轴承及齿轮传动的组合设计
第1章习题试述机械、机构、构件和零件的概念。它们有什么联系？又有
1．试述机械、机构、构件和零件的概念。
它们有什么联系？又有什么区别？1.何谓零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？2.零件失效的原因有哪些？3.何谓机械零件的工作能力？机械零件的设计准则有哪些？4.何谓标准化？制定标准化有何意义？5.变应力的基本参数是什么？循环特性的定义如何？对应的应力变化曲线如何？6.零件工艺性良好的标志是什么？7.何谓标准化？制定标准化有何意义？1.何谓运动副？运动副有哪些类型？各有几个自由度？用什么符号表示？2.机构是如何组成的？它必须具备什么条件？当原动件多于或少于机构的自由度时，机构将发生什么情况？3 .为什么要绘制机构运动简图？它有何用处？它能表示机构哪些方面的特征？4 .在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项？ 5.绘出下图所示机构的机构运动简图。
6.指出下列机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。
7. 求出图示导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速比31/ωω。
（a ）偏心泵机构 (b) 唧筒机构(c) 唧筒机构(a) 平炉渣口堵塞机构(b) 加药泵加药机构(d) 锯木机构(e) 冲压机构(c) 缝纫机送布机构(f) 差动轮系1 试根据图中注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄摇杆机构，还是双摇杆机构。
2图示四杆机构中，各杆长度为a=240mm ，b=600mm ，c=400mm ，d=500mm ，试问： （1） 当取杆d 为机架时，是否有曲柄存在？d 的取值范围为4 图示四杆机构中，各杆长度为a=28mm ，b=52mm ，c=50mm ，d=72mm ，求该机构的极位夹角θ和行程速比系数K ，杆CD 的最大摆角φ和最小传动角γmin 。
5 设计一曲柄滑块机构。
已知滑块的行程mm H50=，偏距mm e 20=，行程速度变化系数5.1=K ，求曲柄和连杆的长度。
K=1.5mm ，机架的长度AB l 和连杆BC l 的长度。
减速器课程设计(6)
机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器系别：测试工程系专业：测控技术与仪器班级：09测控一班设计者：叶身武指导老师：傅师伟老师2011年1月20日华侨大学测控教研室目录一、传动方案的分析与拟定 (4)二、选择电动机： (4)三、确定总传动比、分配传动比： (5)四、计算各轴功率、转速和扭矩： (6)五、带传动计算 (7)六、齿轮传动计算 (8)七、轴的设计计算 (10)八、键的选择、计算； (16)九、减速器结构设计 (16)十、减速器的润滑 (18)十一、参考资料索引 (18)一、传动方案的分析与拟定1、工作条件：两班制连续工作，工作时有轻度振动，使用年限6年，每年按300天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。
2、原始数据：传动带滚动转速n=120r/min；减速器输入功率P W=3.8kw；单机圆柱齿轮减速器3、方案拟定：如上图所示，采用带传动传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
二、选择电动机：①、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
②、确定电动机功率P dP d=P w∕ηa，其中P w=3.8kw为减速器输入功率，ηa为V带传递效率，其取值范围为0.94~0.97，经综合考虑取ηa=0.95。
所以有P d=P w∕ηa=3.8kw∕0.95=4kw③确定电动机转速n a已知传动带转速n=120r∕min，查表得传动比合理范围，取V带传动比=2~4，一级圆柱齿轮减速器传动比=3~6，则总传动比合理范围为=6~24，故电动机转速可选范围为=•n=(6~24)×120=720~2880r∕min符合这一范围的同步转速器有750、1000和1500r∕min。
计算过程及计算说明__一、传动方
2、 计算各轴的功率（KW）
PI=P工作=2.4KW
PII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KW
PIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96
=2.168KW
3、 计算各轴扭矩（N•mm）
TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/960
由课本图6-35C查得：
σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa
由图6-36查得：YNT1=0.88 YNT2=0.9
试验齿轮的应力修正系数YST=2
