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-考核要求資料

1、鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程考核要求說明：本課程考核形式為提交作業(yè)，完成后請(qǐng)保存為 WORDO03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)一.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

2、增加一個(gè)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 .錢鏈四桿機(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.120mm3 .在凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)從動(dòng)件以 A.等速C.等加速等減速4 .棘輪機(jī)構(gòu)中采用了止回棘爪主要是為了A.防止棘輪反轉(zhuǎn)C保證棘輪每次轉(zhuǎn)過相同的角度5 .在標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)中，硬齒面齒輪應(yīng)按A.齒面接觸疲勞強(qiáng)度C.齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度D.150mm一運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在剛性沖擊。B.擺線D.簡(jiǎn)諧（a ）B.對(duì)棘輪

3、進(jìn)行雙向定位D.驅(qū)動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)。（ B）B.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0Hl和大齒輪的齒面接觸應(yīng)力 仃H2的關(guān)系為 。（ C ）A.0H1 > °H 2B. aH1 <aH 2C.仃H1 =仃H2D.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

4、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 3 h的依據(jù)是 。（ D ）A.輪轂長(zhǎng)B.鍵長(zhǎng)C傳遞的轉(zhuǎn)矩大小D.軸段的直徑12、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，一般用什么聯(lián)接？（ A ）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

5、時(shí)，求出的直徑指哪段軸頸？（ B ）A.裝軸承處的軸頸B.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)密圭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，無沖擊的兩軸間宜選用 聯(lián)軸器。 （C ）A.彈性套柱銷B.萬向C.滑塊D.徑向簧片19、聯(lián)軸器和離合器的主要作用是 。（ A ）A.聯(lián)接兩軸，使其一同旋轉(zhuǎn)并

6、傳遞轉(zhuǎn)矩B補(bǔ)償兩軸的綜合位移C防止機(jī)器發(fā)生過載D.緩和沖擊和振動(dòng)20、設(shè)計(jì)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C應(yīng)力條件D.穩(wěn)定性條件（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）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。（3 ）6 .將行星輪

7、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)系發(fā)生了變化。（ 3 ）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° （3）8、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。（3）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。（3 ）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。（3 ）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

8、介于干摩擦與流體摩擦兩種狀態(tài)之間。（ V ）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。（V ）15、非周期性速度波動(dòng)可用加飛輪的方法調(diào)節(jié)。（3 ）（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)合校鏈、局部自由度、虛約束必須指出。解：局部自由度D處，E與F、G處有一個(gè)約束,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 ”、傳動(dòng)角丫；（2） 分析說明對(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？繪圖說明死點(diǎn)位置。解：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)無急回運(yùn)動(dòng)，因

9、為該機(jī)構(gòu)極位夾角a=0根據(jù)公式k=180+a/180-a得行程速比系數(shù)為1,則證明該機(jī)構(gòu)無急回特性，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 心；（3）標(biāo) 準(zhǔn)中心距。解：da1 =（乙 +2）m = （24+2） =104, m=104/26=4da2Kz2 2）m =232Z2 =2324-2=56（2） i12= Z2/Z1=56/24=2.33（3） % =104+232/2=168mm4. （10分）設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速

10、器的已知條件如圖，試問：（1）低速級(jí)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相同力Ft2、Ft3和軸向力Fa2、Fa3方向。中同軸? 輔黑軸輸入軸解：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Fa2=Fa3Ft2 =Ft3tan B 2，F(xiàn)t3=Ft3tan B 3因齒輪2和齒輪3傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，T= Ft2d2/2= Ft3 di/2且d - /ca p. dy - 從,整理后可得: #*<<

11、* 1JJ 口阮fF 3%。朋%JP *A= W “MB- i«kI M . - M II I I TT加3F” dx U跛3因此疝化=一二曲/i.=而15= = ().10£.3x51，儲(chǔ)工以r = 8967（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)生在校期間第一 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

12、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 問題、解決問題的能力。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（

13、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；通過對(duì)減速器的裝拆了解設(shè)計(jì)對(duì)象；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

14、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)

15、, 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 腐蝕性氣體、無特殊要求的場(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/ Y =Fv/ 1000 rl WY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

16、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。Y w2 Y =0.96 2 (0.99 2 0.99 )2 0.97 2 0.99 2 0.98 2 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nw=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i'2=35, w則總傳動(dòng)比范圍

17、i'=620故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為：n'd= i' 2 nw =(6020) x 67.94=4081359r/min經(jīng)查表得有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)力殺電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped ( kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)1Y160M2- 85.57202Y132M2- 65.5960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 =72

18、0/67.94 =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 =i12 i2 2 i3 2 2 in計(jì)算出總傳動(dòng)比后，應(yīng)合理地分配各級(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/minnn = n I /

