机械设计计算题及答案.

《机械设计计算题》试题库 29001单级齿轮减速器由电动机直接驱动，减速器输入功率P＝7.5kW，电动机转速n=1450r/min,齿轮齿数z1＝20，z2＝50，减速器效率＝0.9。试求减速器输出轴的功率和转矩。

所以， 29002带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带输出功率为2.51kW，现有Y100L2-4型电动机一台，电动机额定功率Ped=3kW，满载转速nm=1420r/min，

试问此电动机能否使用。各效率如下：联轴器＝0.99，齿轮＝0.97，轴承＝0.99。

验算此电动机能否使用 P输入＝P输出/总＝2.51/0.895=2.805kW Ped(=3kW)>P输入（=2.805kW） 此电动机能用。 29003带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带的工作拉力F＝2300N(F中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗的影响），输送带的速度v=1.1m/s，卷筒直径D＝400mm，齿轮的齿数为z1＝17，z2＝102，z3＝24，z4＝109，试求传动装置的输出功率、总效率、总传动比和输入功率。各效率如下：联轴器=0.99、齿轮＝0.97、轴承＝0.99。

1）输出功率： 2）总效率：

3）总传动比：

4）输入功率 29004一蜗杆减速器，蜗杆轴功率，传动总效率，三班制工作，如工业用电为每度0.12元，试计算五年（每年按260天计算）中用于功率损耗的费用。

功率损耗

五年中损耗能量 损耗费用元 五年中用于功率损耗的费用为74880元。 29005下图为一卷扬机传动系统简图，已知：被提升的重物W＝5000N，卷筒直径D＝300mm，卷筒转速nG=25r/min，电动机转速nE＝720r/min，试求： 1）重物W的上升速度v； 2）卷筒的转矩T； 3）匀速提升重物时卷筒的功率P； 4）电动机所需功率PE（传动总效率＝0.886）； 5）减速器总传动比 i总。 1) 2) 3)

4)

5) 29006 带式输送机的传动系统如下图所示，已知z1＝z3＝z5＝z7＝17，z2＝z4＝z6＝z8＝34，带轮直径D1＝125mm、D2=250mm，电动机转速n1=1440r/min，

各效率为轴承＝0.99、带＝0.94、齿轮＝0.97、链＝0.96，求： 1）电动机至卷筒之间的总效率； 2）传动系统的传动比i总（电动机至卷筒）； 3）卷筒的转速n8（即大链轮z8的转速）。 1） 2）

3） 29007 下图为一带式输送机的传动简图，由电动机经二级圆柱齿轮减速器带动带式输送机的卷筒，已知电动机转速n1=960r/min、功率P＝5.5kW，两级齿轮传动比i12=4.6、i34=5.0，卷筒直径D＝500mm，求各轴的转速、功率及输送带的速度和有效拉力。 各效率为：联轴器效率1＝0.99，齿轮效率2＝0.97，轴承效率3＝0.99，卷筒效率（不包括轴承效率）4＝0.96。 I轴： II轴： III轴： IV轴： V轴： 输出功率： 带速 带的有效拉力 29008 带式输送机的传动简图如图所示，已知输送带输出功率为2.51kW，各效率为联轴器＝0.9、齿轮＝0.97、轴承＝0.99，齿轮齿数z1=17、z2＝102、z3＝24、z4＝109。使用Y100L2－4型电动机，电动机额定功率Ped＝3kW，满载转速nm=1420r/min，试求各轴的计算功率、转速和转矩。

总效率： 输入功率：P=P输出/总=2.51/0.895=2.805 kW 各轴计算功率为：

各轴转速为：

各轴转矩为： 29009 下图为一带式输送机的传动简图，已知输送带输出功率为2.51kW（输出功率中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗），电动机额定功率Ped＝3kW，满载转速nm=1420r/min，减速器高速级传动比为6，低速级传动比为4.54，各效率分别为联轴器＝0.99、齿轮＝0.97、轴承＝0.99，试求齿轮1、3及两个联轴器的计算功率和转矩。

1）总效率： 2）输入功率： 3）计算齿轮1、3及联轴器5、6的计算功率和转矩：

P联5＝P=2.805 kW 29010下图为装配车间流水线运输链传动系统图，运输链的牵引力F＝3600N，链轮节圆直径D＝250mm，转速n=40r/min。已知各效率为带传动1＝0.95，齿轮传动2=0.97，联轴器3=0.99，轴承4=0.99，电动机转速nI=720r/min，