按一般可靠度选取安全系数SF=1.25
计算两轮的许用弯曲应力
[σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa
=2×500+1.57(100+200)+(200-100)2/4×500
=1476mm
根据课本P71表（5-2）取Ld=1400mm
根据课本P84式（5-16）得：
a≈a0+Ld-L0/2=500+1400-1476/2
=500-38
=462mm
(4)验算小带轮包角
α1=1800-dd2-dd1/a×57.30
根据课本P107表6-1取标准模数：m=2.5mm
(6)校核齿根弯曲疲劳强度
根据课本P132（6-48）式
σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH]
确定有关参数和系数
分度圆直径：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm
d2=mZ2=2.5×120mm=300mm
齿轮齿条传动机构设计说明
齿轮齿条传动机构的设计和计算1. 齿轮1，齿轮2与齿轮3基本参数的确定由齿条的传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3的速度为500m/s,即,/5003s mm V =又()160d 333n V π=，取,25,25.3202131mm B B mm m Z Z =====，由此可得()265d 31mm mZ d ===，由（1）与（2）联立解得m in /r 147n 32==n ，取4i 12=则由4i 211212===n n z z 得80m in,/58821==z r n 2. 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定齿顶高 ()()mm x h m h h h n an a a a 525.57.0125.3321=+⨯=+===* 齿根高 ()()mm x c h m h h n n an f f f 79.17.025.0125.3h 321=-+⨯=-+===** 齿高 mm h h h h f a 315.7h 321=+=== 分度圆直径mmmz d mm mz d 84.26512cos /8025.3cos /,46.6612cos /2025.3cos /d 0220131=⨯===⨯===ββ齿顶圆直径 mm h d d mm h d d a a a a a 34.2772,51.772d 2221131=+==+== 齿根圆直径 mm h d d mm h d d f f f f f 26.2622,88.622d 2221131=-==-== 基圆直径 mm d d mm d d b b b 8.249cos ,45.6220cos 46.66cos d 220131===⨯===αα 法向齿厚为mm m x s s n n n n n n 759.625.3364.07.022tan 22s 1321=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+===παπ端面齿厚为mm m x s s t t t t t t 94.632.3367.0cos 7.022tan 22s 2321=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫⎝⎛+===βπαπ齿距 mm m p p 205.1025.314.3p 321=⨯====π 3. 齿轮材料的选择及校核齿轮选用45号钢或41Cr4制造并经调质，表面硬度均应在56HRC 以上。
齿轮传动设计计算实例(114)
解：
cos
mn 2a
z1
z2
4 30 60
2 190
0.9474
所以
1840
tan t
tan n cos
tan 20 cos1840
0.3640 0.9474
0.3842
d1
mn cos
z1
4 30 0.9474
mm 126.662mm
F2
2KT1 bm 2 z 2
YFa2YSa2
F1
YFa 2 YSa 2 YFa1YSa1
82.76 2.2881.734 MPa 2.52 1.625
80.18MPa＜ F 2
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够。
（4）计算齿根传动的中心距 a
a
m 2
z1
z2
2 2
db2 d 2 cos t 253.325 0.9335mm 236.479mm
例 3 试设计带式运输机减速器的高速级圆柱齿轮传动。已知输入功率 P 40kW ，小齿轮转速 n1 970r / min ，传动比 i 2.5 ，使用寿命为 10a（年）（设每年工作 300d（天）），单班制，电动机驱动，
（3）校核齿面接触疲劳强度
由式（8.45）
H 3.17Z E
KT u 1
bd 12 u
H
确定有关参数和系数：
1）分度圆直径
d1
mn z1 cos
3 24 cos1415
mm 74.29mm
机械设计基础考研真题分析计算题部分汇总
