一级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)

机械设计大作业

设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计

内装： 1.设计任务书1份

2.设计计算说明书1份

3.装配工作图1张

学院机电工程及自动化

专业工业工程

学号 12121930 12121924

设计者章申君顾伟

指导教师邓召义

完成日期 2015年1月4日

成绩

此处插入照片

4.3各轴段直径和长度的确定

（1）各轴段直径的确定

4d ：最小直径，安装联轴器外伸轴段，

mm d d 32min 24==

b d ：密封处轴段。根据联轴器的轴向定位要求，定位轴

肩为

d h 2.3~24.2321.0~07.0)1.0~07.0(21

=?==）（

查表1-19，并考虑到毡圈油封的标准，取mm d 3522=。

该处轴的圆周速度

m s m n d v /4/28.01000

6015335100060222<=???=

?=ππ 故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈35JB/ZQ4606-1997。

3d ：滚动轴承处轴段。考虑拆装方便，2223d d >，取mm d 403=。选用圆锥滚子轴承。由mm d 403=，查表6-3，

初选代号30208轴承，其基本尺寸为

mm mm mm B D d 188040??=??

安装尺寸mm d a 47=。

mm d 324=

mm d 35b =

选取毡圈 35JB/ZQ4606-1997。

mm d 403=

mm B

D d 188040??=??mm d a 47=

计算及说明

主要结果

2d ：低速级大齿轮安装轴段，取mm d 4524=

则，

mm d 452=

N F F F BY AY 32.212263.42422r ==== N F F F BZ

AZ 34.5832

67.116622t ====

N F AY 32.212=

N F AZ 34.583=

计算及说明主要结果

N F F F F AZ

AY B A 78.62034.58332.212222

2=+=+==

截面C 处的水平弯矩

N L F M AZ Z C ?=?==08.462/158.034.5832/2 截面C 处垂直弯矩

N L F M AY Y C ?=?==77.162/158.032.2122/2 截面C 处的合成弯矩

N M M M Z

C Y C C ?=+=+=04.4908.4677.16222

2222

F F B A 78.620==

N M Z

C ?=08.462

N M Y

C ?=77.162

如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

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直齿锥齿轮传动计算例题

例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw，小齿轮转速n1=960r/min，齿数比u=3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 [解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）选用标准直齿锥齿轮齿轮传动，压力角取为20°。（2）齿轮精度和材料与例题10-1同。（3）选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8，取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计（1）由式（10-29）试算小齿轮分度圆直径，即 1) =1.3 计算小齿轮传递的转矩。 9.948 选取齿宽系数=0.3。查得区域系数查得材料的弹性影响系数。 [] 由图由式（，由图10-23查取接触疲劳寿命系数取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-14）得取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即

2）试算小齿轮分度圆直径 (2) 1 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2) ①由表查得使用系数 ②根据级精度（降低了一级精度） ④由表由此，得到实际载荷系数 3)由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计（1）由式（10-27）试算模数，即

1）确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算由分锥角由图由图由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为由图取弯曲疲劳寿命系数，由式（10-14）得因为大齿轮的大于小齿轮，所以取 2)试算模数。 =1.840mm

机械设计课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书

机械设计《课程设计》课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别电子与制造系专业模具设计与制造班级 07模具四(4)班姓名学号指导老师完成日期2010年04月24日

目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定

4.3 齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算第八章总结

参考文献第一章绪论本论文主要容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。

机械设计复习题23658

1. 一工程机械传动装置中的轴，根据工作条件选用角接触球轴承支承，安装方式如图。已知轴承径向载荷N F N F r r 2000,100021==，轴向外载荷N K a 900=，内部轴向力r F S 63.0=（15分）（1）确定两轴承内部轴向力的方向（2）计算两轴承上的轴向载荷21,a a F F 2.图示的结构，用两个M12（小径106.101=d ）螺钉固定一牵引钩，若螺钉的材料为Q235（许用应力MPa 160][=σ），装配时控制预紧力，被联接件结合面的摩擦系数2.0=f ，可靠性系数C=1.3, 求允许的牵引力F 。

