填写标题栏和零件明细表； 6) 绘制零件图。受力分析：螺旋起重器中的滑动螺旋副工作承受的主要载荷包括摩擦力矩（螺纹副旋合部分的摩擦力矩和工件与螺杆支承端面间的摩擦力矩）和作用在螺杆上的压力。失效分析：由于螺旋副之间存在较大的相对滑动速度，因此磨损是滑动螺旋的主要失效形式。同时，螺杆承受压力，当支承的长径比较大时，也可能会发生失稳。因此，螺旋起重器的滑动螺旋的设计准则是：根据耐磨性设计计算螺杆的直径及其他参数，同时对螺杆和螺母（主要是螺纹牙）进行强度校核。此外，螺旋起重器还应校核螺杆的稳定性及自锁性能。设计计算： Step1：选定螺纹类型考虑到螺旋起重器工作时会受到双向载荷，故选用矩形螺纹，则其牙型角 0α=?。对整体式螺母，磨损后不能够调整，故高径比 2.5φ=。 Step2：选择螺旋副的材料考虑到螺旋传动低速、重载，螺杆选用合金钢40Cr 调质，螺母选用铝青铜ZCuAl10Fe3。查表2-39，许用压力[]20p MPa =（螺杆-螺母的材料钢-青铜，滑动速度低速），摩擦系数0.10f =（工作总近似起动过程）。 Step3：耐磨性设计由耐磨性设计准则2d ≥ ，初始假设0.5h P =，则 219.5d mm ≥ =

螺纹参数取中径221d mm =，大径24d mm =，小径118d mm =。 Step4：自锁性校核取螺距6P mm =。螺纹升角1 126tan tan 5.2021 P d γππ--===??，当量摩擦角11tan tan 0.10 5.71v f ψ--===?，v γψ<，满足自锁性要求。 Step5：计算螺母高度螺母高度2 2.52152.5H d mm φ==?=，圆整为整数53H mm =。则螺杆总长 180********l H mm =+=+=。 Step6：计算旋合圈数旋合圈数53 8.83106 H Z P = ==<，满足要求。 Step7：螺纹强度校核螺杆载荷稳定，由表2-40，许用应力500 []1673 3 s MPa σσ== =。螺杆所受的转矩()()221 tan 30000tan 5.20 5.716071622 v d T F N mm γψ=+=???+?=?，计算应力校核 148[]ca MPa σσ===<。螺母螺纹牙，由表2-40，许用弯曲应力[]50 b MPa σ=，许用挤压应力[]75p MPa σ=，许用剪应力[]30MPa τ=。螺纹牙根部厚度0.53b P mm ==，螺纹高度0.53h P mm ==，校核其强度 223330000345[]8.83243b b Fh MPa Z db σσππ??===

浙江大学机械设计方案书

题目(中) 姓名与学号年级与专业所在学院

目录一．设计题目及要求 (2) 1.简介 (2) 2.设计要求 (2) 3.结构设计（绘图）注意事项 (2) 4.螺旋起重器结构图 (2) 二．设计计算 (3) 2.1螺杆螺纹类型的选择 (3) 2.2选择螺杆材料 (3) 2.3确定螺杆直径 (3) 2.4自锁性验证 (4) 2.5螺杆强度计算 (4) 2.6螺母螺牙的强度计算 (4) 2.7稳定性计算 (5) 2.8．螺母外径与凸缘的强度计算 (6) 2.9螺杆其他参数设计 (7) 2.10 底座设计 (7) 三．参考文献 (8)

一．设计题目及要求 1.简介螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可升起重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或扳手等零件所组成。 2.设计要求 1）设计参数：最大起重量Q=20kN 最大升举高度L＝150mm 采用梯形螺纹、单线 GB5796-86 螺杆材料：Q235或45＃螺母材料：铸铁或青铜 2）设计需画出装备图 3）自身带有自锁，不会上升或下滑 4）工作安全可靠，在不影响工作状态的情况下，尽可能的完善工艺和节省材料3、结构设计（绘图）注意事项 1）螺母内孔端部应有倒角，以便润滑； 2）螺杆螺纹部分应有退刀槽； 3）铸件壁厚大于或等于8mm。 4.螺旋起重器结构图滑动螺旋的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承的结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系。

二．设计计算主要失效形式: 螺牙的磨损设计准则：按抗磨损确定直径，选择螺距；校核螺杆、螺母强度等。 2.1螺杆螺纹类型的选择选择梯形螺纹，单线GB5796—86。 2.2选择螺杆材料螺杆采用45钢调质，由参考文献查得抗拉强度σb=600Mpa ， σs=355Mpa 。由于速度较低，螺母材料用铝青铜ZCuAll0Fe3 2.3确定螺杆直径 1）滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，其强度条件： 2）梯形螺纹以30°计算，锯齿螺纹计算中，防止过度磨损，需要选择合适表面粗糙度和润滑剂润滑方式外，还要校验螺纹表面压强不能超过螺旋传动副的许用压强。 [p]根据资料螺杆螺母对应是钢对青铜，低速传动时[p]取 11~18MPa 方便后续计算采用15Mpa ） d2[]mm 6.20101514.30.25.01020h 6 3 =?????=≥P Q φπ（0.25.3~2.1，此处取可取φ） 3）由于φ值越大，螺母越厚，螺纹工作圈数越多。依据计算出的螺纹中径，按螺纹标准选择合适的直径和螺距。验算工作圈数：10P H Z ≤= ; 4）查表得，d 2取21.5mm ，公称直径d=24.0mm 取螺距p=5 大径D 4=24.5mm H=43mm 计算得z=8.6<10，满足工作圈数条件。然后可得外螺纹大径d=24mm d1=18mm D=25mm D1=19mm 计算面积为254mm 2 h=0.5P=2.5mm ，代入公式得p=13.779Mpa ，符合要求。 ][22p hH d QP hZ d Q p ≤==ππ P h 5.0=30o锯齿形螺纹 P h 75.0=矩形和梯形螺纹螺纹工作高度设计公式：令 2d H =φ则得： ][2p h QP d φπ=