19、 i2=240/3.5=68.6/minn 卷=n n =68.6r/min2)、各軸的輸入功率PI =pd 2 r 1 =4.14 x 0.96=3.971kwPH = P 12 r 12= 3.97x0.99x0.97 =3.80 kwPB= PH2 r 23 = 3.80x0.99x0.99=2.4 kw3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩Td =9550 2 4.14/720=54.9N 2 mTI = Td 2 i1 2 r 1=54.9x3x0.96 =158N 2 mTH = TI2 i2 2 Y 23=158x 4x 0.99x 0.97 =531 N112 i3 2 Y 42 Y 2=531x

20、1x0.99 x0.99 =520N2 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Y0.960.960.98五、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)

21、增多，因此一般取dd1<dd2并取標(biāo)準(zhǔn)值。查表得 10-9 確定 dd1 , dd2。dd1=140mm dd2=425mm4、驗(yàn)算帶速當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，帶速過低，則需要很大的圓周力，帶的數(shù)要增多，而帶速過高則使離心力增大，減小了帶與帶輪間的壓力，容易打滑。所以帶傳動(dòng)需要驗(yàn)算帶速，將帶速控制在5m/s<V<25m/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+

22、dd2)395.5<= a0 <=1130初定中心距 a0 =500mmLd0=2 a0+3.14(dd1+ dd2)/2+( dd2+ dd1)2/4 a0=2 x500+3.14x(140+425)/2+(425-140)2/4x500=1927.66mm由表10-2選取相近的Ld=2000mm6.確定中心距中心距取大些有利于增大包角，但中心距過大會(huì)造成結(jié)構(gòu)不緊湊，在載荷變化或高速 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將會(huì)引起帶的抖動(dòng)，從而降低了帶傳動(dòng)的工作能力，若中心距過小則帶短，應(yīng)力 循環(huán)次數(shù)增多，使帶易發(fā)生疲勞破壞，同時(shí)還使小帶輪包角減小，也降低了帶傳動(dòng)的工作 能力，確定中心距a=a0+ (Ld1

23、- Ld2) /2=536 mmamin=a-0.015Ld=506mmamax=a+0.03Ld=596mm7、驗(yàn)算小帶輪包角要求a1>120。若a1過小可以加大中心距，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 =149a1>120 0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、單根V帶額定功率增量根據(jù)帶型及i查表10-5得：AP1=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它所能傳遞的額定功率有查表得 10

24、-6: Ka=0.917 查表得 10-7: Kl=1.03Z=Pc/(P1+ A P) Ka Kl =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 ) =2100.7N13、注意事項(xiàng)派 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大， 否則回與機(jī)器底座相互干涉等。帶輪的

25、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)算一軸平240c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，硬度為 215HBs 硬度差為45HBS$合適。8級(jí)精度。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)

26、，根據(jù)式(6-41)d1> (671/(THI )2kT1(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/n1=9.55x10 6X 3.97/240=160000N2 mm3)彎曲后減切應(yīng)力(7印據(jù)式(6-42)er H = o-Hmin/SHmii2 zN由圖 6-36 查得.d Hlim1 =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 =0.69X

27、109N2 = N1/i =0.69X10 9/3.5=0.19 X10 9查圖6-37中曲線:ZN1 =1.02ZN2 =1.12按一般可靠T要求，取SHmin =1(tH1 =(rHlim1 x Zn1/ SHmin =610x 1.02/1 Mpa =622.2 Mpa(tH2 =(rHlim2 x Zn2/ SHmin =500 x 1.12/1 Mpa =560Mpa4)計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1查表取6-11齒寬系數(shù)1.1d1> = (671/ (THI )2kT1(i+1)/ i=68.6mm取 d1=70 mm5)計(jì)算圓周速度VV=3.14n1d1/60x1000=3.14

28、x240x70/60x1000=0.879m/s因V<6 m/s ,故去取8級(jí)精度合適。4、確定主要參數(shù)，計(jì)算主要幾何尺寸。取小齒輪齒數(shù)為Z1=20 Z2=ixZ1=70m=d1/Z1=3.5mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3.5mm分度圓直徑d1=mz1=3.5x20=70mmd2=mz2=3.5x70=245mm1)中心距 a a = (d1+d2)/2=157.5mm2)齒寬 b b = 1.1 x 70 =77mm取 b2 = 77mm 貝U b1 = 5 + b2 =77+5 =82mm齒根高h(yuǎn)f3)齒頂高 ha ha= ha m=3.5mmhf= (ha +c ) m=1.25x3.5=4

