#TOC\o"1-5"\h\z18、其他條件相同時，旋繞比C若選擇過小會有缺點。 （C）A.彈簧易產生失穩(wěn)現象 B.簧絲長度和重量過大C.卷繞彈簧困難19、造成回轉件不平衡的原因是 。 （B）A.回轉件轉速過高 B.回轉件質心偏離其回轉軸線C.回轉件形狀不規(guī)則20、在正常條件下，滾動軸承的主要失效形式是 。 （B）A.工作表面疲勞點蝕 B.滾動體破裂C.滾道磨損（二）判斷題（在正確的試題后面打J,錯誤的試題后面打X。每題1分，共15分）機構具有確定運動的條件是機構的自由度大于零。 （V）2．當曲柄為主動件時，曲柄滑塊機構存在死點和急回特性。 （X）3.直動從動件盤形凸輪機構可以用減小基圓半徑的方法減小其推程壓力角。 （V）4．斜齒圓柱齒輪的螺旋角越大越好。 （X）5．一對能正確嚙合傳動的漸開線直齒圓柱齒輪，其嚙合角一定為20度。 （X）6．所謂過橋齒輪就是在輪系中不起作用的齒輪。 （V）7、設計V帶傳動時，可以通過增大傳動中心距來增大小帶輪的包角。 （V）8、帶傳動的彈性滑動是可以避免的。 （V）9、滾子鏈設計中，由于鏈節(jié)數一般選用偶數，考慮到均勻磨損，鏈輪齒數也最好采用偶數。（X）10、選擇鏈條型號時，依據的參數是傳遞的功率。 （X）11、設計鍵聯接時，鍵的截面尺寸通常根據傳遞轉矩的大小來確定。 （X）12、軸的各段長度取決于軸上零件的軸向尺寸。為防止零件的竄動，一般軸頭長度應稍大于輪轂的長度。 （V）13、選用滑動軸承潤滑劑和潤滑方式的主要依據是載荷大小。 （X）14、若兩軸剛性較好，且安裝時能精確對中，可選用剛性凸緣聯軸器。 （V）15、機械式鐘表中的發(fā)條屬于環(huán)形彈簧。 （V）（三）計算分析題（共35分）1．（7分）計算圖示機構的自由度，若有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束必須指出。解：局部自由度F虛約束：、中有一個為虛約束解：局部自由度F虛約束：、中有一個為虛約束活動構件數：4個低副：AC高副：、自由度：=2．（8分）一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，正常齒制，小齒輪損壞需配制，已知：d=408mm,z=100,標準中心距a=310mm,試求：（i）m,z；（2）d,d1 fz；（2）d,d1 f1a1解：齒頂圓直徑（ ） （ ）頂高系數 齒頂高系數一般為分度圓直徑所以計算出計算出齒頂高1齒0數齒頂高齒分度圓直徑是齒頂高，就是分度圓到齒頂圓的距離公式為（da）-3（分）有一個鋼制液壓油缸（如圖），缸體內油壓為p=2N/mm2，缸徑為D=200mm，缸蓋上聯接螺栓共有個（扳手空間滿足要求）。已知螺栓材料為5鋼[j]=120N/mm2，試計算所需螺栓的最小直徑4。解：1）每個螺栓承受的橫向工作載荷為：Fs=4R與二4K一一，一、、?，，八―，一「、CF 1.2x4 “小,2）每個螺栓要想承受這種橫向載荷需要的軸向預緊力為：F'N京"2X015二16K3）1.3F'承受軸向預緊力的螺栓強度條件為：訴＜[°]14）：4x1.3F .'4X13X16000\KX120=14.86mm4．（10分）根據工作條件，決定在某傳動軸上安裝一對角接觸球軸承，如圖所示，軸承型號為7208，已知軸承的徑向載荷分別為Fri=2200N，Fr2=2000N,作用在軸上的軸向的外載荷FA=1000N,判別系數e=0.7,FS=0.7Fr計算軸承的當量動載荷匕、P2。試畫出內部軸向力FS1、FS2的方向，并F(注：當a>e時，x=0.41,Y=0.87；當FrFa<e時，X=1,Y=0)Fr解：（1）如圖所示兩個附加軸向力的方向(2)VF'=0.7Fr.\F=0.7F=0.7x2200=1540NTOC\o"1-5"\h\z1 r1F=0.7F=0.7x2000=1400N2 r2又?:F'+K=1544)100=0254N>F'=140N1a 2???軸承1被放松，軸承2壓緊。???軸承1的軸向力F=F'=1540Na1 1軸承2的軸向力F=F'4K=15440100=0254N0a2 1aF又F又???言Fr1 =0.7>e=0.68 AX=0.41,Y=0.872200：.P1=XFr1+YFa1=0.41*2200+0.87*1540=2241.8NF又F又?北Fr2 =1.27>e=0.68AX=0.41,Y=0.872000二P2=XFr2+YFa2=0.41*2000+0.87*2540=3029.8（四）課程設計題（30分）1、繪制一級直齒圓柱齒輪減速器裝配圖、齒輪軸零件圖；2、書寫設計計算說明書。