3．如图所示为圆柱齿轮-蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向轮齿旋向。(14分) (1) 为了使齿轮2和齿轮3产生的轴向力相互抵消一部分，试设计齿轮2和齿轮3的轮齿旋向。 (2分) (2) 为使齿轮4和蜗杆5产生的轴向力相互抵消一部分，试设计蜗杆5的轮齿旋向，并判断当前重物的运动方向。(2分) (3) 在图中啮合处用箭头标出齿轮1和齿轮2所受轴向力1a F 和2a F 的方向，用点或叉符号标出圆周力1t F 和2t F 的方向。(2分) (4) 已知齿轮1的齿数128Z =，模数4n m =，压力角20n α=，螺旋角12β=，I 轴的输入功率为110P kw =，转速为11000/min n r =，不计摩擦。试计算齿轮1受到的轴向力1a F 和圆周力1t F 4.向4ω。 (1)欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向和蜗杆的转向。 (2)在图上标出各轮所受轴向力和圆周力的方向。

5. 请指出图中所示的轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因。说明：(1) 轴系部件采用两端固定式支承，轴承采用油脂润滑； (2) 同类错误按1处计； (3) 指出6处错误即可，将错误处圈出并引出编号，并在图下做简单说明； (4) 若多于6处且其中有错误答案时，按错误计算。

机械设计齿轮传动设计答案解析

题10-6 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器, 第一级斜齿轮的螺旋角 1 β的旋向已给出。（1）为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角β的旋向, 并画出各轮轴向力、径向力及圆周力的方向。（2）若已知第一级齿轮的参数为:Z 1 =19,Z 2 =85,m n =5mm,0 20 = n α,a=265mm, 轮1的传动功率P=,n 1 =275 r/min。试求轮1上所受各力的大小。解答: 1．各力方向：见题解10-6图。 2．各力的大小：m N 045 . 217 m N 275 25 .6 9550 9550 1 1 1 ? = ? ? = ? =n P T 148 . 11 , 9811 .0 265 2 ) 85 19 ( 5 2 ) ( cos2 1 1= = ? + ? = + =β β a z z n m ； mm 83 . 96 cos 1 1 = =β z n m d； N 883 tan , N 1663 cos tan , N 4483 2000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = = = = = =β β α t a t r t F F n F F d T F ；题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。解答：齿轮3为右旋，齿轮4为左旋; 力的方向见题解10-7图。题解题

↓ 题10-9 设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动, 已知:P = 15 kW,n 1 =730 r/min,n 2 =130 r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t =10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。（建议两轮材料都选用硬齿面）解题分析：选材料→确定许用应力→硬齿面，按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度解答:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。 1. 选材料大、小齿轮均选用20CrMnTi 钢渗碳淬火（[1]表11-2），硬度为56～62HRC ，由[1]图 11-12 和[1]图11-13查得：MPa 1500,MPa 430lim lim ==H F σσ 2.按轮齿弯曲疲劳强度进行设计（1）确定FP σ 按[1]式（11-7 P227）计算，取6.1,2min ==F ST S Y ；齿轮的循环次数： 8111038.41000017306060?=???==at n N ,取11=N Y ,则: 538MPa MPa 16 .124301m in lim 1=??== N F ST F FP Y S Y σσ （2）计算小齿轮的名义转矩T 1