机械设计基础考研真题分析计算部分题目汇总二分析计算题 <部分题目为华南理工机械设计基础考研真题>1如图所示的蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合，已知输出轴上的圆锥齿轮z4的转向心n4。
（1）为使中间轴上的轴向力能抵消一部分，试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向；（2）在图上标出各轮轴向力的方向。
2图示为某转轴由一对30307E型号的圆锥滚子轴承支承。
轴承所受的径向负荷：R1=8000N，R2=5000N，轴上作用的轴向负荷F a= l000N，载荷系数f p=1.2，轴承内部轴向力计算公式为S=R/2Y；e = 0.3；当A/R≤e时，X= 1，Y= 0，当A/R＞e时，X=0.4，Y= 1.9，试求：（1）两个轴承的轴向载荷A1、A2；（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。
3已知普通螺栓联接的相对刚度C1/(C1+C2)=0.7，作用一工作载荷F=2000N，试求当剩余预紧力F=0、F=0.5F和F=F时，螺栓所受预紧力F′和总拉力F0。
4一V带传动传递的最大功率P=5kw，主动带轮的基准直径d1=180mm，转速n1=1000r/min，初拉力F0=1100N，试计算传动带的紧边拉力F1和松边拉力F2。
5图中所示轴承中，采用一对角接触球轴承（轴承的附加轴向力的计算式为S=0.7R），轴承的径向载荷分别为R1=15000N，R2=7000N，作用在轴上的轴向外加载荷Fa=5600N，46312型轴承的e=0.68，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比A/R＞e时，X= 0.41，Y= 0.87， f p=1，试计算：（1）两个轴承的轴向载荷A1、A2；（2）两个轴承的当量动载荷P1、P2。
6如图所示为斜齿圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的二级减速装置。
1）小圆柱齿轮主动时，画出蜗轮的旋转方向及其各分力方向。
2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋方向是否合理？为什么？ 3）按图示方案设计完成后，如果误将蜗杆减速器放在高速级，而负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？7受轴向力紧螺栓联接的螺栓刚度为C 1=400000N/mm ，被联接件刚度为C 2=1600000N/mm ，螺栓所受预紧力F ′=8000N ，螺栓所受工作载荷F=4000N 。
心得体会 轴承及齿轮传动组合设计实验实验体会
轴承及齿轮传动组合设计实验实验体会轴承及齿轮传动组合设计实验实验体会轴与轴承的组合设计实验一、实验目的熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。
二、实验设备1、组合式轴系结构设计分析实验箱。
实验箱提供能进行减速器圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。
2、测量及绘图工具300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。
三、实验内容与要求1、根据下表选择每组的实验内容（实验题号）实验已知条件题号齿轮类型载荷转速其它条件示意图1小直齿轮轻低2中高3大直齿轮中低4重中5小斜齿轮轻中6中高7大斜齿轮中中8重低9小锥齿轮轻低锥齿轮轴10中高锥齿轮与轴分开11蜗杆轻低12重中2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。
3、绘制轴系结构装配图。
4、每人编写实验报告一份。
四、实验步骤（一）明确实验内容，理解设计要求；（二）复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法；1、构思轴系结构方案（1）根据齿轮类型选择滚动轴承型号；（2）确定支承轴向固定方式（两端固定、一端固定、一端游动）；（3）根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑、油润滑）；（4）选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗）；（5）考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题；（6）绘制轴系结构方案示意图。
2、组装轴系部件轴承及齿轮传动组合设计实验实验体会根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。
3、绘制轴系结构草图。
4、测量零件结构尺寸（支座不用测量），并作好记录。
5、将所有零件放入实验箱内的规定位置，交还所借工具。
6、根据结构草图及测量数据，在3号图纸上用1：1比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表达正确，注明必要尺寸（如轴承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸），填写标题栏和明细表。
