2014年鄭州大學遠程教育學院機械設計基礎作業(yè)答案最新

1、鄭州大學現(xiàn)代遠程教育機械設計基礎課程考核要求一.作業(yè)內(nèi)容（一）.選擇題（在每小題的四個備選答案中選出一個正確的答案，并將正確答案的號碼填在題干的括號內(nèi)，每小題1分，共20分）1.在平面機構(gòu)中，每增加一個高副將引入A. 0個約束BC. 2個約束DO.1個約束.3個約束2.無急回特性的平面四桿機構(gòu)，其極位夾角為A.二0B. 71=0C. v 03在圓柱凸輪機構(gòu)設計中，從動件應采用A .尖頂BC .平底D. 0_從動件。.滾子任意4齒輪的齒形系數(shù)Yf只與有關。參考齒形中心距.越咼.不確定7、帶傳動正常工作時不能保證準確的傳動比是因為A.帶的材料不符合胡克定律B.帶容易變形和磨損9、C.帶的彈性滑動帶

2、在帶輪上打滑鏈傳動設計中，當載荷大，中心距小，傳動比大時，宜選用A大節(jié)距單排鏈C小節(jié)距單排鏈平鍵聯(lián)接選取鍵的公稱尺寸b x h的依據(jù)是A.輪轂長B.B小節(jié)距多排鏈大節(jié)距多排鏈鍵長C.傳遞的轉(zhuǎn)矩大小D.軸段的直徑A .模數(shù)BC .傳動比D5. 閉式硬齒面齒輪傳動中，齒輪的主要失效形式為A .齒面膠合B.齒面磨損C .齒根斷裂D.齒面點蝕6. 在其它條件相同的蝸桿傳動中，蝸桿導程角越大，傳動效率A .越低BC .不變D10、齒輪減速器的箱體和箱蓋用螺紋聯(lián)接，箱體被聯(lián)接處的厚度不太大，且經(jīng)常拆裝,11、12、13、14、聯(lián)接.A.螺栓聯(lián)接C.雙頭螺柱聯(lián)接自行車的前輪軸是A.轉(zhuǎn)軸C.心軸B.螺釘聯(lián)接傳

3、動軸.曲軸通常把軸設計為階梯形的主要目的在于A.C.加工制造方便便于裝拆軸上零件不屬于非接觸式密封。A間隙密封C.擋油環(huán)密封B.D.工程實踐中見到最多的摩擦狀況是A.干摩擦B.C.邊界摩擦D.滿足軸的局部結(jié)構(gòu)要求節(jié)省材料曲路密封毛氈圈密圭寸流體摩擦混合摩擦15、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.補償兩軸的綜合位移C.防止機器發(fā)生過載D.緩和沖擊和振動16、對于徑向位移較大，轉(zhuǎn)速較低，無沖擊的兩軸間宜選用聯(lián)軸器。A.彈性套柱銷B.力向C.滑塊D.徑向簧片17、采用熱卷法制成的彈簧，其熱處理方式為A.低溫回火B(yǎng).滲碳淬火C.淬火D.淬火后回火18、圓柱形螺旋彈簧的彈

4、簧絲直徑按彈簧的要求計算得到。A.強度B.穩(wěn)定性C.剛度D.結(jié)構(gòu)尺寸19、回轉(zhuǎn)件達到動平衡的條件是A.各不平衡質(zhì)量的離心慣性合力偶距為零B.各不平衡質(zhì)量的離心合力為零C.回轉(zhuǎn)件上各個質(zhì)量的離心力系的合力、離心力所形成的合力偶矩為零20、不均勻系數(shù)3對機械速度的影響是A.3越小，機械速度的波動越大B.3越小，機械速度的波動越小C.3與機械速度的波動無關判斷題（在正確的試題后面打， 錯誤的試題后面打X。 每題1分，共15分）1 .零件破壞了，那么零件就一定是失效了。（ V ）2、機構(gòu)具有確定運動的條件是機構(gòu)的自由度大于零。（V ）3、 在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若采用最短桿為曲柄， 則該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)

