机械设计课程作业..
机械设计课程设计
计算说明书
设计题目带式运动机的传动装置
学院：机械工程
专业：机械设计与制造
班级：机设132
设计人：刘志文
学号：20130303111016
指导老师：李晓娜
成都纺织高等专科学校
目录
一、课程设计任务书
二、设计要求
三、设计步骤
1、传动方案拟定
2、电动机的选择
3、计算总传动比及分配各级的传动比
4、运动参数及动力参数计算
5、传动零件的设计计算
1）V带设计
2）齿轮设计
3）传动轴的设计
4）轴承、联轴器、键校验计算
5) 箱体结构设
6）润滑密封设计
7）联轴器设计
四、设计小结
五、参考资料
一、课程设计任务书
课程设计题目：
设计用于带式传动的传动装置（简图如下）
注：V 带与小齿轮之间的轴为I 轴，大齿轮所连的轴为∏轴
原始数据：
数据编号 运输带工作拉力 运输带工作速度 卷筒直径D 16 2000N 1.7()
s m
315mm
1、工作条件：三班制工作，连续单向运转，载荷平稳，室内环境，有粉尘（运输带与卷筒及支承间、包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F 中考虑）；
2、使用期限：十年，大修期三年；
3、生产批量：10台；
4、生产条件：中等规模厂，可加工7-8级精度的齿轮；
5、动力来源：电力，三项交流电，电压380/220V ；
6、运输带速度允许误差：%5±
二、设计要求
1、减速器装配图1张（A1)
2、减速器零件图2张（A3)
3、设计说明书1份（宋体小四字体不少于20页）
注：除装配图草图要求手绘（A1）外其余的图纸和说明书要求打印文档
三、设计步骤 1、传动方案拟定
设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
（1） 工作条件：使用年限8年，工作为单班工作制，载荷平稳，环境清洁。 （2） 原始数据：运输带拉力F=2000N ，运输带速度V=1.7m/s ，卷筒直径
315mm;
61
2345V
F
1——V 带传动2——电动机
3——一级圆柱齿轮减速器4——联轴器5——卷筒6——运输带
2、电动机选择
1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机
2、电动机功率选择：
取皮带轮的传递效率96.0=带η 轴承的传递效率98.0=轴承η 齿轮的传递效率97.0=齿η 联轴器的传递效率99.0=联轴η
（1）传动装置的总功率：
η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96
=0.885
（2）电机所需的工作功率：
P 工作=FV/（1000η总）
=2000×1.7/（1000×0.885） =3.84KW
3、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
n 筒=60×1000V/（D π）
=60×1000×1.7/（π×315） =103.07r/min
按手册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5~3=i ，取V 带传动比4~2=i ，则总传动比合理时范围为20~6=i ，符合的同步转速有750、1000、min 1500r 。
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书P15页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1500r/min 。
4、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y112M-4。
其主要性能：额定功率：4KW ，满载转速1440r/min 。
3、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：
i 总=n 电动/n 筒=1500/103.07=14.55
2、分配各级传动比：
已知V 带的传动比之间带4-2=i 已知齿轮的传动比之间齿6-3=i 则取2.3=带i ； 齿带总i i i ?=
5.42
.355.14===
∴带总齿i i i 4、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min ）
m i n /15000r n n ==电机 高速轴：min /75.4682
.31500
0r i n n ===
I 带 低速轴：min /17.104r i n n ==
I
∏齿
滚筒轴：min /17.104r n n ==∏滚
2、计算各轴的功率（KW ） 输入功率：
高速轴：kw 63.396.078.31=?=?=带电ηp p
低度轴：kw p p 45.398.097.063.312=??=??=轴承齿ηη 滚筒轴：kw p p 35.399.098.045.323=??=??=轴承联轴ηη 各轴的输出功率为该轴的输入功率乘以轴承的传递效率0.98
3、计算各轴的转矩()m N ?
输入转矩：
电动机：m N n P T ?=?=?
=07.241500
78.395509550电电
电动 高速轴：m N i T T ?=??=??=93.7396.02.307.241带带电动η
低速轴：()m N i T T ?=???=???=25.31698.097.05.493.7312轴承齿齿ηη 滚筒轴：()m N T T ?=??=??=83.30699.098.025.31623联轴轴承ηη 各轴的输出转矩为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98
5、传动零件的设计计算
1、皮带轮传动的设计计算
选择普通V 带轮
已知kw P P 78.3==电；min /1500
1r n =；2.3=带i 工作寿命10年，每年300个工作日，每日工作16小时，连续单向运转，工
作负荷平稳，空载启动。 1）确定计算功率C P
由教材77P 表4.7查得工作情况系数2.1=A K 则： kw P K P A C 536.478.32.1=?=?=电 2）选择带型
根据kw P c 536.4=；min /15001r n =由教材77p 图4.12选取A 型 3）确定V 带轮基准直径
由教材78p ，查表4.8知A 型带的mm d d 75min =，取mm d d 1001=则： )1(12
1
2ε-??=d d d n n d )02.01(10075
.4681500
-??=
mm 6.313=
则取mm d d 1001=；mm d d 3152= 4）验算带速 由式得：()s m n d v d /85.71000
601500
1001000601
1=???=
?=
ππ
带速V 在s m /255-范围内，合适
5）确定带的基准长度d L 和中心距a 由()()2102127.0d d d d d d a d d +<<+
得()()83031510023151007.05.2900=+?<<+?=a 则初取中心距mm a 4500= 计算V 带的基准长度0L ()()0
2
122
100422a d d d d a L d d d d -+
++=π ()()450
41003153151002
45022
?-++?+
?=π
()mm 1578
= 取mm L d 1600=
则实际中心距mm L L a a d 4612
1578
1600450200=-+=-+
≈ 考虑到安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围，则：
mm L a a d 4371600015.0461015.0min =?-=-= mm L a a d 509160003.046103.0max =?+=+= 取mm L d 1600=满足设计要求 6）验算小带轮的包角
小带轮的包角01
2013.57180?--
=a d d d d α 003.57461
100
315180?--
= 0153= 01120≥α，合适 7）确定V 带的根数
查教材表4.4，得kw P 35.10=；kw P 17.00=?；查表4.5，得93.0=αK ；查表4.6，得99.0=L K ; 由式计算V 带的根数： []0p P z c =
()L
a c
K K P P P 00?+= ()99
.095.017.032.1536
.4??+=
24.3=
取根4=z
8）确定单根V 带的初拉力
查教材表4.8，得m kg q /01.0=；则： 单根V 带的初拉力： 2
015.2500qv K zv P F a c +???