29、.3755、校核彎曲疲勞強(qiáng)根據(jù)式(6-44)crbb =2kT1/bmd12 YFS1)復(fù)合齒形因數(shù) YFS 如圖 6-39 得，YFS1 =4.35 , YFS2 =3.982 )彎曲疲勞許用應(yīng)力b bb = (T bblim/ Sfmin x YN由圖6-40的彎曲疲勞極限應(yīng)力o- bblim1 = o- bblim1=490Mpab bblim2 =410 Mpa6 由圖6-41得彎曲疲勞壽命系數(shù) YN ; YN1 =1 (N1>NQ N0 =3x106)YN2=1 (N2>N0, N0 =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

30、彎曲疲勞許用應(yīng)力為：bbb1 =(Tbblim1 x YN 1/ SFmin = (490/1) X 1 =490 Mpa(rbb2 =(rbblim2 x YN 2/ SFmin = (410/1) X 1 =410Mpa3)校核計(jì)算：(rbb1 =2kT1/bmd12 YFS1 =2 X 1.2 X160000 X 4.35/82X 3.5X 70=83.15< (rbb1b bb2 =2kT1/bmd12 YFS2 =2 X 1.2 X 160000 X3.98/77 X 3 .5X 70=81 v (rbb2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68613.80.(1

31、)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(Tb1 =(rb2 =650 Mpa, (rS1=(rS2=360 Mpa ,查表 12-6 可知b+1 bb=215 Mpa o0 bb=102 Mpa, (r-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 3.8

32、0/68.6=530000 N 2 mm齒輪作用力：圓周力 FT =2T/d2 =2 x 530000/245=4326.5N徑向力 Fr =4326.5Xtan20=1574.7N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，靠過盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定；軸通過兩端軸承實(shí)現(xiàn)軸向 定位；靠過盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸

33、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d1,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

34、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，由卜的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可以確定軸承支點(diǎn)跨矩，嗜撲此可畫出軸的受力簡(jiǎn)圖。 水平支反力 FRBX = FRDX=Ft/2=4326.5/2=2163.3N水平面彎矩 MCH= FRBX X 70=151427.5 N2 mm垂直面支反力 FRBZ = FRDZ= FR/2=787.4N垂直面彎矩 MCV= FRBZ X 70=55115 N2 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=b-1

35、bb/ (t0 bb=60/102=0.59最大當(dāng)量彎矩八h幻停J十(8丁廣=。，夕，6 23、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55mm強(qiáng)度足夠。2、I軸的設(shè)計(jì)240,3.97.1)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rb 1= (rb 2 =600 Mpa, (tS1 =(tS2=300 Mpa,查表 12-6 可知(r+1 bb=200 Mpa(t0 bb=95Mpa, (r-1 bb=55 Mpa(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的

36、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 2 mm齒輪作用力：圓周力 FT =2T/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d1=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

37、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 mm3 、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，嗜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=1600202 mm垂直面支反力 FRBZ = FRDZ= FR/2=1664/2=832N垂直面彎矩 MCV=832X 70

38、=58240N mm合成彎矩r _加不小二2、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=b-1 bb/ (t0 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。七、軸承的校核1. 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軸向力，故載荷 P就等于軸承承受的 Fr由軸受力圖可 得。攵工2多人由 Mb 二 ag。h的

39、拆乙;七<TTfj Y"一夕 bXS。* 鐘二打/2 £ C(C>7K"1. n軸軸承的選擇由軸承一選擇的思路可初選軸承型號(hào)為6011因?yàn)闊o軸向力，故載荷P就等于軸承承受的 Fr由軸受力圖可得。尸舊” 二打二IJf ,<rx jl f6x，i4(J_b6 b X P / 工.7 (w £ Cq I %八、聯(lián)軸器的校核彈性柱銷聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器類型，為緩和振動(dòng)和沖擊，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器 選擇聯(lián)軸器型號(hào)，計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由表 15-1查取K = 1.4 按式計(jì)算了(二上；二 k仆ss 八二/. 4Y /，。八 X/"4 二 7。產(chǎn)2輛突什

40、一向何盜用“ %>建赫說.W駕 3rs2.G%n»”.武竹府必赧如私磔狙 口:12。廿”.件南的aD代 外次 -義角是1$人,八£匚2.仆區(qū)用，九、鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算1、大齒輪與軸的配合 d =57mm取普通平鍵聯(lián)接鍵(rP=4T/dhl =194.72 x 4 x 10 3 /52 x 10 x 56 =26.74 < oP鑄鐵bP =70 80 故可用2、聯(lián)軸器與軸的配合d1=36 mm查得 鍵10 x 8L = 63 mm則 (tP =4T/dhl =4 x 194.72 x10 3 / 36 x 8 x 63 =42.9 v <rP 滿足要求。十、減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸箱體壁厚8=0.125