2016鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程-考核要求

1、鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程考核要求說(shuō)明：本課程考核形式為提交作業(yè)，完成后請(qǐng)保存為WORD 2003格式的文 檔，登陸學(xué)習(xí)平臺(tái)提交，并檢查和確認(rèn)提交成功（能夠下載，并且內(nèi)容無(wú)誤 即為提交成功）。院系 遠(yuǎn)程教育學(xué)院專業(yè) 機(jī)電一體化（?？疲┌嗉?jí) 2016年春學(xué)號(hào) 16119187001姓名 魏明海成績(jī)作業(yè)要求1作業(yè)題中涉及到的公式、符號(hào)以教材為主；2.課程設(shè)計(jì)題按照課堂上講的“課程設(shè)計(jì)任務(wù)與要求”完成。設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書不少于20頁(yè)。二.作業(yè)內(nèi)容（一）.選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確的答案，并將正確答案的號(hào) 碼填在題干的括號(hào)內(nèi)，每小題1分，共20分）1 .在平面機(jī)構(gòu)中，每增加一個(gè)

2、低副將引入（C ）。A. 0個(gè)約束B. 1個(gè)約束C. 2個(gè)約束D. 3個(gè)約束2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) ABCD中，AB為曲柄，CD為搖桿，BC為連桿。若桿長(zhǎng)lAB=30mm,lBc=70mm , lcD=80mm，則機(jī)架最大桿長(zhǎng)為（C ）A.80mmB.100mmC.120mmD.150mm3 .在凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)從動(dòng)件以運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在剛性沖擊。(A )A.等速B.擺線C.等加速等減速D.簡(jiǎn)諧4棘輪機(jī)構(gòu)中米用了止回棘爪主要是為了(a )A.防止棘輪反轉(zhuǎn)B.對(duì)棘輪進(jìn)行雙向定位C 保證棘輪每次轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度D.驅(qū)動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)5 .在標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)中，硬齒面齒輪應(yīng)按設(shè)計(jì)。(B)A.齒面接觸疲勞強(qiáng)度B.齒根彎

3、曲疲勞強(qiáng)度C.齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度D.熱平衡6 .在一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)中，大、小齒輪的材料及熱處理方式相同時(shí)，小齒輪的齒面接觸應(yīng)力 H1和大齒輪的齒面接觸應(yīng)力H2的關(guān)系為 。（ C ）A. H 1 H 2B.H 1 H 2c.H1 一 H 2D.不確定7 .提高蝸桿傳動(dòng)效率的措施是 。( D )A.增加蝸桿長(zhǎng)度B.增大模數(shù)C.使用循環(huán)冷卻系統(tǒng)D.增大蝸桿螺旋升角8在傳動(dòng)中，各齒輪軸線位置固定不動(dòng)的輪系稱為( B )A.周轉(zhuǎn)輪系B.定軸輪系C.行星輪系D.混合輪系9、 帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的是 。( D )A.減輕帶的彈性滑動(dòng)B提高帶的壽命C改變帶的運(yùn)動(dòng)方向D調(diào)節(jié)帶的拉力10、 鏈

4、傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)載荷大，中心距小，傳動(dòng)比大時(shí)，宜選用 。( B )A大節(jié)距單排鏈B小節(jié)距多排鏈C小節(jié)距單排鏈D大節(jié)距多排鏈11、 平鍵聯(lián)接選取鍵的公稱尺寸b x h的依據(jù)是 。( D )A.輪轂長(zhǎng)B.鍵長(zhǎng)D.軸段的直徑箱體被聯(lián)接處的厚度不太大,且經(jīng)常拆裝，一般(A )C傳遞的轉(zhuǎn)矩大小 12、齒輪減速器的箱體和箱蓋用螺紋聯(lián)接, 用什么聯(lián)接？A.螺栓聯(lián)接B.螺釘聯(lián)接C.雙頭螺柱聯(lián)接13、對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)選定危險(xiǎn)截面，通常危險(xiǎn)界面為？( C )A.受集中載荷最大的截面B.截面積最小的截面C.受載大，截面小，應(yīng)力集中的截面14、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算轉(zhuǎn)軸軸頸時(shí)，求出的直徑指哪段軸頸?A.裝軸承處的軸頸B.