? ??-=
285.710.0193.05.25.784536.4500?+??
?
??-???=
N 128=
9)带传动作用在带轮轴上的压力 2
s i n 210α
zF F Q =
N 9962
153s i n 12842=?
??=ο 2、齿轮传动的设计计算
1）选择齿轮材料，确定许用应力，大小齿轮材料、许用弯曲应力、许用接触应力
大小齿轮均选用20Cr 渗碳淬火，硬度为56-62HRC 计算用60HRC
[][]()MPa HRC F F 348608.58.5121=?===δδ
[][]()MPa HRC H H 1380
602323121=?===δδ 2）按齿根弯曲疲劳强度设计模数、小齿轮转矩、载荷系数、齿宽系数、齿数比、
初取螺旋角、大小齿轮齿数、大小齿轮当量齿数度、大小齿轮复合齿形系数，比较
[]F
F
Y δ值、法面模数
116
11055.9n p T ??=m N ??=??=461003.775
.46845.31055.9 根据中等冲击，对称布置取5.1=K 对称布置，硬齿面齿轮，取8.0=d ψ 因减速传动5.4==i u
015=β 取191=z
则：5.855.41912=?=?=z u z 取862=z
08.21cos 19cos 3311===
ββz z v 44.95cos 86
cos 3
322===
β
βz z v 查教材表6.8得：
31.41=FS Y ()08.211=v z 906.32=FS Y ()44.952=v z
[][]0028.01380906
.30124.0348
31.4221
1
==>==
F FS F FS Y Y σσ
因：
[][]2
2
11
F FS F FS Y Y σσ>
所以应以小齿轮为设计依据
[]31
211
21cos 17.1F FS n dz Y KT m σψβ≥
32
240124.019
8.015
cos 1003.75.117.1?????=o
mm 91.1=
取标准模数mm m n 2=
3) 配凑几何参数中心距，实际螺旋角
()()mm z z m a o
n 70.10815cos 286192cos 221=+?=+=
β 取mm a 110=（为了便于安装）
()a
z z m n 2arccos 21+=β
()'''433017110
276192arccos
o =?+?= 4）计算齿轮的主要尺寸 分度圆直径：
mm z m d o n 81.3943
3017cos 19
2cos '
''11=?==
β mm m m d o z n 14.179433017cos 86
2cos '
''22=?==
β 校核中心距：
()()mm d d a 11814.17981.3921
2121=+=+=
齿宽：
mm d b d 85.3181.398.012=?==ψ
取mm b 322=
则()mm b b 42~3710~521=+= 取mm b 401=
5）校核齿面接触疲劳强度 材料系数
2
18.189MPa z E =
齿面接触应力
()u
bd u KT z E
H 211117.3+=σ ()5
.481.393215.41003.75.18.18917.32
4??+????= []H M P a
σ<=15.959 齿面接触疲劳强度足够
6）主要几何尺寸计算 分度圆直径
mm d 81.391= mm d 14.1792=
齿顶圆直径
n an a m h d d *
+=211
mm 81.4321281.39=??+=
n an a m h d d *+=222
mm 14.18421214.179=??+= 齿根圆直径
()
n n an f m c h d d *
*+-=211
()mm 81.34225.01281.39=?+?-=
()
n n an f m c h d d **+-=222
()mm 14.174225.01214.179=?+?-=
3、轴的设计计算
1）基本参数
轴
功率（KW ）
转速（r/min ）
转矩N/m I 轴
3.63 468.75 73.93 Ⅱ轴
3.45
104.17
316.25
2）选择轴的材料，确定许用应力
考虑到本题中为普通用途中小功率减速器，选用45钢调质处理。由表9.1查得MPa 637b =σ 错误！未找到引用源。MPa 59][1b =-σ
3）主动轴、从动轴的结构设计 3.3.1 主动轴的设计（高速轴） 初步确定主动轴的最小直径
由表9.2查得C=118~107，则 错误！未找到引用源。)(186.21~364.2375
.46863
.3107~1183
3
min mm C d n P =?=?≥I
I
）（
则错误！未找到引用源。mm d 364.23~186.21min =
轴上开一个键槽，将轴径增大5%，mm d 2453.22~5300.2405.1≥?，该轴外端安装联轴器，选用弹性套柱销联轴器。
m N KT T c ?=??==93.11075
.46863
.395505.1
取标准直径mm d 251=，查手册可用TL5型弹性套柱销联轴器,孔径为25mm,与轴外伸直径相符合。
4）轴上零件定位、固定和装配