机械设计课后答案(吕宏、主编)
第一章绪论习题答案思考题(2)什么是专用零件？什么是通用零件？试举例说明。
(3）机械设计的研究对象是什么？学习时应注意哪些问题？(4）机械零件的主要失效形式及设计准则是什么？(2）答：所谓通用零件实际是指各种机器都经常使用的零件。
如轴、轴承和齿轮等。
专用零件是某些机器使用的零件，例如：发动机中的曲轴、汽轮机中的叶片。
(3）答：本课程是研究普通条件下，一般参数的通用零件的设计理论与设计方法。
学习时应注意以下问题：1）理论联系实际。
2）抓住课程体系。
3）要综合运用先修课程的知识解决机械设计问题。
4）要理解系数引入的意义。
5）要努力培养解决工程实际问题的能力。
(4）答：机械零件的主要失效形式有强度失效（因强度不足而断裂）、刚度失效（过大的变形）、磨损失效（摩擦表面的过度磨损），还有打滑和过热，联接松动，管道泄漏，精度达不到要求等等。
设计准则是 强度准则 刚度准则 耐磨性准则 振动稳定性准则 热平衡准则 可靠性准则第二章 带 传 动 习 题1. 选择题1) 带传动中，在预紧力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带__3__.(1)强度高 (2)尺寸小 (3)有楔形增压作用 (4)没有接头2) 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带__1__处(1)进入主动轮 (2)进入从动轮 (3)退出主动轮 (4)退出从动轮3) 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为__4__.(1)带的材料不符合虎克定律 (2)带容易变形和磨损 (3)带在带轮上打滑 (4)带的弹性滑动4)带传动打滑总是__1__.(1)在小轮上先开始 (2)在大轮上先开始 (3)在两轮上同时开始5) V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_2___.(1)使结构紧凑 (2)限制弯曲应力(3)保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 (4)限制小带轮上的包角6) 带传动的主要失效形式之一是带的__3__。
(1)松弛 (2)颤动 (3)疲劳破坏 (4)弹性滑动7) 带传动正常工作时，紧边拉力1F 和松边拉力2F 满足关系 2 。
组合机床的多轴箱设计
组合机床的多轴箱设计摘要：机械制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。
而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。
而多轴箱是组合机床的重要专用部件。
它是根据加工示意图确定工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计传递各主轴运动的动力部件。
其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。
本课题主要设计多轴箱。
多轴箱如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。
关键词：组合机床多轴箱齿轮1 组合机床多轴箱概述1.1多轴箱的组成通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。
多轴箱的箱体类零件箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。
多轴箱基本尺寸系列标准规定，9种名义尺寸用相应滑台的滑鞍宽度表示，多轴箱宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸选择。
多轴箱的通用主轴包括通用钻床类主轴和攻螺纹类主轴，其中通用钻床类主轴按支承型式可分为三种：滚锥轴承主轴；滚珠轴承主轴；滚针轴承主轴。
按与刀具的连接是浮动还是刚性连接，又可分为短主轴和长主轴。
攻螺纹类主轴按支承型式可分为两种：前后支承均为圆锥滚子轴承主轴和前后支承均为推力球轴承和无内环滚针轴承的主轴。
多轴箱的通用传动轴按用途和支承型式分为六种。
它们分别为：圆锥轴承传动轴；滚针轴承传动轴；埋头传动轴；手柄轴；油泵传动轴；攻螺纹用蜗杆轴。
多轴箱的通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电动机齿轮三种。
1.2 通用多轴箱的工作原理和用途通用多轴箱是组合机床中的一个重要的部件，在多轴箱中通过传动轴和传动齿轮的传动，将动力箱中的电动机轴的动能传递给主轴，主轴带动刀具加工工件。
通过对齿轮啮合的调整可得到不同的传动比，因此主轴就可以获得不同的转速。
多轴箱可安装多个不同的主轴，这样就可以用多个主轴对同一个工件进行不同的加工。
机械设计基础题库