5、軸的最小直徑C.軸上危險(xiǎn)截面處的直徑15、 在正常條件下，滾動(dòng)軸承的主要失效形式是 。( A )A.工作表面疲勞點(diǎn)蝕B.滾動(dòng)體破裂C.滾道磨損16、 不屬于非接觸式密封。(D )A 間隙密封B.曲路密封C擋油環(huán)密封D.毛氈圈密封17、 要求密封處的密封元件既適用于油潤(rùn)滑，也可以用于脂潤(rùn)滑，應(yīng)采用密封方式。(B )A.氈圈密封B.唇形密封圈密封C擋油環(huán)密封18、 對(duì)于徑向位移較大，轉(zhuǎn)速較低，無(wú)沖擊的兩軸間宜選用 聯(lián)軸器。(C )A.彈性套柱銷B萬(wàn)向C滑塊D.徑向簧片19、聯(lián)軸器和離合器的主要作用是A聯(lián)接兩軸，使其一同旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩B補(bǔ)償兩軸的綜合位移C防止機(jī)器發(fā)生過(guò)載D.緩和沖擊和振動(dòng)20、設(shè)計(jì)

6、時(shí)，圓柱螺旋壓縮彈簧的工作圈數(shù)（有效圈數(shù)）應(yīng)按照_計(jì)算確定。（A ）A.變形條件（剛度條件）B.強(qiáng)度條件（二）.判斷題 （在正確的試題后面打,錯(cuò)誤的試題后面打X。每題1分，共15分）C應(yīng)力條件D.穩(wěn)定性條件解：局部自由度D處，E與F、G處有一個(gè)約束,1. 轉(zhuǎn)動(dòng)副限制了構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。（X ）2. 平面四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角等于 90時(shí)，則機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。（ V ）3. 凸輪機(jī)構(gòu)工作中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪轉(zhuǎn)向無(wú)關(guān)。（ V ）4. 一對(duì)漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是基圓齒距相等。（ V ）5 .漸開線上齒廓各點(diǎn)的壓力角均相等。（X ）6. 將行星輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系后，其各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系

7、發(fā)生了變化。（ X ）7、 為了保證V帶傳動(dòng)具有一定的傳動(dòng)能力，小帶輪的包角通常要求小于或等于120 （X）&鏈傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)，所以它能用于要求瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定的場(chǎng)合。（X ）9、 由于花鍵聯(lián)接較平鍵聯(lián)接的承載能力高，因此花鍵聯(lián)接主要用于載荷較大的場(chǎng)合。（V ）10、 對(duì)于受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，總工作載荷=預(yù)緊力+工作載荷。（X ）11、 一般機(jī)械中的軸多采用階梯軸，以便于零件的裝拆、定位。（ V ）12、 一批在同樣載荷和同樣工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的同型號(hào)滾動(dòng)軸承，其壽命相同。（X ）13、 邊界摩擦是指接觸表面吸附著一層很薄的邊界膜的摩擦現(xiàn)象，接觸情況介于干摩擦與流體摩擦兩種狀態(tài)之間。（ V ）

8、14、對(duì)于多盤摩擦式離合器，當(dāng)壓緊力和摩擦片直徑一定時(shí)，摩擦片越多，傳遞轉(zhuǎn)矩的能力 越大。15、非周期性速度波動(dòng)可用加飛輪的方法調(diào)節(jié)。（三）.計(jì)算分析題（共35 分）1 . （ 7分）計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束必須指出。F=3*3-3*2-2=12. （10分） 圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，要求：（1）在圖中標(biāo)出壓力角a、傳動(dòng)角丫；（2）分析說(shuō)明對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是否具有急回運(yùn)動(dòng)；（3）以哪個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置？繪圖說(shuō)明死點(diǎn)位置。力甩、Ft3和軸向力Fa2、Fa3方向。解：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)無(wú)急回運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)極位夾角a=0根據(jù)公式k=180+a/180-a得行程速