单级减速器中，可将齿轮安排在箱体中间，相对两轴承对称分布齿轮右端由轴环定位，左面用套筒轴向定位，周向依靠平键固定。两轴承分别以轴肩和套筒定位，周向则采用小过盈配合固定。联轴器以轴肩和轴端挡圈轴向定位，平键做周向定位。轴做成阶梯形，右轴承从右面装入，齿轮、套筒、左轴承、联轴器依次从左面装入。润滑采用油润滑。 4）轴的结构设计 （1）轴径的确定
mm d 251=
mm h d d 5.282507.0225212=??+=+= 考虑到该段轴上的密封件尺寸，取mm d 292=
轴承型号初选6006深沟球轴承，轴承宽度mm B 13=，则
mm d 303= （符合轴承内径，同时23d d >，以便于轴承装拆）
mm d 324= (取标准直径，34d d >，以便于齿轮装拆）
mm d 307= （同一轴上两轴承型号尽量相同）
mm d 366= （查6006深沟球轴承安装尺寸a d ，以保证可靠定位）
()mm h d d 48.36~4.38321.0~07.0232245=??+=+= （定位轴环） 考虑到轴段尽可能简化以方便加工，取mm d d 3665== （2）轴段长度确定
mm L 581= （TL5型联轴器孔长60mm ，1L 短mm 3~2，以便准确定位）
mm B L 2623813)3~2(323=+++=+?+?+=
()mm L 463~2484=-= （初定齿轮轮毂宽度为48mm ）
mm d d h L 5.35.0)(4.14.1455=?-?=?= 考虑到mm 113832=+=?+?，选定mm L 115=
06=L (应为4、5段直径相同，可合为一段）
mm L 137=
（轴承宽度为13mm ，因为是油润滑，通常在从动轴处可不用挡油环） mm L 232= （先确定箱体轴承孔轴向尺寸L ，轴承端盖厚度mm e 10=，
mm l e B L L 23132=++-?-=）
（3）两轴承间的跨距（由于采用6006深沟球轴承，支点可选在轴承宽度一半处）
mm B L L L L L L 9376543=-++++=
经计算，左轴承支点到齿轮支点距离为46.5m ，故齿轮为居中布置
5）齿轮受力计算
mm mz d 38192=?==
转矩：m N n
p
T ?=??=??=2.73955007744.01055.91055.966
圆周力：N d T
F t 4.38922== 径向力：N F F t r 7.1416==
6)轴的强度计算
（1） 根据结构图画出轴的受力简图
水平投影面受力分析：
mm b 5.46=
mm L L a 8121=+= 0)(=∑F M A
02=?+?-?-b R b F a F BH t Q 0=∑y F
0=+-+BH t AH Q R F R F N F Q 996=
解得：
N R BH 7.2813= N R AH 7.81=
铅垂面投影：
0=∑y F 0=+-BV r AV R F R
()0=∑F M A 02=?+?+?-b R a R b F BV AV r
解得：
mm R AV 35.708= mm R BV 35.708=
画出弯矩图，扭矩图
(4) 由弯扭图上看，截面C 是危险面。现将计算出的截面C 处的的值列于下表 载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
N R AH 7.81=
N R BH 7.2813= mm R AV 35.708=
mm R BV 35.708=
弯矩M
mm N M HB ?=130789
mm N M HA ?=80676
0=AV M
错误！未找到引用源。
总弯矩
mm N M M M AH H ?=+=806762
21
mm N 02.67216M M M 2BV 2H 2?=+=
扭矩T
mm N T ?=I 2.73955
（5）按弯扭合成应力校核轴的强度
只对轴上承受最大弯矩和扭矩的截面进行校核，由于轴单向旋转，扭转切应
力为脉动循环变应力，取错误！未找到引用源。6.0=α，轴的计算应力
MPa d T M W
M ec ec 55.341.0)(3
12
21=+=
=Ⅱασ
根据前面选定轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计手册》查得
MPa 59][1b =-σ，因此错误！未找到引用源。1b ec ][-<σσ，故安全。
（6）计算结果的综合考虑及优化
在计算结果中，轴最危险截面的强度小于许用值，故可考虑进一步减小齿轮轮毂宽度，重新进行轴的设计及校核，在最终满足强度要求的情况下以使结构紧凑，省料减重。
3.3.2 从动轴的设计（低速轴）
①初步确定轴的最小直径
1) 按扭转强度条件，计算轴的最小直径
由表9.2查得C=118~107，则
错误！未找到引用源。)(36.34~89.3719
.10445
.3107~1183
3
min mm C d n P =?=?≥）（Ⅱ
Ⅱ
由于该轴有一个键槽，故轴的直径应加大5-7%，故
mm d 08.37~78.39%)51()36.34~89.37(min =+?=
2）按联轴器的规格确定轴的最小直径
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩错误！未找到引用源。∏=KT T C ,查表11.1得k=1.25~1.5，取k=1.3
mm
N KT T C ?=?