大学机械设计B考试试题及答案 (1)

3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。得分

机械设计基础课程设计说明书范例

机械设计基础课程设计说明书范例一、设计任务书 (2) 二、拟定传动方案 (2) 三、选择电动机 (2) 四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4) 六、V带传动设计 (5) 七、齿轮传动设计 (7) 八、高速轴轴承的设计 (8) 九、高速轴直径和长度设计 (10) 十、高速轴的校核 (11) 十一、低速轴承的设计 (13) 十二、低速轴直径和长度设计 (14) 十三、低速轴的校核 (15) 十四、键的设计 (17) 十五、箱体的结构设计 (18) 十六、减速器附件的设计 (20) 十七、润滑与密封 (22) 十八、课程设计总结 (23) 十九、参考文献 (23)

定方案选择电动机 1、电动的类型和按工作求和工作选用一Y IP44）系列相异步电它为卧 2、电动（1）工机所需功w p 1250 1.5010001000w FV p ?=== （2）电机输出功d p η w d p p = 传动装的总效率 5 43221ηηηηη????=式中， 21η、…为电动机至

卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2-4[2]查得：V 带传动1η=0.95；滚动轴承2η=0.99；圆柱齿轮传动3η=0.97；弹性连轴器4η=0.99；卷筒轴滑动轴承5η=0.98,则总效率2 0.950.990.980.990.970.876η=????≈ 故 1.88 2.150.876 w d p p KW η = = ≈ （3）电动机额定功率ed p 依据表20-1[2]选取电动机额定功率 2.2ed p KW = 3、电动机的转速为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选范围。由表2-1[2] 查得V 带传动常用比为范围,4~2' 1=i 单级圆柱齿轮传动6~3' 2=i 则电动机转速可选范围为 '''12716~2866/min d w n n i i r == 初选同步转速分别为1000r/min 和1500r/min 的两种电动机进行比较如下表：结果： 1.88w p kw = 0.876η= 2.2ed p kw =

浙江大学机械制造工艺学课程设计

浙江大学机械制造工艺学课程设计任务书题目：车床主轴的零件机械加工工艺规程设计内容： 1、车床主轴的零件图 1 张 2、机械加工工艺过程综合卡片 2 张 3、机械加工工序卡25 张 4、课程设计说明书 1 份班级：060316 班姓名：吴微萍指导教师：姚坤弟

序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完成课程设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！其主要目的是： 1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。 2. 培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3.培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。 4. 培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。

第一章课题介绍 1.1、课题车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，所以要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精度。所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。其原始资料如下：零件材料： 45钢技术要求： 1、莫氏锥度及1：12锥面用涂色法检查，接触率为大于等于70% 。 2、莫氏6号锥孔对主轴端面的位移为+2 。 3、用环规紧贴C面，环规端面与D端面的间隙为0.05～0.1 。 4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02 。生产批量：中等批量零件数据：（见零件图）

机械设计基础说明书(广东工业大学)

课程设计说明书课程名称机械设计基础题目名称单极齿轮减速器设计学生学院材料与能源学院专业班级11热电（01）班学号3111006791 学生周沛东指导教师 2013年 6 月29 日目录一、设计任务书----------------------------------------------------------------------2

二、传动方案的拟定和说明------------------------------------------------------4 三、传动装置的运动和动力参数计算----------------------------------------4 四、传动零件的设计计算----------------------------------------------------------6 五、轴的设计计算---------------------------------------------------------------------11 六、轴承的选择和寿命校核------------------------------------------------------20 七、键的选择和计算----------------------------------------------------------21 八、联轴器的选择---------------------------------------------------------------------23 九、减速器附件的选择-------------------------------------------------------------23 十、润滑和密封方式选择、润滑剂选择------------------------------------25 十一、设计小结----------------------------------------------------------------------25 十二、参考资料----------------------------------------------------------------------26 工业大学课程设计任务书

大学机械设计考试试题及答案

试题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区；当N＜N0时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。（） 2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（）

5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（） 7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。（） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点s ＝600MPa 。（） 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（）三、简答题（每小题5分，共20分） 1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3．简述形成稳定动压油膜的条件？ 4．解释名词: 滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向力S F ＝0.68R F ，e ＝0.68。当 R A F F ≤e 时，X ＝1，Y ＝0；当R A F F ＞e 时，X ＝0.41，Y ＝0.87。问哪个轴承的寿命低？ 1 2