9、比系數(shù)為1，則證明該機(jī)構(gòu)無(wú)急回特性，所以不會(huì)產(chǎn) 生急回運(yùn)動(dòng)。3. (8分)一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)， 正常齒制，小齒輪dal 104mm ,乙 24 ； 大齒輪da2 232mm，試求：(1 )齒輪模數(shù) m和大齒輪齒數(shù)z2； (2)傳動(dòng)比i 12 ; (3)標(biāo) 準(zhǔn)中心距。解: (1)da1 (z12)m(24 2)104 , m=104/26=4da2 (Z2 2)m 232Z2 =2324-2=56(2) i12= Z2/Z1=56/24=2.33(3) a =104+232/2=168mm（1）低速級(jí)斜齒輪的螺旋線?（2）畫出中間軸上兩齒輪的圓周輸人軸4. （10分）設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒

10、輪減速器的已知條件如圖，試問(wèn): 方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相同解：1、由于中間軸兩齒輪分別為主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，且旋轉(zhuǎn)方向相同，因此使軸向力方向相反，必須使齒輪 3的螺旋方向與齒輪2的相同F(xiàn)a2=Fa3齒輪2為左旋，故齒輪3必須左旋，齒輪4右旋。2、使中間軸上輪2和輪3的軸向互相完全抵消，需要滿足Ft2 =Ft3tan p 2,Ft3=Ft3tan p 3因齒輪2和齒輪3傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，T= Ft2d2/2二Ft3 dl/2且d； = f.ffl t. /cu 0】f J1 = 2.甜0、莖理后可粘個(gè)生Fn 5 &叫N曲池e55x17岡此呱幾=謫R =郝I51 = 0J4383

11、x51龍= .2 = $MT（四）課程設(shè)計(jì)題（30 分）1、繪制一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器裝配圖、齒輪軸零件圖；2、書寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。一、課程設(shè)計(jì)的目的：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是學(xué)生在校期間第 次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，在實(shí)踐學(xué)生總體培養(yǎng)目標(biāo)中占有重要地位。本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的是：1、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程及有關(guān)先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn) 練，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)張。2、學(xué)習(xí)和掌握設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)和簡(jiǎn)單機(jī)械的基本方法與步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程能力及分析 問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。3、提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等機(jī)械

12、設(shè)計(jì)方 面的基本技能。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)：1、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)包括傳動(dòng)裝置全部設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體如下：1）閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案。2）選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。3）進(jìn)行傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。4）減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)。5）計(jì)算機(jī)繪制減速器裝配圖及零件圖。2、課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：1）設(shè)計(jì)減速器裝配草圖 1 張。2）計(jì)算機(jī)繪制減速器裝配圖1張、零件圖 2 張（齒輪、軸等）3）答辯。三、課程設(shè)計(jì)的步驟：1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、圖冊(cè)、繪圖用具、計(jì)算用具、坐標(biāo)紙等。閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書， 明確設(shè)計(jì)要求、工作條件、內(nèi)容和步驟；通過(guò)對(duì)減速器的裝拆了解設(shè)計(jì)對(duì)象

13、；閱讀有關(guān)資 料，明確課程設(shè)計(jì)的方法和步驟，初步擬訂計(jì)劃。2、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)任務(wù)書中所給的參數(shù)和工作要求，分析和選定傳動(dòng)裝置的總體方案；計(jì)算功率并 選擇電動(dòng)機(jī)；確定總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比；計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。3、傳動(dòng)裝置的總體方案分析 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案直觀地反應(yīng)了工作機(jī)、傳動(dòng)裝置和原動(dòng)機(jī)三者間的 動(dòng)和力的傳遞關(guān)系。滿足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)類 型以不同的 組合形式和布置順序構(gòu)成。合理的方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，保證工作可靠，并 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。四、電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。應(yīng)按照工

14、作機(jī)的要求，根據(jù)選擇的傳動(dòng)方案選擇電動(dòng)機(jī) 的類型、容量和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄總共查出其型號(hào)和尺寸。選擇電動(dòng)機(jī)類型、型號(hào)、結(jié)構(gòu)等，確定額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)尺寸等。1、選擇電動(dòng)機(jī)類型 電動(dòng)機(jī)有交流和直流電動(dòng)機(jī)之分，一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動(dòng) 機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型兩種， 其中以普通籠型電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多 / 目前應(yīng)用最廣的是 Y 系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無(wú) 腐蝕性氣體、無(wú)特殊要求的場(chǎng)合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、風(fēng)機(jī)、農(nóng)機(jī)、輕工機(jī)械等。在經(jīng)常需要起動(dòng)、制動(dòng)和