机械设计习题 (1)齿轮

一、选择题 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是＿C＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损或轮齿疲劳折断 D、轮齿塑性变形 2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是＿A＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损 D、轮齿疲劳折断 3、45号钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为＿B＿。 A、HRC＝45~50 B、HBS=220~270 C、HBS=160~180 D、HBS=320~350 4、齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为＿C＿。 A、齿坏加工、淬火、磨齿、滚齿 B、齿坏加工、淬火、滚齿、磨齿 C、齿坏加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿 D、齿坏加工、滚齿、磨齿、淬火 5、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是＿D＿。 A、45号钢 B、ZG340~640 C、20Cr D、20CrMnTi 6、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在＿A＿。 A、跑合阶段 B、稳定性磨损阶段 C、剧烈磨损阶段 D、齿面磨料磨损阶段 7、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般＿D＿。 A、按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C、只需按接触强度设计 D、只需按弯曲强度设计 8、一对标准直齿圆柱齿轮，已知z1=18，a2=72，则这对齿轮的弯曲应力＿A＿。 A、sF1>sF2 B、sF1

机械设计基础课程设计一级减速器设计说明书

机械设计基础课程设计说明书设计题目：机械设计基础课程设计学院：专业：学号：学生姓名：指导教师：完成日期：机械设计课程计算内容一、传动方案拟定 (3) 二、电动机的选择 (4) 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (5) 四、传动装置的运动和动力设计 (5) 五、普通V带的设计 (6) 六、齿轮传动的设计 (7) 七、轴的设计 (9) 八、滚动轴承的选择 (13) 九、键连接的选择与校核 (14) 十、轴连接器选择 (15) 十一、减速器箱体和附件的选择 (15)

十二、润滑与密封 (16) 十三、设计小结 (16) 十四、参考书目 (17) 设计课题：机械设计基础课程设计设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。原始数据：传送带卷筒转速n (r/min)= 78r/min w (kw)=3.2kw 减速器输出功率p w 使用年限Y（年）=6年设计任务要求： 1，主要部件的总装配图纸一张 2，A1,典型零件的总做图纸2张 3，设计说明书一份（20页左右）。计算过程及计算说明：一，传动方案拟定。设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 1，使用年限6年，工作为双班工作制，载荷平稳，环境有轻度粉尘。 (r/min)=78 r/min ２、原始数据：传送带卷筒转速n w 减速器输出功率p (kw)=3.2kw w 使用年限Y（年）=6年方案拟定：1

采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 1.电动机 2.V 带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒二、运动参数和动力参数计算（1）电动机的选择 1、电动机类型和结构的选择：选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2. 、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：Ｐd ＝ＰＷ／ηa () 由电动机至运输带的传动总效率为： η总 =η１×η２2×η３式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、轴承、齿轮传动。 η１=0.96 η２=0.99 η３=0.987η η总=0.91 所以：电机所需的工作功率：Ｐd ＝ＰＷ／ηa =3.2/0.91=3.52 kw 3.额定功率p ed =5.5 . 查表二十章 20-1 4. 根据手册Ｐ７表１推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3～６。

齿轮传动习题(含答案)

齿轮传动一、选择题 7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。 A ．靠近齿顶处 B ．靠近齿根处 C ．节线附近的齿顶一侧 D ．节线附近的齿根一侧 7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数m C ．45钢齿面高频淬火 D ．铸钢ZG310-570 7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A ．大、小齿轮的硬度相等 B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。 A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。 A ．不变 B ．增为原应力的2倍 C ．增为原应力的4倍 D ．增为原应力的16倍 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. 1F σ＞2F σ B. 1F σ＜2F σ C. 1F σ =2F σ D. 1F σ≤2F σ 7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。 A ．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B ．只需按接触强度设计 C ．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D ．只需按弯曲强度设计。 7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z 1的原则是________。