5、。（ V ）4、 在結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)，凸輪基圓半徑越大越好。（V ）5、 漸開線上齒廓各點的壓力角均相等。（ X ）6、 閉式齒輪傳動中，齒輪的主要失效形式是齒面點蝕。（V ）7、蝸桿傳動的自鎖性是指只能由蝸輪帶動蝸桿，反之則不能運動。（X ）8、 帶傳動的打滑和彈性滑動都是其失效形式。（X ）9、在一定轉(zhuǎn)速下，要減輕鏈傳動的運動不均勻性， 設計時，應選擇較小節(jié)距的鏈條.（ V ）10、 平鍵的工作面是兩側(cè)面。（V ）11、 為了使?jié)L動軸承內(nèi)圈軸向定位可靠，軸肩高度應大于軸承內(nèi)圈高度。（X ）12、 滾動軸承的基本額定壽命是指一批相同的軸承的壽命的平均值。（X ）13、 若兩軸剛性較好，且安裝時

6、能精確對中，可選用剛性凸緣聯(lián)軸器。（V ）14、 彈簧秤是利用彈簧的變形量與其承受的載荷成正比的原理制成的。（ V）15、 回轉(zhuǎn)件的動平衡要在兩個校正平面內(nèi)加校正質(zhì)量。（V ）（三）計算分析題（共35 分）1、:。判定該機構(gòu)是否會出現(xiàn)死點,為什么?解:當曲柄與連桿共線時，壓力角等于90度，傳動角等于0，有可能會出現(xiàn)死點。2、（ 8分）1.一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：da2 = 408mm, z2=100,標準中心距 a = 310mm，試求：（1） m , z1 ； （2） d1, d2。解:齒頂圓直徑 da2=m*(z2+2) =m* (100+2) =

7、408 計算出 m=408/102=4m計算出齒頂高ha2=4mm齒頂高ha2=ft頂高系數(shù)*m=m齒頂高系數(shù)一般為 分度圓直徑 d2=m*z2=4*100=400mm分度圓直徑 d1=2*a-d2=2*310-400=220mm齒數(shù) z仁d1/m=220/4=55所以 m=4 z1=55; d1=220mm d2=400mm3. （6分）所示為一手搖提升裝置，其中各輪的齒數(shù)為：乙=20, z 2=50, z 2 =15, Z3=45,5Z3 =1, z 4= 40, z 4 =17, z 5 =51 o（1）試在圖上標出提升重物時手柄及各個輪的轉(zhuǎn)向;（2）試求傳動比i 15o解：（1）如圖所

8、示：（2）傳動比i 15的大小i Z2Z3Z4Z5 50 45 40 51i 15=Z1Z2Z3Z420 15 1 17當提升重物時手柄的轉(zhuǎn)向：從左往右看為逆時針方向。4. （6分）有一組緊螺栓聯(lián)接， 螺栓的個數(shù)為6,受橫向工作載荷 R= 15000N的作用（如圖）。已知螺栓材料為 45鋼， U- 120N /mm2，被聯(lián)接件之間的摩擦系數(shù)f =0.15 , C=1.2，試計算所需螺栓的最小直徑 d1 o解：不發(fā)生滑移的條件:QP KnR=12 15000 =1OOOONfzm 0.15 匯6漢 2強度條件:1.3 4Qp仆1.3 4 100003.14 120=11.74mm5. （10分）