帶式運輸機傳動裝置中的同軸式1級圓柱齒輪減速器目錄設計任務書????????????????????1傳動方案的擬定及說明???????????????7電動機的選擇???????????????????7計算傳動裝置的運動和動力參數???????????7傳動件的設計計算?????????????????8軸的設計計算???????????????????9滾動軸承的選擇及計算???????????????11鍵聯接的選擇及校核計算??????????????12連軸器的選擇???????????????????13減速器附件的選擇?????????????????13潤滑與密封????????????????????13設計小結?????????????????????14參考資料目錄???????????????????14機械設計課程設計任務書題目設計一用于帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器一總體布置簡圖1—電動機2—聯軸器3—齒輪減速器4—帶式運輸機5—鼓輪6—聯軸器二工作情況載荷平穩(wěn)、單向旋轉三原始數據鼓輪的扭矩TN•m850鼓輪的直徑Dmm350運輸帶速度Vm/s0.7帶速允許偏差5使用年限年5工作制度班/日2四設計內容電動機的選擇與運動參數計算斜齒輪傳動設計計算軸的設計滾動軸承的選擇鍵和連軸器的選擇與校核裝配圖、零件圖的繪制設計計算說明書的編寫五設計任務減速器總裝配圖一張齒輪、軸零件圖各一張設計說明書一份六設計進度第一階段總體計算和傳動件參數計算第二階段軸與軸系零件的設計第三階段軸、軸承、聯軸器、鍵的校核及草圖繪制第四階段裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫傳動方案的擬定及說明由題目所知傳動機構類型為同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構進行分析論證。本傳動機構的特點是減速器橫向尺寸較小兩大吃論浸油深度可以大致相同。結構較復雜軸向尺寸大中間軸較長、剛度差中間軸承潤滑較困難。電動機的選擇1電動機類型和結構的選擇因為本傳動的工作狀況是載荷平穩(wěn)、單向旋轉。所以選用常用的封閉式YIP44系列的電動機。2電動機容量的選擇1工作機所需功率PwPw3.4kW2電動機的輸出功率PdP/n0.904Pd3.76kW3電動機轉速的選擇ndi1’•i2’?in’nw初選為同步轉速為1000r/min的電動機4電動機型號的確定由表201查出電動機型號為Y132M1-6,其額定功率為4kW滿載轉速960r/min?；痉项}目所需的要求計算傳動裝置的運動和動力參數傳動裝置的總傳動比及其分配3計算齒寬b及模數mntb=dd1t=1x67.85mm=67.85mmmnt===3.39h=2.25mnt=2.25x3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.894計算縱向重合度8B￡B==0.318x1xtan14=1.595計算載荷系數K已知載荷平穩(wěn)所以取KA=1根據v=0.68m/s,7級精度由圖10—8查得動載系數KV=1.11由表10—4查的KHB的計算公式和直齒輪的相同故KH0=1.12+0.18（1+0.6X1）1X1+0.23X1067.85=1.42由表10—13查得KF0=1.36由表10—3查得KHa=KHa=1.4。故載荷系數K=KAKVKHKH=1x1.03x1.4x1.42=2.056按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑由式10—10a得d1==mm=73.6mm7計算模數mnmn=mm=3.743按齒根彎曲強度設計由式（10—17mn三1確定計算參數1）算載荷系數K=KAKVKFKF=1x1.03x1.4x1.36=1.962）根據縱向重合度￡B=0.3185dz1tanB=1.59從圖1028查得螺旋角影響系數YB0。883）算當量齒數z1=z1/cos=20/cos14=21.89z2=z2/cos=100/os14=109.474）查取齒型系數由表105查得YFa1=2.724Yfa2=2.1725）查取應力校正系數由表105查得Ysa1=1.569Ysa2=1.7986）算。F]aF1=500MpaaF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98[F1]=339.29Mpa[F2]=266MPa7）計算大、小齒輪的并加以比較==0.0126==0.01468大齒輪的數值大。2設計計算mn三二2.4mn=2.54幾何尺寸計算）算中心距z1=32.9取z1=33z2=165a=255.07mma圓整后取255mm）圓整后的中心距修正螺旋角B=ar s=135550）算大、小齒輪的分度圓直徑d1=85.00mmd2=425mm）算齒輪寬度b=dd1b=85mmB1=90mmB2=85mm5）結構設計以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm而又小于500mm故以選用腹板式為宜。其他有關尺寸參看大齒輪零件圖。軸的設計計算擬定輸入軸齒輪為右旋II軸1初步確定軸的最小直徑d三二34.2mm2求作用在齒輪上的受力Ft1==899NFr1=Ft=337NFa1二Fttan=223NFt2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3軸的結構設計1擬定軸上零件的裝配方案I-II段軸用于安裝軸承30307故取直徑為35mm。