《机械设计基础》题库教材名称：机械设计基础主编人：陈立德出版社：高等教育出版社第二版本书共一册出题人：王培芹试题知识点分布表一、判断题（共80题）1. 止回棘爪和锁止圆弧的作用是相同的。
( )2. 带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。
( )3. V带底面与带轮槽底面是接触的。
( )4. 压力角的大小影响从动件正常工作。
( )5. 虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。
( )6. V带传动不能用于交叉传动之中。
( )7. 尖顶从动件的凸轮，是没有理论轮廓曲线的。
( )8. 同一直径的螺纹按螺旋线数不同，可分为粗牙和细牙两种。
( )9. 螺栓的标准尺寸为中径。
( )10. 偏置曲柄滑块机构没有急回特性。
( )11. 槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。
( )12. 双摇杆机构无急回特性。
( )13. 带轮的轮槽角应小于V带横截面楔角。
( )14. 螺旋传动中，螺杆一定是主动件。
( )15. 三角螺纹具有较好的自锁性能，在振动或交变载荷作用下不需要防松。
( )16. 平面连杆机构的基本形式是铰链四杆机构。
( )17.盘形凸轮的基圆半径越大，行程也越大。
( )18.机构具有确定运动的条件为自由度大于0。
( )19.虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。
( )20.锯齿形棘轮的转向必定是单一的。
( )21.带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。
( )22.带传动使用张紧轮后，可使传动能力加强。
( )23.润滑油的粘度随温度的升高而降低。
( )24.限制小轮的直径，其目的是增加包角。
( )25. 螺旋传动中，螺杆一定是主动件。
( )26. 槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。
( )27. 虚约束条件对运动不起独立限制作用。
( )28. 偏置曲柄滑块机构没有急回特性。
( )29.双摇杆机构无急回特性。
( )30. 带轮的轮槽角应小于V带横截面楔角。
机械设计第十版习题答案
机械设计第十版习题答案机械设计是一门重要的工程学科，它涉及到机械元件的设计、分析和制造等方面。
在学习机械设计的过程中，习题是非常重要的一部分。
本文将为大家提供《机械设计第十版》习题的答案，帮助读者更好地掌握机械设计的知识。
第一章：机械设计基础1. 机械设计是一门研究机械元件的设计、分析和制造的学科。
2. 机械设计的基本原则包括：功能性、可靠性、经济性、安全性和可维护性。
3. 机械设计的流程包括：需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等环节。
第二章：材料选择与设计1. 材料的选择应考虑机械元件的工作条件、负载要求、制造成本等因素。
2. 常用的材料包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
3. 材料的选择应满足强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等要求。
第三章：轴和轴承设计1. 轴的设计应满足强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等要求。
2. 轴承的选择应考虑负载、转速、工作环境等因素。
3. 常用的轴承类型包括滚动轴承、滑动轴承和磁浮轴承等。
第四章：齿轮和齿轮传动设计1. 齿轮的设计应满足传动比、传动效率、噪音、寿命等要求。
2. 齿轮传动的计算包括齿轮参数的选择、齿轮传动的强度计算等。
3. 常用的齿轮传动类型包括直齿轮传动、斜齿轮传动和蜗杆传动等。
第五章：联接和联轴器设计1. 联接的设计应满足传递力矩、传递转速、连接紧固件的强度等要求。
2. 常用的联接方式包括键连接、花键连接和螺纹连接等。
3. 联轴器的选择应考虑传递扭矩、轴向位移、轴向负载等因素。
第六章：弹簧设计1. 弹簧的设计应满足弹性变形、刚度、疲劳寿命等要求。
2. 常用的弹簧类型包括拉簧、压簧和扭簧等。
3. 弹簧的设计计算包括弹簧刚度的计算、弹簧的安全系数计算等。
第七章：轴封和密封设计1. 轴封的设计应满足密封性能、耐磨性、耐腐蚀性等要求。
2. 常用的轴封类型包括机械密封和填料密封等。
3. 密封设计应考虑工作条件、介质性质、工作温度等因素。
第八章：轴系设计1. 轴系的设计应满足传递动力、保持平衡、减小振动等要求。
整理的江苏大学机械设计真题04-09
江苏大学2004年硕士研究生入学考试试题考试科目：机械设计考生注意：答案必须写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效！需用计算器一、填空题（每空1分，共18分）1、影响机械零件疲劳强度的主要因素，除材料性能、应力循环特征r和应力循环次数N 以外还有、和。
2、普通平键的截面尺寸（b×h）是根据查标准确定的；键的长度L一般按选标准长度系列得到的。