9、根據(jù)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Fr1=1470N, Fr2=2650N,作用在軸上的軸向的外載荷Fa= 1000N,判別系數(shù)e= 0.7 , Fs= 0.7 Fr，試畫出內(nèi)部軸向力 F“、Fs2的方向，并計算軸 承的當量動載荷 P1、巳。良e時,FrX=0.41 , Y=0.87；當-e時, FrX=1 , Y=0 )解：如圖所示兩個附加軸向力的方向KaFrlrlF =0.7Fr . F1 =0.7Fr1=0.71470=1029NF2 =0.7Fr2=0.72650=1855N又 F1 +Ka=1029+1000=2

10、029N F2 =1855N軸承1被放松，軸承2壓緊。.軸承1的軸向力 Fa1=F1 =1029N軸承 2 的軸向力 Fa2=F1 +Ka=1029+1000=2029NFa1 1029又=0.7 e=0.68 .X=0.41，丫=0.87Fr1 1470P1=XFr1+YFa1=0.411470+0.871029=1497.93N又又 良二1855? e=068 X=0.41 ,Y=0.87Fr2 2650 P2=XFr2+YFa2=0.41*2650 + 0.87*1855=2700.35N（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

11、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，4 電動機的選擇,4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)，5 傳動件的設計計算，5 軸的設計計算，8 滾動軸承的選擇及計算，14 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算，16 連軸器的選擇,16 減速器附件的選擇,17 潤滑與密封，18 設計小結(jié)，18 參考資料目錄，18機械設計課程設計任務書減速器一 總體布置簡圖1 電動機 2聯(lián)軸器 3齒輪減速器 4帶式運輸機 5 鼓輪6聯(lián)軸器二 工作情況載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)三 原始數(shù)據(jù)鼓輪的扭矩T Nm850鼓輪的直徑D mm 350運輸帶速度V m/s 0.755/ 2四 設計內(nèi)容1.

12、電動機的選擇與運動參數(shù)計算2. 斜齒輪傳動設計計算3. 軸的設計4. 滾動軸承的選擇5. 鍵和連軸器的選擇與校核6. 裝配圖、零件圖的繪制7. 設計計算說明書的編寫五 設計任務1 減速器總裝配圖一張2 齒輪、軸零件圖各一張3 設計說明書一份六 設計進度2、3、4、傳動方案的擬定及說明要對本傳動機構(gòu)進行分析論證?？梢源笾孪嗤?。間軸承潤滑較困難。電動機的選擇1的封閉式丫 IP4421 工作機所需功率PwPw 3.4kW2 電動機的輸出功率Pd Pw/ nn0.904Pd 3.76kW3nwnd i1 i2 , in 參考初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/mi n的電動機 4由表201查出電動機型號為Y1

13、32M1-6,其額定功率為4kW載轉(zhuǎn)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(shù)傳動裝置的總傳動比及其分配3 計算齒寬b及模數(shù)mntb= dd1t=1 x 67.85mm=67.85mmmn t= = =3.39h=2.25mnt=2.25 x 3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.893 計算縱向重合度(3e 3 = =0.318 x 1 x tan 14 =1.594 計算載荷系數(shù)KKA=1根據(jù)v=0.68m/s,710 8查得動載系數(shù)KV=1.11由表104查的KH3的計算公式和直齒輪的相同故 KH3 =1.12+0.18(1+0.6 x

14、1 )1 x 1 +0.23 x 10 67.85=1.42由表 1013 查得 KF3 =1.36由表103查得KHa =KHa =1.4。故載荷系數(shù)K=KAKVKH KH3 =1 x 1.03 x 1.4 x 1.42=2.05得d1= = mm=73.6mm7 計算模數(shù)mnmn 二 mm=3.743由式(10 17 mn1 確定計算參數(shù)1 計算載荷系數(shù)K二KAKVKF KFB =1 X 1.03 X 1.4 X 1.36=1.962 根據(jù)縱向重合度B =0.318 dz1tan p =1.5910 28查得螺旋角影響系數(shù)Y p 0。883 計算當量齒數(shù)z1=z1/cos p =20/co