机械设计一级减速器课程设计

计算过程及计算说明一、传动方案的拟定（1）工作条件： a)使用寿命：使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年； b)工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； c)动力来源：三相交流电，电压380/220V; d)使用工况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； e)制造条件：一般机械厂制造，小（大）批量生产。（2）原始数据：运输带工作拉力KN F .56=,运输带工作速度V=1.2m/s （允许带速误差±5%）, 滚筒直径mm D 400=。滚筒效率96.0=j η（包括滚筒与轴承的效率损失）。方案拟定：采用V 带传动与斜齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸震性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。二、电动机的选择 2.1电动机类型的选择按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y 型。 2.2选择电动机的容量由式P d = a w P η和1000 Fv P w = 得 kW Fv P a d η1000= 由电动机至运输带的总效率为 j a ηηηηηη????=432 21 式中：1η、2η、3η、4η、j η分别为带传动、轴承传动、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率取1η=0.96，2η=0.98(滚子轴承），3η=0.97（齿轮精度8级，不包括轴承效率），4η=0.99（齿轮联轴器），则 85.096.099.097.098.096.02=????=a η 所以 kW Fv P a d 2.985 .010002.165001000=??= = η 2.3确定电动机转速卷筒轴工作转速为 min /32.57400 2 .1100060100060r D v n =???= ?= ππ 由指导书表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比为' 1i =2∽4，一级斜齿轮减速器传动比' 2i =3∽6，则总传动比合理范围为6=' a i ∽24，故电动机转速的可选范围为 6=?' =n i n a d ∽24×57.32=343.92∽1375.68r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 综合考虑容量和转速，有设计手册查出有2种适用的电动机，因此有2种传动方案，如下图所示：

机械设计改错题

1 (1) 闷盖上没有毡圈；(2) 二轴承端盖与箱体间有调整垫片；(3) 轴的两端应有倒角； (4) 二轴承滚动体应画十字中心线； (5) 左轴承套筒改为带甩油环式； (6) 与齿轮配合的轴颈长度应比轮毂长短l～2mm； (7) 平键槽不应开到轴环上，应短一点； (8) 右轴承左边加一甩油环，轴环缩短； (9) 右轴承右边轴径应小于轴承内径，相应的锥端轴径也要减小； (10)透盖与轴间应有间隙，且应有密封毡圈； (11) 锥形轴端与联轴器应有半圆键联接，半圆键槽应与蜗轮处平键槽在同一条线上； (12) 锥形轴端长度应比联轴器锥孔长短一点，还应有轴端挡圈固定； (13) 闷盖、联轴器内凹过渡处及蜗轮辐板与轮毂过渡处均应画出圆角； (14) 蜗轮轮毂外圆应是锥面，端部倒角； (15) 闷盖、透盖外圆外侧应倒角，联轴器端部外圆、内孔均应倒角，联轴器外圆应倒角。 (1) 轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙； (2) 联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移； (3) 联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位； (4) 联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上，键与毂孔键槽底面间应有间隙；

(6) 右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移l～2mm； (7) 与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2m；轴颈右端面缩进去； (8) 左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2/3左右； (9) 透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。 (10) 联轴器外圆及左端外圆、内孔两头应倒角，有些类型联轴器应画出联接孔轴心线； (11) 轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。 (1) 平键与透盖于涉了，应左移；(2) 轴伸出端应有台阶，用于输入联釉器轴向定位； (3) 透盖与轴间应有间隙，应有毡圈密封； (4) 透盖与套杯间，套杯与箱体间应有调整垫片： (5) 箱体端面非接合面应低一些，不加工，圆角过渡； (6) 箱体孔的中间一段直径加大些，减少精加工面； (7) 套杯内孔中间一段直径加大些，减少精加工面； (8) 右轴承右边应有甩油环，不使润滑油进入轴承； (9) 右轴承右边轴径应小于轴承内径，以使轴承能装到轴上，为此，齿轮应与轴作成两体，轴成台阶轴，用平键联接； (10) 轴承滚子中心应有中心线。另外，此图两轴承为正装(面对面)，齿轮悬臂较长，若改为反装(背对背)，将使齿轮悬臂长减小。

机械设计一级减速器设计书

机械设计（论文）说明书题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别： XXX系专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：

目录第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第七部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第八部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第九部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25

第一部分课程设计任务书一、设计课题：设计一级直齿圆柱齿轮减速器,工作机效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),使用期限8年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。二. 设计要求: 1.减速器装配图一张。 2.绘制轴、齿轮等零件图各一张。 3.设计说明书一份。三. 设计步骤: 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构设计