II-III段軸肩用于固定軸承查手冊得到直徑為44mm。III-IV段為小齒輪外徑90mm。IV-V段分隔兩齒輪直徑為55mm。V-VI段安裝大齒輪直徑為40mm。VI-VIII段安裝套筒和軸承直徑為35mm。2根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-II段軸承寬度為22.75mm所以長度為22.75mm。II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm軸承和箱體的間隙4mm所以長度為16mm。III-IV段為小齒輪長度就等于小齒輪寬度90mm。IV-V段用于隔開兩個齒輪長度為120mm。V-VI段用于安裝大齒輪長度略小于齒輪的寬度為83mm。VI-VIII長度為44mm。4求軸上的載荷66207.563.5Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得軸承30307的Y值為1.6Fd1=443NFd2=189N因為兩個齒輪旋向都是左旋。故Fa1=638NFa2=189N5精確校核軸的疲勞強度判斷危險截面由于截面IV處受的載荷較大直徑較小所以判斷為危險截面2截面IV右側的截面上的轉切應力為由于軸選用40cr調質處理所以[2]P355表15-1綜合系數的計算由經直線插入知道因軸肩而形成的理論應力集中為[2]P38附表3-2經直線插入軸的材料敏感系數為[2]P37附圖3-1故有效應力集中系數為查得尺寸系數為扭轉尺寸系數為[2]P37附圖3-2[2]P39附圖3-3軸采用磨削加工表面質量系數為[2]P40附圖3-4軸表面未經強化處理即則綜合系數值為碳鋼系數的確定碳鋼的特性系數取為安全系數的計算軸的疲勞安全系數為故軸的選用安全。I軸1作用在齒輪上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52初步確定軸的最小直徑3軸的結構設計確定軸上零件的裝配方案2根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度由于聯軸器一端連接電動機另一端連接輸入軸所以該段直徑尺寸受到電動機外伸軸直徑尺寸的限制選為25mm。e）考慮到聯軸器的軸向定位可靠定位軸肩高度應達2.5mm所以該段直徑選為30。f）該段軸要安裝軸承考慮到軸肩要有2mm的圓角則軸承選用30207型即該段直徑定為35mm。g）該段軸要安裝齒輪考慮到軸肩要有2mm的圓角經標準化定為40mm。h）為了齒輪軸向定位可靠定位軸肩高度應達5mm所以該段直徑選為46mm。i）軸肩固定軸承直徑為42mm。j）該段軸要安裝軸承直徑定為35mm。各段長度的確定各段長度的確定從左到右分述如下a）該段軸安裝軸承和擋油盤軸承寬18.25mm該段長度定為8.25mm。b）該段為軸環(huán)寬度不小于7mm定為11mm。c）該段安裝齒輪要求長度要比輪轂短2mm齒輪寬為90mm定為88mm。d）該段綜合考慮齒輪與箱體內壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內壁距離取4mm采用油潤滑軸承寬18.25mm定為41.25mm。e）該段綜合考慮箱體突緣厚度、調整墊片厚度、端蓋厚度及聯軸器安裝尺寸定為57mm。f）該段由聯軸器孔長決定為42mm4按彎扭合成應力校核軸的強度W=62748N.mmT=39400N.mm45鋼的強度極限為又由于軸受的載荷為脈動的所以。III軸1作用在齒輪上的力FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2初步確定軸的最小直徑3軸的結構設計軸上零件的裝配方案據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVII-VIII直徑607075877970長度105113.758399.533.255求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.彎扭校合滾動軸承的選擇及計算I軸1求兩軸承受到的徑向載荷軸承30206的校核徑向力派生力軸向力由于所以軸向力為當量載荷由于所以。由于為一般載荷所以載荷系數為故當量載荷為軸承壽命的校核II軸軸承30307的校核徑向力派生力軸向力由于所以軸向力為當量載荷由于所以。由于為一般載荷所以載荷系數為故當量載荷為軸承壽命的校核III軸軸承32214的校核徑向力派生力軸向力由于所以軸向力為當量載荷由于所以。由于為一般載荷所以載荷系數為故當量載荷為軸承壽命的校核鍵連接的選擇及校核計算代號直徑mm工作長度mm工作高度mm轉矩N•m極限應力MPa高速軸8X7X60單頭25353.539.826.012X8X80單頭4068439.87.32中間軸12X8X70單頭4058419141.2低速軸20X12X80單頭75606925.268.518X11X110單頭601075.5925.252.4由于鍵采用靜聯接沖擊輕微所以許用擠壓應力為所以上述鍵皆安全。連軸器的選擇由于彈性聯軸器的諸多優(yōu)點所以考慮選用它。二、高速軸用聯