15、正、反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合（如起重機(jī)），則要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過(guò)載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)YZ型（籠型）或 YZR型（繞線型）。按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2、電動(dòng)機(jī)功率的選擇1）工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為Pd =Pw/ n =Fv/ 1000 n wn已知滾筒直徑D=450mm滾筒圓周力F =2.2KN，輸送帶速度V=1.6m/s，由表查聯(lián)軸器， 圓柱齒輪傳動(dòng)減速器：傳動(dòng)帶傳動(dòng)效率0.96，圓柱齒輪傳動(dòng)的軸承傳動(dòng)效率0.99，齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)效率0.97 ,彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率0.99 ,卷筒軸的軸承傳動(dòng)效率0.98 ,卷筒傳動(dòng)效率0.96。n w n =0.

16、96 （0.99 0.99 ） 0.97 0.99 0.98 0.96=0.85Pd=2200 x 1.6/1000 x 0.85=4.14 kw2）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為n w=60 x 1000v/3.14D=60 x 1000 x 1.6/3.14 x 450=67.94r/min取V帶傳動(dòng)比i1=24 , 單極齒輪傳動(dòng)比i2=35, w則總傳動(dòng)比范圍i=620故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為：n d= i nw =（6020） x 67.94=4081359r/mi n經(jīng)查表得有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)萬(wàn)案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped （ kw）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）1Y160M2- 85.572

17、02Y132M2- 655960綜合考慮電動(dòng)機(jī)和裝動(dòng)裝置尺寸，重量以及減速器的傳動(dòng)比，其中1號(hào)電動(dòng)機(jī)總傳動(dòng)比比較適用，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。所選電動(dòng)機(jī)額定功率Ped=5KW滿載轉(zhuǎn)速nm =720r/min3、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 nw,可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為i = nm / nw =720/67.94 =10.60傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比要由選定的齒輪齒數(shù)或帶輪基準(zhǔn)直徑準(zhǔn)確計(jì)算，因而很可能與設(shè)定的傳動(dòng)比之間有誤差。一般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的相對(duì)誤差為土（ 35） %對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)i為i =i1 i2 i3 in計(jì)算出總傳動(dòng)比后，應(yīng)合理地

18、分配各級(jí)傳動(dòng)比，限制傳動(dòng)件的圓周速度以減小動(dòng)載荷，降 低精度.分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：取帶傳動(dòng)比i1=3。齒輪傳動(dòng)比i2=3.5。4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 為了進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)首先推算各軸的轉(zhuǎn)速。功率和轉(zhuǎn)矩。 則各軸的轉(zhuǎn)速為1）、各軸轉(zhuǎn)速n I =nm / i1 =720/3=240r/minn n = n I / i2=240/3.5=68.6/minn 卷=n n =68.6r/min2）、各軸的輸入功率PI =pd n 1 =4.14 x 0.96=3.971kwPH = P In 12= 3.97x0.99x0.97 =3.80 kwP卷=P Hn 23 = 3.80x

19、0.99x0.99=2.4 kw3) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩Td =9550 4.14/720=54.9N mT I = Td i1 n 仁54.9x3x0.96 =158N mTH = T I i2 n 23=158x 4x 0.99x 0.97 =531 N mT卷=T i3 n 4 n 2=531x1x0.99 x0.99 =520N m參數(shù)軸名電動(dòng)機(jī)軸一軸二軸卷筒軸轉(zhuǎn)速 n (r/min )72024068.668.6輸入功率P(kw)4.143.973.803.74輸入轉(zhuǎn)矩T(N.m)54.9158531520傳動(dòng)比i33.51效率n0.960.960.98Y j加】8，J加.j 拓|_4瑞

20、五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、計(jì)算功率 Pc Pc=KAP=1.2 x 5.5=6.6kw2、選帶型據(jù) Pc=6.6 kw ，n=720r/min , 由表 10-12 選取 A 型帶3、 帶輪基準(zhǔn)直徑帶輪直徑較小時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，彎矩應(yīng)力不大，且基準(zhǔn)直徑較小時(shí)，單根V帶所能傳遞的基本額定功率也較小，從而造成帶的根數(shù)增多，因此一般取dd1dd2并取標(biāo)準(zhǔn)值。查表得 10-9 確定 dd1，dd2。dd1=140mmdd2=425mm4、驗(yàn)算帶速當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，帶速過(guò)低，則需要很大的圓周力，帶的數(shù)要增多，而帶速過(guò)高則使離心力增大， 減小了帶與帶輪間的壓力， 容易打滑。 所以帶傳動(dòng)需