机械设计期末试题及答案及轴改错题总结

一、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分二、指出下图所示轴系结构设计中的错误，依次标出序号并简要说明错误的原因。（八）

1 五、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。）例①——缺少调整垫片 [解]

⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视） ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位 ⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——轴与轴承端盖相碰六、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分） 2

⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度；⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置；⑸——键的长度应该小于轴段的长度。七、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。

8 1 10 5 11 6 2 7 4 9 3 1、此处应有垫片； 2、轴肩太高；3 3、键太长； 4、安装齿轮处的轴的直径应小于齿轮宽度； 5、套筒直径太大，超过轴承内圈高度； 6、轴承端盖此处的直径太大；、此处应有密封圈；7 、轴承左端没有定位8 2-3mm9、此处轴太长，轴的端面与轴端挡圈应相隔； 10、联轴器结构不合理，； 11、两个键的位置应布置在同一方向，而且轴的画法有误八、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。

机械设计基础齿轮传动设计例题

例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ， σFE1=230MPa ；大齿轮选用 45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ， σ HLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。 3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计设计公式5-48 1d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 11 2.7 9550955073.671 350 P N m n T =?= ?= ? 3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。

4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。 6）计算许用接触应力 N W X HLim H H Z Z Z S σσ??=?? ①应力循环次数小齿轮N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N 2= N 1/i=10.08×108/3.62=2.78×108 ②据齿轮材料、热处理以及N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数Z N1=1，Z N2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。 ③一般传动，取安全系数S H =1.1。 ④计算许用接触应力 11115951540.91.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===??2222 5201427.71.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===?? 取小值[σ H2]代入计算。 7）计算 1 81.56mm d 8）计算主要尺寸 ①模数m=d 1/z 1=81.56/24=3.4mm 查表5-2，取标准值m=4mm 。 ②分度圆直径d 1=mz 1=4×24=96mm

机械设计改错题

结构改错题 1．图示为轴承面对面安装的轴系结构，指出轴系结构中不少于10处的错误。注：润滑方式、倒角和圆角不考虑。解：１、缺少调整垫片２、４箱体上非加工面应低于加工面；３、右轴承装反了；５、缺少调整垫片；６、缺轴端挡板；７、缺键联接；８、透盖与轴之间应有间隙；９、缺毡圈油封；１０、轴承左边轴径应小于轴承内经；１１、装齿轮轴段长应小于轮毂宽。 2 图示为小锥齿轮轴系部件结构图，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑。指出途中不合理或错误的结构，在图中用序号标出，并按序号简要说明错误原因。

解：说明： ①没有必要设圆螺母及轴上螺纹轴头，因齿轮上F a向右； ②锥齿轮孔键槽是通的，以便于加工，且槽底与键顶面间有间隙； ③轴环外径太大，应低于轴承内圈1/3厚，以方便内圈拆卸； ④两轴承内圈之间的轴外径小于轴承内径，以使左轴承能装人； ⑤两轴承外圈之间的套杯内径应小于轴承外径，以便于轴承定位； ⑥透盖左端面与轴承外圈端面问应留间隙，以避免干涉； ⑦套杯应加端环，端环左端面应加调整垫片，以调整轴系位置； ⑧套杯右端面与端盖间应加密封垫，起密封作用； ⑨轴用弹性挡圈改为圆螺母及防松垫片（轴上制螺纹及槽），用以调整轴承的游隙；⑩端盖内孔应加毡圈油封，起密封作用，端盖与轴间应有间隙； 11 轴上螺纹右边轴径应小于螺纹外径，以方便装配； 12 此处应设轴肩，对轴上零件起轴向定位作用； 13 轴上两个键槽应处同一母线上，以方便加工。