?==∏09.41119
.10445
.395503.1 按照计算转矩错误！未找到引用源。小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T5015-2003或手册，选用LZ3型弹性柱销齿式联轴器YB30?82。
综合考虑取mm 30d min = ②拟定轴上零件的装配方案
③轴的结构设计； （1） 轴径的确定
A 、 错误！未找到引用源。（错误！未找到引用源。）
B 、 mm 2.343007.02d d 12=??+=，取错误！未找到引用源。
C 、 错误！未找到引用源。mm 45d 3=（一般运输机传递载荷不是很大，由该
斜齿产生的轴向力很大，再根据这段轴的尺寸，可选择角接触球轴承
7009AC ，轴承宽度B=16mm ，轴承内径错误！未找到引用源。mm 45d =，则错误！未找到引用源。mm 45d d 3==，同时错误！未找到引用源。，便于轴承装拆。）
D 、 错误！未找到引用源。mm 60d 4=（根据大齿轮尺寸设计）
E 、 错误！未找到引用源。mm 70d 5=（齿轮的右端采用轴定位，轴肩的高度
5mm ）
F 、 错误！未找到引用源。mm 45d d 36==（同一轴上两轴承型号尽量相同） （2） 轴段长度确定
A 、 错误！未找到引用源。mm 80L 1=（由所选LZ3联轴器YB30X82，得L=82mm,
为了保证轴端挡圈中压在半联轴器上而不压在轴的端面上，则L1就比82mm 略短一点，现取L1=80mm
B 、 mm 50L 2=(轴承端盖的总宽度为30mm ，根据轴承端盖的装拆及便于对轴
承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面的距离15mm ，故取L2=50mm)
C 、 错误！未找到引用源。mm 35L 3=（取齿轮与内箱体之间的距离为16mm ，
则L3=35mm ）
D 、 错误！未找到引用源。mm 32L 4=(大齿轮齿宽加（2~3）)
E 、 错误！未找到引用源。mm 16L 5=（齿轮与内箱体之间的距离为16mm ）
F 、 错误！未找到引用源。mm 19L 6=（B+（2~3）=19mm ） （3） 轴上零件周向定位
齿轮、半联轴器的周向定位均采用平键连接。半联轴器与轴的连接，按直径d1由《机械设计手册》，查得平键选用错误！未找到引用源。7078l h b ??=??，键，配合为H7/K6。齿轮与轴的连接，按d4查得，选用平键为错误！未找到引
用源。281118l h b ??=??，配合为H7/k6。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为k6。 （4） 齿轮受力分析
大齿轮圆周力 错误！未找到引用源。N d T F t 83.30881077.20425
.316223
22=??==
-Ⅲ 大齿轮径向力 错误！未找到引用源。N a F F n t r 66.1162''43'3017cos 20tan 8.3088cos tan 22=?==
β 大齿轮轴向力 N F F t a 37.814''43'3017tan 83.3088tan 22=?== β （5） 轴受力计算
1）轴的受力分析：
水平投影面受力分析：
铅垂面投影：
机械设计作业集第3章答案解析
第三章 机械零件的强度 一、选择题 3—1 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之 C 。 A 增加 B 不变 C 降低 D 规律不定 3—2 在图中所示的极限应力图中，工作应力有C 1、C 2所示的两点，若加载规律为r=常数。在进行安全系数校核时，对应C 1点的极限应力点应取为 A ，对应C 2点的极限应力点应取为 B 。 A B 1 B B 2 C D 1 D D 2 3—3 同上题，若加载规律为σm =常数，则对应C 1点 的极限应力点应取为 C ，对应C 2点的极限应力点 应取为 D 。 A B 1 B B 2 C D 1 D D 2 题3—2图 3—4 在图中所示的极限应力图中，工作应力点为C ，OC 线与横坐标轴的交角θ=600 ，则该零件 所受的应力为 D 。 A 对称循环变应力 B 脉动循环变应力 C σmax 、σmin 符号（正负）相同的不对称循环变应力 D σmax 、σmin 符号（正负）不同的不对称循环变应力 3—5 某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力的值相等，而应力循环特性r 分别为+1、-1、0、，则其中最易发生失效的零件是 B 。 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 3—6 某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa ，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基 数N 0=107，当该零件工作的实际应力循环次数N=105 时，则按有限寿命计算，对应于N 的疲劳极限σ-1N 为 C MPa 。 A 300 B 420 C D 3—7 某结构尺寸相同的零件,当采用 C 材料制造时,其有效应力集中系数最大。 A HT200 B 35号钢 C 40CrNi D 45号钢 3—8 某个40Cr 钢制成的零件，已知σB =750MPa ，σs =550MPa ，σ-1=350MPa ，ψσ=，零件危险截面处的最大工作应力量σmax =185MPa ，最小工作应力σmin =-75MPa ，疲劳强度的综合影响系数K σ=，则当循环特性r=常数时，该零件的疲劳强度安全系数S σa 为 B 。 A B 1.74 C D 3—9 对于循环基数N 0=107 的金属材料,下列公式中, A 是正确的。 A σr m N=C B σN m =C C 寿命系数m N N N k 0/ D 寿命系数k N < 3—10 已知某转轴在弯-扭复合应力状态下工作，其弯曲与扭转作用下的计算安全系数分别为 S σ=、S τ=，则该轴的实际计算安全系数为 C 。 A B 6.0 C D 3—11 在载荷和几何尺寸相同的情况下,钢制零件间的接触应力 A 铸铁零件间的接触应力。 A 大于 B 等于 C 小于 D 小于等于 3—12 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值 A 。 A 相等 B 不相等 C 是否相等与材料和几何尺寸有关 D 材料软的接触应力值大 3—13 两等宽的圆柱体接触，其直径d 1=2d 2，弹性模量E 1=2E 2，则其接触应力为 A 。 A σH1=σH2 B σH1=2σH2 C σH1=4σH2 D σH1=8σH2 S m σa O σ
机械设计B,次作业客观题答案
机械设计B第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共13道小题) 1. 对于大量生产，形状较复杂、尺寸大的零件应选择_________________毛坯。 (A)自由锻造 (B)冲压 (C)模锻 (D)铸造 正确答案：D 解答参考： 2. 对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用________。 (A)升角小，单线三角形螺纹 ??(B)?升角大，双线三角形螺纹 ??(C)?开角小，单线梯形螺纹 ??(D)?升角大，双线矩形螺纹 正确答案：A 解答参考： 3. 在螺栓联接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_______。 ??(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 正确答案：C 解答参考： 4. 在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是_______。 ??(A)?避免螺栓受附加弯曲应力作用 ??(B)?便于安装
??(C)?为安置防松装置 ??(D)?为避免螺栓受拉力过大 正确答案：A 解答参考： 5. 普通平键联接工作时，键的主要失效形式为_________。 ??(A)?键受剪切破坏 ??(B)?键侧面受挤压破坏 ??(C)?剪切与挤压同时产生 ??(D)?磨损和键被剪断 正确答案：B 解答参考： 6. 采用两个普通平键时，为使轴与轮毅对中良好，两键通常布置成_________。 ??(A)?相隔180度 ??(B)?相隔120～130度 ??(C)?相隔90度 ??(D)?在同一母线上 正确答案：A 解答参考： 7. 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 正确答案：D 解答参考：
机械设计考试试题及其答案