3、齿轮传动中的载荷系数K=K A K V KαKβ，其中是Kα是、Kβ是。
4、轴的弯扭组合强度计算中，引入应力折算系数α是。
5、带传动不能保持准确的传动比是因为。
6、链传动不能保持瞬时传动比恒定，是因为。
7、自行车的前轮轴是（心轴，传动轴，转轴），其所受载荷为。
8、一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数m=4mm，齿数Z1＝22，Z2＝80，若已知〔σH〕1 =500Mpa, 〔σH〕2 =406Mpa, 〔σF〕1 =450Mpa, 〔σF〕2 =309Mpa, ，且小齿轮齿根弯曲应力σF1 =84Mpa, 齿面接触应力σH1 =55.2Mpa已知, Y Fa1Y sa1=4.27, Y Fa2Y sa2=3.93,则大齿轮的σF2 =_______ Mpa, σH2=_____ Mpa,,该齿轮传动的承载能力的结论：因为_______>________,所以______轮的齿根弯曲强度高：因为_______>_______,所以_______轮的齿面接触强度高。
二、选择题（每小题2分，共20分）1．滚子链传动中，链节数尽量避免采用奇数，这主要因为采用过渡链节后。
A．制造困难B．要使用较长的销轴C．不便于安装D．链板要产生附加的弯曲应2．在设计V带传动中，小带轮包角α1应不小于120°，主要为了。
A．减小弹性滑动B．减小离心拉应力C．减小弯曲应力D．增加摩擦力3．非液体摩擦滑动轴承的设计依据是保证。
A．轴瓦不压溃B．轴瓦不点蚀C．边界油膜不破裂D．形成动压油膜4．计算蜗杆传动的传动比时,公式是错误的.A．W1/ W2B．n1/n2C．d2/d1D．z2/z15．对普通螺栓联接受轴向工作载荷时，其螺栓所受的载荷为。
机械设计基础-轴及轴承设计
轴及轴承设计
按照轴的轴线形状,可将轴分为直轴、曲轴和挠性轴。 直轴各轴段轴线为同一直线。 曲轴各轴段轴线不在同一直 线上,主要用于有往复式运动的机械中,如内燃机中的曲轴 (见图10-5)。挠性轴轴线可任意弯曲,可改变运动的传递方向, 常用于远距离控制机构、 仪表传动及手持电动工具中(见图 10-6)。另外还有空心轴、光轴和阶梯轴(见图10-7)。
轴及轴承设计
图10-11 减小轴圆角处应力集中的结构
轴及轴承设计
(2)制造工艺方面。提高轴的表面质量,降低表面粗糙度, 对轴表面采用碾压、喷丸和 表面热处理等强化方法,均可显 著提高轴的疲劳强度。
(3)轴上零件的合理布局。在轴结构设计时,可采取改变 受力情况和零件在轴上的位 置等措施,达到减轻轴载荷,减小 轴尺寸,提高轴强度的目的。
轴及轴承设计
图10-8 轴的结构
轴及轴承设计
在图10-8中,轴各部分的含义: 轴颈:轴与轴承配合处的轴段。 轴头:安装轮毂键槽处的轴段。 轴身:轴头与轴颈间的轴段。 轴肩或轴环:阶梯轴上截面尺寸变化的部位,其中一个尺 寸直径最大称为轴环。
轴及轴承设计
1.轴上零件的定位和固定 轴上零件的定位是为了保证传动件在轴上有准确的安装 位置;固定则是为了保证轴上 零件在运转中保持原位不变。 (1)轴上零件的轴向定位和固定。为了防止零件的轴向 移动,通常采用下列结构形式 实现轴向固定:轴肩、轴环、套 筒、圆螺母和止退垫圈、弹性挡圈、轴端挡圈等。 (2)轴上零件的周向固定。周向固定的目的是为了限制 轴上零件相对于轴的转动,以 满足机器传递扭矩和运动的要 求。常用的周向固定方法有键、花键、销、过盈配合、成型 连 接等,其中以键和花键连接应用最广。
齿轮润滑采用油浴润滑,轴承采用脂润滑。
设计带式输送机的传动装置(附件内含图纸)
机械设计课程设计说明书2013年5月30日目录一、设计题目 (2)二、工作原理 (2)三、原始数据 (2)四、传动方案的分析和拟定 (2)五、电动机的选择 (3)六、传动零件的设计 (5)七、轴和轴承的组合设计 (10)八、键的选择和强度校核 (19)九、联轴器的选择 (21)十、减速器的润滑与密封 (22)十一、减速器装配草图俯视设计 (22)十二、设计小结 (25)十三、参考资料 (26)一、设计题目设计题目：设计带式输送机的传动装置二、工作原理通过V带和单级齿轮减速箱，电动机的动能转换成传动带的动能。
传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置，能够变速、改变运动形式或运动方向以满足工作装置的需要。
三、原始数据1.输送带拉力F:1600(N)2.输送带速度V：1.8（m/s）3.卷筒直径D：320（mm）4.输送带速度允许误差：±5%5.工作条件：连续单向运转，平稳无过载，空载启动，2班制工作，每班按8小时计算。
6.使用期限：10年7.动力来源：三相交流电（220V/380V）四、传动方案的分析和拟定；机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。
传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置，能够变速、改变运动形式或运动方向以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。