3．指出轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因。解： 1 轴上两个平键应在同一母线上； 2 齿轮的联接平键长度不能超出联接轴段长； 3 轴右端的轴用弹性挡圈没必要，轴可缩短； 4 轴环将右轴承左端内圈全挡住了、无法拆卸，轴肩要降低到内圈外径下1/3召处； 5 两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片； 6 箱体上不加工的毛坯面应比加工面低（2 处）； 7 螺钉联接多处错误：①箱体上是盲螺孔，不是光孔；②螺孔有效深度应大于螺钉拧入深度；③底孔深度应大于螺纹孔深度；④弹簧垫圈开口方向画反了。 8 轴上左边轴承以左轴段外径应比轴承内径稍小； 9 透盖与轴之间应有间隙； 10 透盖内应加毡圈油封。

机械设计一级减速器课程设计

计算过程及计算说明一、传动方案的拟定（1）工作条件： a)使用寿命：使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年； b)工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； c)动力来源：三相交流电，电压380/220V ; d)使用工况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； e)制造条件：一般机械厂制造，小（大）批量生产。（2）原始数据：运输带工作拉力KN F .56=,运输带工作速度V=1.2m/s （允许带速误差±5%）, 滚筒直径mm D 400=。滚筒效率96.0=j η（包括滚筒与轴承的效率损失）。方案拟定：采用V 带传动与斜齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸震性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。二、电动机的选择 2.1电动机类型的选择按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y 型。 2.2选择电动机的容量由式P d = a w P η和1000 Fv P w = 得 kW Fv P a d η1000= 由电动机至运输带的总效率为 j a ηηηηηη????=432 21 式中：1η、2η、3η、4η、j η分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率取1η=0.96，2η=0.98(滚子轴承），3η=0.97（齿轮精度8级，不包括轴承效率），4η=0.99（齿轮联轴器），则 85.096.099.097.098.096.02 =????=a η 所以 kW Fv P a d 2.985 .010002.165001000=??= = η 2.3确定电动机转速卷筒轴工作转速为 min /32.57400 2 .1100060100060r D v n =???= ?= ππ 由指导书表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比为' 1i =2∽4，一级斜齿轮减速器传动比' 2i =3∽6，则总传动比合理范围为6=' a i ∽24，故电动机转速的可选范围为 6=?' =n i n a d ∽24×57.32=343.92∽1375.68r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 综合考虑容量和转速，有设计手册查出有2种适用的电动机，因此有2种传动方案，如下图所示：

机械设计轴承改错题

例：轴承改错题精选（1）轴的右端面应缩进带轮右端面1~2mm且应有轴端挡圈固定带轮；（2）带轮与轴间应有键联接；（3）带轮左端面靠轴肩定位，下一段轴径加大；（4）带轮两个槽中没有线；（5）取消套筒（若保留套筒对带轮定位也可，那么套筒应穿过透盖顶到轴承内圈右端面）；（6）透盖与轴之间应有间隙，且还应有密封毡圈；（7）应改为喇叭口斜线，用角接触球轴承；（8）与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小1~2mm；

（9）轮毂与轴之间应有键联接；（10）两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片；（11）箱体上端盖接触面之外的外表面应低一些；（12）轴承端盖外圆外侧应倒角。一、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。）例①——缺少调整垫片 [解] ⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视） ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位

⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——轴与轴承端盖相碰二、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分） ⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径； ⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度； ⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽； ⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置； ⑸——键的长度应该小于轴段的长度。三．试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。 1 8 10

机械设计习题与答案18齿轮传动解析

十八齿轮传动习题与参考答案一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是C 。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断 D. 轮齿塑性变形 2 高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 A 。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断 3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 B 。 A. 45～50 HRC B. 220～270 HBS C. 160～180 HBS D. 320～350 HBS 4 齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为C 。 A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿 C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火 5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是 D 。 A. 45钢 B. ZG340-640 C. 20Cr D. 20CrMnTi 6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。 A. 跑合阶段 B. 稳定性磨损阶段 C. 剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段 7 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般。 A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C. 只需按接触强度设计 D. 只需按弯曲强度设计 8 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力。 A. σF1＞σF2 B. σF1＜σF2 C. σF1=σF2 D. σF1≤σF2 9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为。 A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 10 一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质；大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力。 A. σH1＞σH2 B. σH1＜σH2 C. σH1=σH2 D. σH1≤σH2 11 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般。 A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算