21、要驗(yàn) 算帶速， 將帶速控制在 5m/sV25m/s, 否則可調(diào)整小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1 ，為充分發(fā)揮 V 帶的傳動(dòng)能力，應(yīng)使帶速V=20m/s 為最佳，帶速 V=3.14n dd1/60x1000=5.3m/s5、驗(yàn)算帶長(zhǎng)一般中心距 a0 取值范圍：0.7 ( dd1+ dd2) = a0 =2(dd1+ dd2)395.5= a0 120。若al過(guò)小可以加大中心距，改變傳動(dòng)比或增設(shè)張緊 輪， a1 可由下式計(jì)算a1=180。 -57.3 x (dd2 - dd1 )/ a =149。a1120 。故符合要求8、 單根V帶傳動(dòng)的額定功率根據(jù)dd1和n查圖10-11得：P1=1.4 kw9、

22、單根V帶額定功率增量根據(jù)帶型及i查表10-5得： P仁0.09kw10、 確定帶的根數(shù)為了保證帶傳動(dòng)不打滑， 并具有一定的疲勞強(qiáng)度， 必須保證每根 V 帶所傳遞的功率不超過(guò)它所能傳遞的額定功率有查表得 10-6: Ka=0.917 查表得 10-7: Kl=1.03Z=Pc/(P1+ P) Ka KI =4.68所以取 Z =511、 單根 V帶初拉力查表10-1得q =0 . 10kg/mF0 =500(2 .5/ Ka) -1( Pc /zv)+qv2 =218N12、 作用在軸上的力為了進(jìn)行軸和軸承的計(jì)算，必須求出V帶對(duì)軸的壓力FQFQ =2Z F0 SIN ( a1 /2 ) =210

23、0.7N13 、注意事項(xiàng) 檢查帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的相互關(guān)系，帶輪直徑與電動(dòng)機(jī)的中心高應(yīng)相 稱，帶輪軸孔的直徑，長(zhǎng)度應(yīng)與電動(dòng)機(jī)的軸直徑長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)，大帶輪的外圓半徑不能過(guò)大， 否則回與機(jī)器底座相互干涉等。帶輪的結(jié)構(gòu)形式主要取決于帶輪直徑的大小，帶輪直徑確定后應(yīng)驗(yàn)算實(shí)際傳動(dòng)比和 帶輪的轉(zhuǎn)速。(2) 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一軸口3.97,已知 i=3.5 n1=240 r/min傳動(dòng)功率 p=3.97兩班制，工作期限10年，單向傳動(dòng)載荷平穩(wěn)1 、選材料與熱處理。所設(shè)計(jì)的齒輪屬于閉式傳動(dòng)，通常才用軟齒面的鋼制齒輪 ，小齒輪為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理，硬度為 260HBW大齒輪材料也為 45鋼，正火處理，硬度

24、為 215HBS 硬度差為45HBS較合適。2、 選擇精度等級(jí)，輸送機(jī)是一般機(jī)械，速度不高，故選擇8級(jí)精度。3、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。本傳動(dòng)為閉式傳動(dòng)，軟齒面，因此主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，根據(jù)式(6-41)2d1 (671/H ) kT1(i+1)/1)載荷因數(shù)K.圓周速度不大，精度不高，齒輪關(guān)于軸承對(duì)稱布置，按表6-9取K =1.2 .2) 轉(zhuǎn)矩TT=9.55X10 6XP/n 1=9.55x10 6X 3.97/240=160000N mm3) 彎曲后減切應(yīng)力c H據(jù)式(6-42)c Hl = cHmin/SHmin zN由圖 6-36 查得.c Hlim1