传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。
传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
滚动轴承轴系结构设计
9—3 滚动轴承轴系结构设计滚动轴承轴系的结构设计，主要是解决轴承在机器中的固定、调整、预紧、配合、装拆、润滑与密封等问题。
一、支承部分的刚度和同轴度轴承在载荷的作用下应具有一定的旋转精度和寿命，这就要求轴承以及与轴承相配的轴、轴承座或箱体都应具有足够的刚度。
一般外壳及轴承座孔壁均应有足够的厚度，壁板上的轴承座的悬臂应尽可能地缩短，并用加强筋来增强支承部位的刚度 ( 图 9 － 12) 。
如果外壳是用轻合金或非金属制成的，安装轴承处应采用钢或铸铁制的套杯 ( 图 9 － 13) 。
对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持同心，以免轴承内外圈间产生过大的偏斜。
最好的办法是采用整体结构的外壳，并把安装轴承的两个孔一次镗出。
如在一根轴上装有不同尺寸的轴承时，外壳上的轴承孔仍应一次镗出，这时可利用衬筒来安装尺寸较小的轴承。
当两个轴承孔分在两个外壳上时，则应把两个外壳组合在一起进行镗孔。
图 9—12 用加强筋增强轴承座孔刚度图 9—13 利用套杯安装轴承二、滚动轴承的轴向固定滚动轴承的轴向固定，包括轴承外圈与机座的固定和轴承内圈与轴的固定。
对这两种固定的要求取决于轴系 ( 轴、轴上零件、轴承与机座的组合 ) 的使用和布置情况。
一方面，轴和轴承相对于机座应有确定的位置，以保证轴上零件能正常地传递力和运动；另一方面，由于工作中轴和机座的温度不相等 ( 通常轴的温度高于机座的温度 ) ，而温差可能产生较大的温度应力。
为保证轴系中不致产生过大的温度应力，应在适当的部位设置足够大的间隙，使轴可以自由伸缩。
常见的滚动轴承的轴向固定形式有如下几种。
1 . 两端固定支承如图 9 － 14 所示，轴两端的轴承各限制轴在一个方向的轴向移动，合起来就限制轴的双向移动。
为补偿轴的受热伸长，轴承盖与外圈端面之间应留有 0.25 ～0.4mm 的补偿间隙 c （图 9 — 14b ）。
间隙值可用改变轴承盖和箱体之间的垫片厚度进行调整。
齿轮传动设计(课程设计)
一、电动机的选择与运动参数的计算1. 电动机的选择 ① 电动机类型的选择 ② 选择电动机的容量（1） 工作机所需功率 Pw=Fv/1000=4.16kw （见《机械设计课程设计》P7〜9）（2） 传动装置的总效率为:n = n 1 n 2…n n按《机械设计课程设计》P8表2-2确定各部分的效率为：V 带传 动n 1=0.95 ;滚动轴承（每一对）效率：n 2=0.99，圆柱齿轮传 动效率n 3=0.96；弹性联轴器效率n 4=0.995,卷筒轴滑动轴承效 率:n 5=0.96.则：n =0.96*0.993*0.962*0.995*0.96 〜0.828（3 ） 确定电动机的转速。
由转轮的线速度"晟（朋河推出转轮的速度为:般选用同步转速为 1000 r/min 或1500r/min 的电动机作为 原动机 通常V 带传动常用传动范围i 仁2~4，圆柱齿轮3~6，则电机转速 n d =n w i 带i 1i 2= （2*3〜4*5 ） *95.497=572.982〜1909.94因载荷平稳，电动机的额定功率 Ped 大于Pd 即可，由表17-1选 Y132S-4型电动机，额定功率为 5.5kw ，转速为:n m =1440 r/min6 104v =D6 104 1.632095.49表2-5电动机主要性能参数、尺寸③计算传动装置的总传动比及分配各级传动比④ 2.3.1 总传动比：Q = n m=l440= 15.07n w 95.49⑤分配各级传动比选取V带传动的传动比：i带2，则i2为圆柱齿轮减速器的传动比。
由i总i带i i i2, h 1.1i2得：i1 2.87, i2 2.61（4）计算机传动装置的运动参数和动力参数0轴——电机轴1轴一一高速轴R T P0 1n。
i带P on oT oP d4.16kwn m 1440r / minP9550」27.58N ?m4.16144029550旦nn o0.957209550遊7203.95KWr/m in52.41N ?m2轴——中速轴 P 2Pi 23.95 0.99 0.96 3.75KWn 2nii i720 2 .87250 .87 r/m in3轴——低速轴P 3n 3工作轴:3.564 9550 P 2 n 2P2 2n 29550 P0.99 n 33.75 9550 250.87142.75N ?m3.75 0.99250 .87 2 .619550鎏 96.110.96 3.564KW96 .11 r/m in354.13N ?m0.995 0.96 3.37KWn 4 n w 95.49r/m inT 49550p 4 9550玉7 337.03N ?mn 4 95.49计算所的动力参数与计算参数2. V 带传动的设计计算 ① V 带传动的计算功率P ea由参考文献，表8-8得工作情况系数K A 1.1，故:F C a K A P 1.1 5.5 6.05kw② 确定V 带的截型根据P ea 及n1查参考文献确定选用 A 型带 ③ 确定带轮的基本直径d d 1、d d2(1 )由参考文献表8-8和表8-6得，dd1 9°mm(3)验算带速v 为;因为5m/s 10.15m/s 25m/s ，所以带速合适。