带传动的传动比iI =4，试求： 1）所需电动机功率； 2）轴II和轴III的传递功率； 3）轴II的转速。

1）总效率 总传动比 输出转矩： 输入转矩

所需电动机功率 2） 3） 29011 减速器传动比i=9，输入轴直径d1=18mm，若输出轴与输入轴同材料，减速器效率=0.9，试估算输出轴直径d2。 按扭转强度估算直径，公式为：

，

两轴材料相同，取，则 29012已知I轴为输入轴，II轴为输出轴，两轴材料相同，，，，齿轮齿数、。求： （1）II轴输出转矩（不计摩擦）； （2）按扭矩估算，问强度是否满足？

（1） （2）由公式，则 所以，，强度满足要求。 29013直径d=80mm的轴端安装一钢制直齿圆柱齿轮，轮毂长L=1.5d，工作时有轻微冲击，试确定平键联接的尺寸，并计算传递的最大转矩。键的许用挤压

应力[p]=110MPa。 平键（GB1096—79） mm 轴径 键公称尺寸 D b h 键长l系列 >50～58 >58～65 16 18 10 11 70，80， 90，100， >65～75 >75～85 >85～95 >95～110 20 22 25 28 12 14 14 16

110，125， 130

1.确定尺寸 轮毂长 mm，，，取键长 标记：键 GB 1096 –79

2.求所传递的最大转矩Tmax

键所能传递的最大转矩为。 29014下图为一单级蜗杆减速器，蜗轮齿数，蜗轮分度圆直径，蜗杆头数，分度圆直径。试求： 1）蜗轮端面模数； 2）中心距a； 3）升角； 4）蜗轮的回转方向； 5）在啮合处画出蜗杆的受力方向（用三个分力表示）。

1） 2） 3）

4）逆时针转动。 5）受力方向见图。 29015下图为一电梯的传动系统简图，蜗杆传动中，、，卷筒3的直径D=600mm，采用双速电动机驱动，其转速、，试求： 1)正常使用情况下的电梯速度（快速）； 2)心脏病患者使用时电梯的速度（慢速）； 3)电梯定员14人，若每人体重按650N计算，传动系统总效率总＝0.7，求电动机所需功率Pd（不计电梯自重）。

1)快速时电梯速度 2)慢速时电梯速度 3)电动机所需功率Pd 电梯负荷 按快速求输出功率：

29016 4根B型V带，小带轮直径，大带轮直径，带速，中心距，基准长度，包角，单根V带所能传递的功率。 1）现将此带用于一减速器上，三班制工作（工作情况系数），要求传递功率，试验算该传动的承载能力是否足够。 2）写出此V带的标记。 注：，，，，

。 （1）根

或 该传动承载能力不够，4根带只能传递功率4.4 kW，要求传递功率5.5 kW需5根带。 （2）B 18004 GB 11544—89 下图为一提升机构，已知重物W＝13.5kN，卷筒直径D＝600mm，开式齿轮传动4的传动比i4=5，提升重物的速度v＝0.47m/s，试求： 1）若电动机1的转速n1=960r/min，单级斜齿圆柱齿轮减速器3的传动比i3=6，V带传动2的传动比应是多少？

2）若计及各级传动的效率［带传动1＝0.94，开式齿轮传动2＝0.95，斜齿

轮传动3＝0.97，轴承4＝0.99，联轴器5错误!未定义书签。=0.99，卷筒6（不

包括轴承损失）=0.96］，电动机的功率应是多少？

1） 带传动传动比为 2） 

电动机功率为 29017 下图为一提升机构，已知重物W＝13.5kN，卷筒直径D＝600mm，开式齿轮传动4的传动比i4=5，提升重物的速度v＝0.47m/s，试求： 1）若电动机1的转速n1=960r/min，单级斜齿圆柱齿轮减速器3的传动比i3=6，V带传动2的传动比应是多少？

2）若计及各级传动的效率［带传动1＝0.94，开式齿轮传动2＝0.95，斜齿

轮传动3＝0.97，轴承4＝0.99，联轴器5错误!未定义书签。=0.99，卷筒6（不

包括轴承损失）=0.96］，电动机的功率应是多少？

1） 带传动传动比为 2） 