25、=610Mpa, Hlim2 =500Mpa接觸疲勞壽命系數(shù) ZN按一年300工作日，兩班制工作每天16小時(shí)，由公式N=60njth算 得9N1 =60 X 240 X 10X 300X16 =0.69X109N2 = N1/i =0.69X10/3.5=0.19 X10查圖6-37中曲線：ZN1 =1.02ZN2 =1.12按一般可靠性要求，取SHmin =1c H1=c H2= cHlim1 x Zn1/ SHmin =610x 1.02/1 Mpa =622.2 Mpa=c Hlim2 x Zn2/ SHmin =500 x 1.12/1 Mpa =560Mpa4 )計(jì)算小齒輪分度圓直徑

26、d1查表取6-11齒寬系數(shù)1.1d1 = (671/=68.6mmd H )2kT1(i+1)/ i取 d1=70 mm5)計(jì)算圓周速度V=3.14n1d1/60x1000=3.14x240x70/60x1000=0.879m/s 因 VN0， N0 =3x106)YN2=1(N2N0, NO =3x10 6)彎曲疲勞的最小安全 SFmin按一般可靠性要求，取SFmin =1, 計(jì)算得彎曲疲勞許用應(yīng)力為：dbb1 =dbblim1 x YN 1/ SFmin =(490/1) X 1 =490 Mpadbb2 =dbblim2 x YN 2/ SFmin =(410/1) X 1 =410Mp

27、a3) 校核計(jì)算：dbb1 =2kT1/bmd1- YFS1 =2 X 1.2 X160000 X 4.35/82X 3.5X 70=83.15vc bbld bb2 =2kT1/bmd1 YFS2 =2 X 1.2 X 160000 X3.98/77 X 3 .5X 70 =81vc bb2故彎曲疲勞強(qiáng)度足夠六、軸的計(jì)算1、n軸的設(shè)計(jì)二軸.6863.80.(1)選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力.選用軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表12-1知db1 = db2 =650 Mpa, d S1=dS2=360 Mpa ,查表 12-6 可知:d +1 bb=215 Mpad 0 bb=102 Mpa,

28、 : d -1 : bb=60 Mpa(2 )按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相連接，從結(jié)構(gòu)要求考慮輸入端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為：查表12-5可得,45鋼取C =118,則考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取d =48mm(3) 齒輪上作用力的計(jì)算 齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為T =9.55X10 6X P2/ n2=9.55X10 6X 3.80/68.6=530000 N mil齒輪作用力:圓周力 FT =2T/d2 =2 x 530000/245=4326.5N徑向力Fr =軸向力Fa=0(4) 、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需同時(shí)考慮軸系中相配零件的尺寸以及

29、軸上零件的固定方式，按比例 繪制軸承結(jié)構(gòu)草圖.1、確定軸上零件的位置及固定方式單級(jí)齒輪減速器,將齒輪布置在箱體內(nèi)壁的中央，軸承對(duì)稱布置在齒輪兩邊,軸外伸端安裝聯(lián)軸器。齒輪靠軸環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位和固定，靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩段 軸承靠套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定；軸通過(guò)兩端軸承實(shí)現(xiàn)軸向 定位；靠過(guò)盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向固定。2 .確定各段軸的直徑。將估算軸直徑d =48 mm作為外伸直徑di，與聯(lián)軸器相配合，考慮聯(lián)軸器用軸肩實(shí)現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為d2 =51mm齒輪和右端軸承從右端轉(zhuǎn)入，考慮裝拆方便及零件固定的要求，裝軸承處軸徑d3應(yīng)大于d2,考慮 滾動(dòng)軸承直

30、徑系列，取d3 =55 mm為便于齒輪裝拆，與齒輪配合處軸徑d4應(yīng)大于 d3,取d4 =57 mm齒輪左端用軸環(huán)固定，右端用套桶定位，軸環(huán)直徑d5,滿足齒輪 定位的同時(shí)，還應(yīng)滿足左側(cè)軸承的安裝要求，根據(jù)選定軸承型號(hào)，確定左端軸承型 號(hào)與右端軸承型號(hào)相同，取d6 =55mm3 .選取軸承型號(hào)，初選軸承型號(hào)為深溝球軸承，代號(hào)為6011,查手冊(cè)可得軸承寬度B =18 mm4 . 確定各端軸的長(zhǎng)度綜合考慮軸上零件的尺寸B與減速器箱體尺寸的關(guān)系，確定各段軸的長(zhǎng)度。5軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(5) 校核軸的強(qiáng)度-1 、畫出計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算支反力和彎距，由軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可以確定軸承支點(diǎn)跨矩，唷撲此可畫出軸的受力簡(jiǎn)圖。水平支反