1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】 A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．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. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】 A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】 A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】 A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120°°° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C． V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】 A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】 A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、 1．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。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为 mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。
哈尔滨工业大学机械设计大作业_带传动电算
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称：机械设计 电算题目：普通V带传动 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学
目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11)
一、普通V带传动的内容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性，应采用统一的变量标识符，如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表
三、程序框图
四、V带设计c程序 #include
机械设计作业答案
第五章螺纹联接和螺旋传动 一、选择题 5—1 螺纹升角ψ增大，则联接的自锁性C，传动的效率A；牙型角 增大，则联接的自锁性A，传动的效率C。 A、提高 B、不变 C、降低 5—2在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 D 。 A、三角形螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 5—3 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常装拆时，往往采用A 。 A、双头螺柱联接 B、螺栓联接 C、螺钉联接 D、紧定螺钉联接 5—4螺纹联接防松的根本问题在于C。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 5—5对顶螺母为A防松，开口销为B防松，串联钢丝为B防松。 A、摩擦 B、机械 C、不可拆 5—6在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为B。 A、间隙配合 B、过渡配合 C、过盈配合 5—7在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中，螺栓杆C作用。 A、受剪切应力 B、受拉应力 C、受扭转切应力和拉应力 D、既可能只受切应力又可能只受拉应力 5—8受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，依靠A来承载。 A、接合面间的摩擦力 B、螺栓的剪切和挤压 C、螺栓的剪切和被联接件的挤压 5—9受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷为B；受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中，螺栓所受的载荷为A；受轴向工作载荷的普通松螺栓联接中，螺栓所受的载荷是A；受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷是D。 A、工作载荷 B、预紧力 C、工作载荷+预紧力 D、工作载荷+残余预紧力 E、残余预紧力 5—10受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接。假设螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C 相等，联接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当工作载荷F等于预紧力F0 m 时，则D。 A、联接件分离，联接失效 B、被联接件即将分离，联接不可靠 C、联接可靠，但不能再继续加载 D、联接可靠，只要螺栓强度足够，工作载荷F还可增加到接近预紧力的两倍 5—11重要的螺栓联接直径不宜小于M12，这是因为C。 A、要求精度高 B、减少应力集中 C、防止拧紧时过载拧断 D、便于装配
机械设计试题及答案
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（无限寿命区）区；当N ＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）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（添加剂）。 5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）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（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）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（1.5 ）个键计算。 1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。 3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。 4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。 5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。
6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限 与（循环次数）之间关系的曲线。 γN 7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。 二、选择填空（每空1分，共10分） 1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。 （1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损； （3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。 2．在通过轴线的截面内，（1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 （1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆； （3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（4 ）；其表面接触疲劳强度主要 取决于（ 1 ）。 （1）中心距和齿宽；（2）中心距和模数； （3）中心距和齿数；（4）模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承，（1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须成对使 用。 （1）整体式；（2）剖分式； （3）调心式；（4）调隙式。 5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4 ）。 （1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数； （3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。 6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。
哈工大机械设计大作业
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目: 轴系部件设计 系别: 英才学院 班号: 1436005 姓名: 刘璐 日期: 2016.11.12
哈尔滨工业大学机械设计作业任务书 题目：轴系部件设计 设计原始数据： 图1 表 1 带式运输机中V带传动的已知数据 方案d P （KW） (/min) m n r(/min) w n r 1 i轴承座中 心高H（mm） 最短工作 年限L 工作 环境 5.1. 2 4 960 100 2 180 3年3班 室外 有尘 机器工作平稳、单向回转、成批生产