15、s 14 =21.89z2=z2/cos p =100/cos 14 =109.474 查取齒型系數(shù)由表 10 5 查得 Y Fa 仁2.724 Yfa2=2.1725 查取應力校正系數(shù)由表 10 5 查得 Ysa1=1.569 Ysa2=1.7986 計算(T F(T F1=500Mpa(T F2=380MPaKFN1=0.95參考KFN2=0.98 (T F1=339.29Mpa(T F2=266MPa7 計算大、小齒輪的 并加以比較=0.0126=0.01468大齒輪的數(shù)值大。2 設計計算mn =2.4mn二 2.541 計算中心距z1 =32.9z仁33z2=165a =255.07m

16、ma圓整后取255mm2 按圓整后的中心距修正螺旋角B 二arcos =13 55 50”3 計算大、小齒輪的分度圓直徑d1 =85.00mm d2 =425mm4 計算齒輪寬度b= dd1b=85mmB1=90mm B2=85mm5 結(jié)構(gòu)設計以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于 160mm500mm軸的設計計算擬定輸入軸齒輪為右旋II軸1d=34.2mm2Ft仁=899NFr仁 Ft =337NFa仁Fttan 3 =223NFt2=4494NFr2=1685NFa2=1115N31擬定軸上零件的裝配方案35mm44mmi. I-II段軸用于安裝軸承30307ii. II-III90mm55m

17、m40mmiii. III-IViv. IV-Vv. V-VIvi. VI-VIII35mm2 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1. I-II 段軸承寬度為 22.75mm22.75mm2. II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm隙 4mm16mm3. III-IV90mm4. IV-V120mm83mm5. V-VI6. VI-VIII 長度為 44mm4 求軸上的載荷66 207.5 63.5Fr 1 = 1418.5NFr2=603.5N查得軸承30307的Y值為1.6Fd仁443NFd2=189N因為兩個齒輪旋向都是左旋。故 Fa1=638NFa2=189N1 判斷危

18、險截面由于截面IV2 截面IV右側(cè)的截面上的轉(zhuǎn)切應力為由于軸選用40cr2P355 表 15-1a）綜合系數(shù)的計算由2P38附表3-2經(jīng)直線插入軸的材料敏感系數(shù)為2P37 附圖 3-1故有效應力集中系數(shù)為查得尺寸系數(shù)為2P37 附圖 3-22P39 附圖 3-32P40 附圖 3-4b）碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為c）安全系數(shù)的計算 軸的疲勞安全系數(shù)為 故軸的選用安全。FH 仁 FH2=337/2=168.5Fv仁 Fv2=889/2=444.5231 確定軸上零件的裝配方案2d)e)所以該段直徑選為30f)用 30207g)定為40mmh)直徑選為46mm2mm35mm2mm25mm2

19、.5mm5mmi)j)2各段長度的確定42mm35mm各段長度的確定從左到右分述如下參考a)18.25mm18.25mmb)7mm11mmc)2mm90mm定為88mmd）該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm軸承與箱體 e）該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)內(nèi)壁距離取4mm18.25mm41.25mm57mmf）該段由聯(lián)軸器孔長決定為42mm4W=62748N.mmT=39400N.mm45鋼的強度極限為III軸1FH1二FH2=4494/2=2247NFv仁 Fv2=1685/2=842.5N231 軸上零件的裝配方案2 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-II ll-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII直徑 60 70 75 87 79 70長度 105 113.75 83 9 9.5 33.255Mm=316767N.mmT=925200N.mm6. 彎扭校合滾動軸承的選擇及計算I軸15、軸承30206的校核1 徑向力2 派生力3 軸向力由于所以軸向力為4 當量載荷由于所以。5 軸承壽命的校核II軸6、軸承30307的校核1 徑向力2 派生力3 軸向力由于所以軸向力為4 當量載荷由于所以。5 軸承壽命的校核III軸7、軸承32214的校核1 徑向力2 派生力3 軸向力由