31、力FRBX =FRDX=Ft/2=43265/2=2163.3N水平面彎矩MCH=FRBX X 70=151427.5 N mm垂直面支反力FRBZ=FRDZ= FR/2=787.4N垂直面彎矩合成彎矩MCV= FRBZ X 70=55115 NmmMe =可二”紀(jì)4叢時(shí)12、計(jì)算當(dāng)量彎矩Me轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)考慮，應(yīng)力折合系數(shù)為a=-1: bb/ c 0 bb=60/102=0.59最大當(dāng)量彎矩_ 一. r3、校核軸徑由當(dāng)量彎矩圖可知 C剖面當(dāng)量彎矩最大為危險(xiǎn)面校核該截面的直徑(/C1人匕/( o)考慮該截面上鍵槽的影響，直徑增加3%則d=1.03 x39 =40 mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的直徑為55

32、mm強(qiáng)度足夠。ATTJ1 vr |1TT【n ryr pIrI1ny z t wum *d氣1；WL. illL丄2、1軸的設(shè)計(jì)一軻24().3.97.1)選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力.選用軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表12-1知b b仁db 2 =600 Mpa,d S1 = dS2=300 Mpa,查表 12-6 可知d +1 bb=200 Mpad 0 bb=95Mpa, d -1 bb=55 Mpa(2 )按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑取 d =31mm(3)齒輪上作用力的計(jì)算 齒輪所受的轉(zhuǎn)矩為T =9.55X10 6X P/ n=160000N mm齒輪作用力:圓周力 FT =2T/

33、d1 =2 x 160000/70=4571N徑向力Fr =1664N軸向力Fa=04) 、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需同時(shí)考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸承結(jié)構(gòu)草圖.確定軸上零件的位置及固定方式，單級(jí)齒輪減速器,將齒輪布置在箱體內(nèi)壁的中央，。 軸承對(duì)稱布置在齒輪兩邊，2 .確定各段軸的直徑。將估算軸直徑d仁31,取第二段直徑為d2 =35mm,考慮裝拆方便及零件固定的要求，裝軸承處軸徑d3應(yīng)大于d2,考慮滾動(dòng)軸承直徑系列，取d3 =40 mm考慮軸承定位取d4 =52上面有齒輪，一體式。根據(jù)選定軸承型號(hào)，確定左端軸承型號(hào)與右端 軸承型號(hào)相同，取d5 =40 mm

34、3 、選擇軸承型號(hào)初選型號(hào)為深溝求軸承代號(hào)60084、畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖5校核軸的強(qiáng)度1畫出計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算支反力和彎距，由軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可以確定軸承支點(diǎn)跨矩，唷撲此可畫出軸的受力簡(jiǎn)圖。水平支反力 FRBX = FRDX=Ft/2=4571/2=2286N水平面彎矩 MCH= FRBX X 70=160020N mm垂直面支反力 FRBZ = FRDZ= FR/2=1664/2=832N垂直面彎矩 MCV=832X 70=58240N mm合成彎矩2、計(jì)算當(dāng)量彎矩Me 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)考慮，應(yīng)力折合系數(shù)為a=-1 bb/ c 0 bb=55/95=0.58最大當(dāng)量彎矩3、校核軸徑由當(dāng)量彎矩圖可知 C剖面當(dāng)量彎矩最大為危險(xiǎn)面校核該截面的直徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的直徑為50mm強(qiáng)度足夠。mail”七、軸承的校核i. i軸軸承的選擇由任務(wù)知減速器采用的是一級(jí)圓柱齒輪減速器，載荷的方向只有徑向力和圓周力，無(wú)軸向力，故可以選用比較廉價(jià)的深溝球軸承60000型。再由軸的結(jié)構(gòu)可知， 軸承的內(nèi)徑為40mm即內(nèi)徑代號(hào)08.故初選6008，因?yàn)闊o(wú)軸向力，故載荷P就等于軸承承受的 Fr由軸受力圖可得。2*h_ _ i/V二 “ I” w c （a仃“）耳用1. n軸軸承的選擇由軸承一選擇的思路可初選軸承