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实验八轴承及齿轮传动的组合设计、装配及测绘
一、实验目的
1、加深对多种齿轮副结构形式的认识;了解它们所能组成的多种传动系统。
2、根据传动系统的需要,学习怎样合理选择轴承部件。
3、了解轴承部件的装配、固定、调整和密封。
4、通过对实验的组装和测绘,为正确设计传动系统\合理选用轴承部件和密封元件加深感性认识。
二、实验设备与工具
1、五种齿轮副:直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、螺旋齿轮、斜齿轮、蜗轮蜗杆。
2、两种(八件)轴承:四个单列向心轴承、四个单列圆锥滚子轴承。
3、六重密封元件:毛毡圈、橡胶油封、迷宫式密封、回油螺纹式密封、O型密封、密封衬垫。
4、四根传动及多种轴套和调整垫。
5、四个轴承和五种轴承压盖。
6、一个箱体。
7、一把卡环钳子、一个铜棒。
8、扳手、螺丝刀、卡尺钢板尺等。
三、实验内容和安排
1、自己设计或选择一个齿轮传动组合方案。
2、根据所确定的传动方案,选出所需要的齿轮副和轴。
3、根据齿轮副的受力分析,选出所需轴承。
1)、如仅受径向力或轴向力很小时,应选用向心球轴承。
2)、如轴向力较大时,应选用圆锥滚子轴承。
这种轴承必须成对使用,放在轴的两端各一个或轴的一
端两个,另一端放其它型号轴承,也可悬臂，但这种轴承间隙必须调整。
4、选择轴的支承方法
1)、两端固定式(参考图十一)
这种结构一定要考虑到轴的热变形,在轴承和压盖之间留有间隙δ,其δ值的大小与工作时的最
大温度、轴的长度及轴的热膨胀系数有关、要在轴承端口与轴肩处加上调整垫圈和在轴承压盖与箱体端口间加调整垫来保证δ值的尺寸。
2)、一端固定,一端游动(参考图十二)
3)、悬臂式支承(参考图十三)
两个圆锥轴承同在轴的一侧。
此类轴承组装时一定要考虑留有间隙,因为径向间隙组装后难测量,换算成轴向间隙,测量较方便、一般轴向间隙δ=0、1-0、15,在轴承内端面加调整垫来保证。
5、轴承的配合与固定
1)、轴承的外圈与轴承座(或箱体)配合不宜过紧,工作时外圈稍有微旋,使外圈滚道磨损均匀,可延
长轴承使用寿命。
外圈的固定参考图十二、十三。
2)、轴承内圈与轴的配合较紧,尤其是传递大功率时,都是过盈配合,安装时,要将轴承在油中予加热,
且在拆卸时要用轴承爪子,装配时要用压力机。
使用本实验箱时,因考虑到轴承要经常重复拆装,所以不能配合得那么紧,以免拆装困难。
这一点请加以注意,不要误解。
6、密封结构的选择
密封的可靠性是传动系统中的难题之一,因为要旋转就必须有间隙,而有间隙就会漏油,确为难事,必须采取密封措施。
密封结构形式很多,应根据具体情况来选择。
本实验箱仅给出几种基本的密封结构,仅供实验中参考选用。
端口密封(参见图十四),有O型圈和密封衬垫。
间隙式密封(参见图十五),有迷宫式和回油式。
接触式密封(参见图十六),有毛毡式和油封式。
四、实验步骤
1、根据设计方案,选出合乎要求的齿轮、轴、轴承、轴承座、密封件等,并对他们进行主要尺寸的
测量,将测得的数据填入实验记录表中。
2、根据设计方案,进行传动系统的组装。
3、组装过程中应接受教师的指导和检查。
4、组装完毕并经教师认可后,拆卸所组装的传动系统,将所以零件整理装箱。
五、实验报告
2
3
4、思考题回答和讨论
1)、轴向力是通过哪些零件传递到支承座上的?
2)、轴承内外环采用什么固定方式?
3)、轴承间隙如何调整?
4)、收获和体会?
六、组合方案
1.齿轮传动组合
1）一级传动组合
学员根据知道老师的要求或自己的设想，使用箱内的零件进行以下的组装实验：
a) 直齿圆柱齿轮（图一）
b) 斜齿圆柱齿轮（图二）
c) 螺旋圆柱齿轮（图三）
d) 直齿圆锥齿轮（图四）
e)蜗轮蜗杆
2) 二级传动组合
a) 同轴式圆柱齿轮（图五）
b) 螺旋、圆柱齿轮（图六）
c) 圆锥、圆柱齿轮（图七）
d) 蜗轮、圆柱齿轮（图八）
e) 螺旋、二对圆柱齿轮，分流传动（图九）
f) 圆锥、二对圆柱齿轮，分流传动
g) 蜗轮、二对圆柱齿轮，分流传动
2．轴承组合
1) 轴承紧固方法（图十）
2) 轴与轴承组合
a) 两端固定（图十一）
b) 一端固定，一端游动（图十二）
c) 悬臂支撑（图十三）3．传动系的润滑和密封
1) 润滑采用飞溅式润滑
2) 密封
a) 固定端面：衬垫或0型圈（图十四）
b) 旋转间隙式：迷宫或回油螺纹（图十五）
c) 旋转间隙式：毛毡或橡胶油封（图十六）
轴承及齿轮传动的组合设计、装配及测绘实验报告一、实验目的
二、实验设备与工具
三、实验内容
四、实验数据
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3、绘制所组装的传动图、(绘制的要求根据课时长短和教师的安排决定)。
4、思考题回答和讨论
1)、轴向力是通过哪些零件传递到支承座上的?
2)、轴承内外环采用什么固定方式?
3)、轴承间隙如何调整?
4)、收获和体会?。