目录 一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式....................................... 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 .................. 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计................................................ 错误!未定义书签。 五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9) 十、参考文献 (9)
机械设计原理作业参考答案
《机械设计原理》作业参考答案 作业一 一、填空题: 1.零件 2.通用零件专用零件 3.零件构件 4.直接接触可动 5.运动副构件传递运动和力 6.主动构件从动构件机架 7.平面高副平面低副 8.机器机构 二、判断题： 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.× 三、选择题： 1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.D 四、综合题： 1.答：机器基本上是由动力部分、工作部分和传动装置三部分组成。动力部分是机器动力的来源。工作 部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装置的终端，其结构形式取决于机器的用途。 传动装置是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。 2.答：低副是面接触的运动副，其接触表面一般为平面或圆柱面，容易制造和维修，承受载荷时单位面 积压力较低（故称低副），因而低副比高副的承载能力大。低副属滑动磨擦，摩擦损失大，因而效率较低；此外，低副不能传递较复杂的运动。 高副是点或线接触的运动副，承受载荷时单位面积压力较高（故称高副），两构件接触处容易磨损，寿命短，制造和维修也较困难。高副的特点是能传递较复杂的运动。 3.答：机构运动简图能够表达各构件的相对运动关系、揭示机构的运动规律和特性。其绘制步骤如下： （1）分析机构运动，确定构件数目。（2）确定运动副的类型和数量。（3）确定视图平面。 （4）徒手画草图并测量各运动副之间的相对位置。 （5）选择适当的长度比例尺μl= a mm／mm，并将实长换算为图长。（6）完成机构运动简图。 作业二 一、填空题： 1.转动副 2. 2 1 1 3.曲柄摇杆双曲柄双摇杆 4.双曲柄 5.曲柄滑块 6.转动导杆 7.对心曲柄滑块偏置曲柄滑块 8.整周转动往复直线移动 9.转动导杆摆动导杆 10.工作行程比空回行程所需时间短 11.凸轮从动件机架 12.低高 13.高副预期 14.盘形凸轮移动凸轮 15.尖顶滚子平底 二、判断题： 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√ 11．√ 12.× 13.× 14.× 15.× 16.√ 17.√ 18.√ 19.√ 20.√ 三、选择题： 1.B 2.A 3.D 4.A 5.A 6.D 7.A 8.A 9.A 10.C 四、综合题：
机械设计制造专业课程设计大作业
机械设计制造专业课程设计大作业 题目共四个，任选其一。最重要一点：不得抄袭！具体要求在后面一、某小型乘用车的基本参数如下： 整车尺寸大致为4300mm×1800mm×1500mm 驱动形式：4×2前轮驱动 轴距：2600mm 整备质量：1100 kg 最大功率/转速：74/5800 kW/rpm 最大转矩/转速：150/4000 N·m/rpm 公路行驶最高车速：190 km/h 1. 设计符合其使用的一台离合器 要求：(1)通过调查研究提出离合器设计方案； (2)进行总体方案设计，并附上离合器结构示意图； (3)对你所设计的离合器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因； (4)完成至少6000字的设计说明书。 2. 设计符合其使用的一台变速器 要求：(1)通过调查研究提出变速器设计方案； (2)进行总体方案设计，并附上变速器结构示意图； (3)对你所设计的变速器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因； (4)完成至少6000字的设计说明书。
二、一辆用于长途运输固体物料、载重质量为20t的重型运输汽车 整车尺寸大致为12000mm×2100mm×3400mm 轴数：4 轴距：6500mm 额定载质量：20000kg 整备质量：12000kg 公路行驶最高车速：100km/h 最大爬坡度：≥30% 1. 设计符合其使用的一台离合器 要求：(1)通过调查研究提出离合器设计方案； (2)进行总体方案设计，并附上离合器结构示意图； (3)对你所设计的离合器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因； (4)完成至少6000字的设计说明书。 2. 设计符合其使用的一台变速器 要求：(1)通过调查研究提出变速器设计方案； (2)进行总体方案设计，并附上变速器结构示意图； (3)对你所设计的变速器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因； (4)完成至少6000字的设计说明书。 三、课程大作业要求 1.手写或打印均可； 2.联系电话：王磊
《机械设计基础》答案.. ()()
《机械设计基础》作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1－1 1－2 1－3 1－4 1－5 自由度为： 或： 1－6 自由度为 或： 1－10 自由度为： 或： 1－11 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心
1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=， s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中， BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ，52sin = ∠BCA ，5 23cos =∠BCA ， 0 45 sin sin BC ABC AC =∠，mm AC 7.310≈ 1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。 00=θ时 方向如图中所示 当0180=θ时 方向如图中所示
第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 （1）双曲柄机构 （2）曲柄摇杆机构 （3）双摇杆机构 （4）双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为300，摇杆工作行程需时7s 。试问：（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？ 解：（1）根据题已知条件可得： 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ，则可得到空回程需时： （2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s ，则曲柄每分钟的转数为 2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD 在水平位置上下各摆100，且mm l mm l AD CD 1000,500==。（1）试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度；（2）用式（2-6）和式（2-6）＇计算此机构的最小传动角。 解： 以踏板为主动件，所以最小传动角为0度。 2-6 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度mm l 1003=，摆角030=ψ，摇杆的行程速比变化系数2.1=K 。（1）用图解法确定其余三杆的尺寸；（2）用式（2-6）和式（2-6）＇
《机械设计》试题及答案