机械设计课程设计_一级圆柱齿轮减速器说明书1

目录一课题题目及主要技术参数说明 1.1 课题题目 1.2 主要技术参数说明 1.3 传动系统工作条件 1.4 传动系统方案的选择二减速器结构选择及相关性能参数计算 2.1 减速器结构 2.2 电动机选择 2.3 传动比分配 2.4 动力运动参数计算三 V带传动设计 3.1确定计算功率 3.2确定V带型号 3.3确定带轮直径 3.4确定带长及中心距 3.5验算包角 3.6确定V带根数Z 3.7 确定粗拉力F 3.8计算带轮轴所受压力Q

四齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计五轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核六轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择七减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算参考文献

第一章课题题目及主要技术参数说明 1.1课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。 1.2 主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=1.8KN，输送带的工作速度V=1.1 m/s，输送机滚筒直径D=240mm。 1.3 传动系统工作条件带式输动机工作时有轻微的震动，单向运转，双班制工作（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为5年(每年按365天计算)，机器的工作环境清洁，机器的年产量为大批量。 1.4 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图

机械设计轴改错题

\ 解：1，2联轴器左端未轴向定位；左轴端应短于联轴器左端面，便于有效定位。 6，9轴承内圈没有定位。 7齿轮没有周向定位。

密五、结构改错题：共八处错误五、结构改错题：本大题只有一个小题，满分12分五、结构改错题：共八处错误

密五、结构改错题：本大题只有一个小题，满分12分五、结构改错题：共八处错误 16 下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该设计的错误。要求： 1．在图中用序号标注设计错误处； 2．在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议； 3．不必在图中直接改正。看收藏的幻灯片“轴的作业” 1.端盖与轴接触且无密封，应有一定的空隙且装有密封； 2.套筒与轴承接触时超过轴承内圈高度，使轴承装卸不方便，应低于轴承内圈高度； 3.套筒顶不住齿轮，应使轴肩适当向齿轮内部，使套筒只是顶在齿轮上； 4.精加工面过长，且装卸轴承不方便，应该给轴分级； 5.联轴器的键和齿轮的键位置不对，两者的键应该在同一条直线上； 6.轴肩过高超过轴承内圈高度，无法拆卸轴承，应适当降低高度，使其在轴承内圈内；题六图 17.题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。示例：①—缺少调整垫片 1.端盖直接与轴接触，且无密封； 2.套筒太高，超过轴承内圈高度； 3.键过长，套筒无法装入； 4.精加工面过长，且装卸轴承不方便；

密 5.轴无分级，致使轴套无法紧固齿轮； 6.轴肩过高，超过了轴承的内圈高度，无法装卸轴承； 7.轴承不用用键周向固定； 8.缺少调整垫片，无法调整轴承间隙。 18.指出轴系中的错误结构，编号说明其错误原因。 1.此处不用键，无周向旋转构件可固定； 2.精加工面过长，使轴承装卸不方便； 3.端盖直接与轴接触且无密封； 4.无调整垫片，无法调整轴承间隙； 5.套筒太高，超过了轴承内圈，无法装卸轴承； 6.套筒无法固定住齿轮； 7.轴承左侧无轴向固定件；一、 1.无垫片，无法调整轴承的游隙； 2.轴肩过高，无法拆卸轴承； 3.轴套长度应小于轮毂的长度； 4.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上； 5.套筒应低于轴承内圈（应采用阶梯型套筒）； 6.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙； 7.设轴肩对联轴器进行定位；8.轴承内外圈剖面线方向应一致； 9.轴端无倒角；10.应设轴肩便于装配。二、

一级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)

直齿锥齿轮传动计算例题

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机械设计复习题23658

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