《机械设计》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（）地能力.零件材料地弹性模量越小,其刚度就越（）. 3．润滑油地（）性越好,则其产生边界膜地能力就越强；（）越大,则其内摩擦阻力就越大. 4．为改善润滑油在某些方面地性能,在润滑油中加入地各种具有独特性能地化学合成物即为（）. 5．正是由于（）现象,使带传动地传动比不准确.带传动地主要失效形式为（）和（）. 6．蜗杆传动地主要缺点是齿面间地（）很大,因此导致传动地（）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,应根据被联接轴地转速（）和（）选择联轴器地型号. 9．径向滑动轴承地半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率ε. 10．对于普通平键,考虑到载荷分布地不均匀性,双键联接地强度按（）个键计算. 二判断题（每小题1分,共10分）（正确地划“√”,错误地划“×”） 1．十字滑块联轴器中地所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器. （） 2．两摩擦表面地粗糙度值越小,则越容易实现液体动力润滑.（） 3．在计算转轴地强度时,安全系数法比当量弯矩法更精确. （） 4．相啮合地蜗杆和蜗轮地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,确定传动地几何尺寸,然后校核齿根弯曲疲劳强度. （） 6．由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上地载荷较小. （） 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. （） σ＝600MPa. （） 9．性能等级为6.6级地螺栓,其屈服点s 10．机械零件地计算分为设计计算和校核计算,两种计算地目地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．对于滚动轴承地轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承”？
机械设计课程大作业(螺旋千斤顶说明书)
机械设计课程作业设计说明书 题目：螺旋传动设计 班级： 学号： 姓名：
目录 1、设计题目 (2) 2、螺纹、螺杆、螺母设计 (2) 3、耐磨性计算 (2) 4、自锁性校核 (3) 5、螺杆强度校核 (3) 6、螺母螺纹牙强度校核 (3) 7、螺杆的稳定性校核 (4) 8、螺母外径及凸缘设计 (5) 9、手柄设计 (5) 10、底座设计 (6) 11、其余各部分尺寸及参数（符号见参考书） (6) 12、螺旋千斤顶的效率 (6) 13、参考资料 (7)
1、设计题目 螺旋千斤顶 已知条件：起重量Q=37.5KN ，最大起重高 度H=200mm ，手柄操作力P=200N 。 2、螺纹、螺杆、螺母设计 本千斤顶设计采用单头左旋梯形螺纹传动， 单头螺纹相比多头螺纹具有较好的自锁性能， 且便于加工，左旋符合操作习惯。由于螺杆承 受载荷较大，而且是小截面，故选用45号钢， 调质处理。查参考文献得σs=355MPa, σb =600MPa ，S=4， ［P ］=20MPa 。剖分式螺母不适用于此，所以 选用整体式螺母。 由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母 与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3。查参考文献得［τ］=35MPa ，b δ［］=50MPa 。 托杯和底座均采用HT250材料。 3、耐磨性计算 查参考文献得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa 。按耐磨性条件选择螺纹中径，选用梯形螺纹。由参考文献查得5.2~2.1=ψ，取 ψ=2.0。 由耐磨性条件公式： 2d ≥ 式中2d ——螺杆中径，mm; Q ——螺旋的轴向力，37.5KN ； ψ——引入系数，ψ=2.0 ; [p]——材料的许用压力，20MPa; 代入数值后有224.5d mm ≥。查参考文献，优先选用第一系列，取公称直径d=28mm ，螺距P =8mm ，中径d2=25.5mm ，小径d1=22.5mm ，内螺纹大径D4=28.5mm 。
机械设计作业集(答案)
机械设计作业集(答案) 第五章螺纹 一、简答题 1.相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别? 答普通三角螺纹的牙型角为60 0,又分为粗牙螺纹和细牙螺纹，粗牙螺纹用于—般连接，细牙螺纹在相同公称直径时，螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置。细牙螺纹的自锁性能好，抗振动防松的能力强，但由于螺纹牙深度浅，承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。 2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同? 答 (1)普通螺栓连接：被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。 (2)精密螺栓(铰制孔螺栓)连接：装配间无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。 (3)双头螺柱连接：螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母，适于常拆卸而被连接件之一较厚时。装拆时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被连接件中拧出。 (4)螺钉连接：适于被连接件之一较厚( 上带螺纹孔) 、不需经常装拆、受载较小的情况。一端有螺钉头、不需螺母。 (5)紧定螺钉连接：拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零
件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。 3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么？ 答绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。这个预先加的作蝴用力称为顶紧JJ 力。预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性，以防止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。 4.连接用螺纹已经满足自锁条件，为什么在很多连接中还要采取防松措施? 答; 对于一般单线螺纹，螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角，本身能满足自锁条件，但是在冲击、振动或变载荷作用下，螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失，多次反复作用后，就可能松脱。另外，在温度大幅度变化的情况下，反复的热胀冷缩，也会造成松脱。 5.防松原理和防松装置有哪些? 答防松的根本在于防止螺旋副在受载荷时发生相对转动，防松的方法分为：摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副关系的永久防松。具体装置如下； (1)摩擦防松：对顶螺母，弹簧垫图，自锁螺毋。 (2)机械防松：开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝。 (3)破坏螺旋副关系的永久防松：铆合，冲点，涂胶粘剂。 6.为什么只受预紧力的紧螺栓连接，对螺栓的强度计算要将预紧力增大到它的1．3 倍按纯拉伸计算? 答受顶紧力的紧螺栓连接在拧紧力矩的作用下，螺栓除了要受到顶
机械设计作业及答案11~12(2)
机械设计作业及解答 第3章 强度 1.某零件的材料σB MPa =1000，σS MPa =800，σ-=1400MPa ，ψσ=025.，试画出其 2）K ：σσσmax =+=m a 300，σσσmin =-=-m a 100 σm MPa =100，σa MPa =200 所以K ()100200， 3）位于安全区 2. 已知塑性材料的极限应力图如下：试在图上标出：1)对称循环疲劳极限σ-1；2)屈服极限 σS ；3)脉动循环疲劳极限σ0；4)arctan φσ 。 解：如图 3. 某钢制零件，已知其许用极限应力图，且工作应力的循环特性r=0.268。
(2)自原点0作?=30α 射线交S E A ''折线于C '点(极限应力点) (3)安全系数为1.5时,即C C C 02 3 05.10==' C C '=03 2 0,直接在直线上可量得工作应力点C (4)对应于C 点的 MPa 320000max m a =''=''+=+==+C C H H HC H σ σσ 2)可能失效形式:静强度失效(塑性变形) 第5章 螺栓连接 1. 图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷F Q ＝10000N ，螺栓材料为5.8级，Q235，σS =400 MPa ，安装时不控制预紧力，取安全系数[]S S =4，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，试确定螺栓所需最小直径。 许用拉应力[][] σσ= = =S S MPa S 400 4 100
2个螺栓，z ＝2，每个螺栓的工作载荷F F z = = =Q 5000 N 10000 2 剩余预紧力F 1=0.4F=0.4×5000=2000N 故得螺钉中总拉力F 2=F +F 1=5000+2000=7000N 按强度条件，螺栓小径[] mm 764.10100 7000 3.143.14)(2 c 1=???= ?πσπF d d ≥ 或 2. 如图所示的螺栓组联接，已知外载荷F ＝5KN ，各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷F smax 。 解：（1）将F 向螺栓组形心平移，同时得转矩T 。 T=500×F ＝5×103×500＝2.5×106（Nmm ） 在F 作用下，各螺栓所受横向力为 F s1＝12504 1053 =?= z F （N ） 在T 作用下，各螺栓所受横向力也相等，为 226 2280804105.244F +??===r T r rT s ＝3.5524（N ） 显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为 αc o s 2212221m a x s s s s s F F F F F -+= 135c o s 3.5524125023 .5524125022???-+= 6469=（ N ） 3. 气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D =250mm ，为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm 、中径16.376mm ，许用拉应力[]σ=120MPa ，取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强（取计算直径d c =d 1）。
机械设计作业集10、11答案
第十章齿轮传动 一、选择题 10—1 在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__；应圆整的有D、E__；没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。 A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距a D斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角α H螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a 10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是______B____。 A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火 10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。 A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火 C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿 10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。 A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径 C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽 10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。 A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同，则两轮齿根的弯曲应力_A_。 A σF1>σF2 B σF1<σF2 C σF1=σF2 10—7一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质，大齿轮2选用45钢正火，它们的齿面接触应力__C__。 A σH1>σH2 B σH1<σH2 C σH1=σH2 10—8 一对标准圆柱齿轮传动，若大、小齿轮的材料或热处理方法不同，则工作时，两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。 A σH1≠σH2，σF1≠σF2，[σH]1＝[σH]2，[σF]1＝[σF]2 B σH1＝σH2，σF1＝σF2，[σH]1≠[σH]2，[σF]1≠[σF]2 C σH1＝σH2，σF1≠σF2，[σH]1≠[σH]2，[σF]1≠[σF]2 D σH1≠σH2，σF1＝σF2，[σH]1≠[σH]2，[σF]1≠[σF]2 （σH、σF、[σH]、[σF]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力） 10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时，若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2，则两轮的弯曲强度为___A_____。 A大齿轮较高B小齿轮较高C相同 10—10一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动，若两轮的许用接触应力[σH1]= [σH2]，则两轮的接触强度___C_____。 A大齿轮较高B小齿轮较高C相同 10—11有两个标准直齿圆柱齿轮，齿轮1模数m1=5mm，z1=25；齿轮2模数m2=3mm，z2=25，它们的齿形系数___ C___。 AY Fa1>Y Fa2 B Y Fa1 机械设计考试试题及其答案 1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【D 】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 第三章机械零件的强度 一、选择题 3—1 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之C。 A 增加 B 不变 C 降低 D 规律不定 3—2 在图中所示的极限应力图中，工作应力有C 1、C 2 所示的两点，若加载规律为r=常数。在进 行安全系数校核时，对应C 1 点的极限应力点应取为A，对应C2点的极限应力点应取为B。 A B 1B B 2 C D 1 D D 2 3—3 同上题，若加载规律为σ m =常数，则对应C 1 点 的极限应力点应取为C，对应C2点的极限应力点 应取为D。 A B1 B B2 C D1 D D2题3—2图 3—4 在图中所示的极限应力图中，工作应力点为C，OC线与横坐标轴的交角θ=600，则该零件所受的应力为D。 A 对称循环变应力 B 脉动循环变应力 C σ max 、σ min 符号（正负）相同的不对称循环变应力 D σ max 、σ min 符号（正负）不同的不对称循环变应力题3—4图 3—5 某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力的值相等，而应力循环特性r分别为+1、-1、0、0.5，则其中最易发生失效的零件是B。 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 3—6 某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ -1 =300MPa，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基 数N =107，当该零件工作的实际应力循环次数N=105时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极 限σ -1N 为C MPa。 A 300 B 420 C 500.4 D 430.5 3—7某结构尺寸相同的零件,当采用C材料制造时,其有效应力集中系数最大。 A HT200 B 35号钢 C 40CrNi D 45号钢 3—8 某个40Cr钢制成的零件，已知σ B =750MPa，σ s =550MPa，σ -1 =350MPa，ψ σ=0.25，零件危 险截面处的最大工作应力量σ max =185MPa，最小工作应力σ min =-75MPa，疲劳强度的综合影响系数 K σ=1.44，则当循环特性r=常数时，该零件的疲劳强度安全系数Sσa为B。 A 2.97 B 1.74 C 1.90 D 1.45 3—9 对于循环基数N0=107的金属材料,下列公式中,A是正确的。 A σ r m N=C B σN m=C C 寿命系数m N N N k / D 寿命系数k N<1.0 3—10 已知某转轴在弯-扭复合应力状态下工作，其弯曲与扭转作用下的计算安全系数分别为S σ=6.0、Sτ=18.0，则该轴的实际计算安全系数为C。 A 12.0 B 6.0 C 5.69 D 18.0 3—11 在载荷和几何尺寸相同的情况下,钢制零件间的接触应力A铸铁零件间的接触应力。 A 大于 B 等于 C 小于 D 小于等于 3—12 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值 A 。 A 相等 B 不相等 C 是否相等与材料和几何尺寸有关 D 材料软的接触应力值大 3—13 两等宽的圆柱体接触，其直径d1=2d2，弹性模量E1=2E2，则其接触应力为A。 A σ H1=σ H2 B σ H1 =2σ H2 C σ H1 =4σ H2 Dσ H1 =8σ H2 S m σ σ机械设计考试试题及其答案
机械设计作业集第3章答案