机械134-135闭式直齿圆柱齿轮传动设计

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《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。

思考题0-1什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。

0-2什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧根，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。

0-3本课程研究的对象和主要内容是什么？0-4本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1机械设计的内容和一般程序是什么？1-2机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？1-3机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？1-4机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？1-5合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？1-6作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？1-8何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限SN如何计算？说明寿命系数K N的意义。

1-9材料的极限应力图是如何作出的？简化极限应力图又是如何作出的？它有何用途？1-10影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同？如何应用？1-11表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz）,接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。

2020年智慧树知道网课《机械设计(山东联盟—山东交通学院)》课后章节测试满分答案

第一章测试1【单选题】(20分)机械设计课程研究的内容只限于。

A.专用零件和部件B.标准化的零件和部件C.在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件D.在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件2【判断题】(20分)因制造不良而造成故障的比率只占17％A.对B.错3【判断题】(20分)设计过程中，性能要求与经济性之间没永远是一对矛盾，应合理解决这一对矛盾。

A.对B.错4【单选题】(20分)下列8种机械零件：螺旋千斤顶中的螺杆，机床的地脚螺栓，车床的顶尖，减速器中的齿轮，拖拉机发动机的气缸盖螺栓，船舶推进器上的多环推力轴承，颚式破碎机上的V带轮，多气缸内燃机曲柄轴上的盘形飞轮。

其中有是通用零件。

A.3B.5C.6D.45【单选题】(20分)下列缩写词中为国标代号。

A.K YB.G BC.Y BD.J B第二章测试1【判断题】(5分)机器通常由三个部分和两个系统组成，它们是原动机部分、传动部分、执行部分、控制系统和辅助系统。

A.对B.错2【判断题】(5分)机械零件的主要失效形式包括整体断裂，过大的残余变形，零件的表面破坏，破坏正常工作条件引起的失效。

A.错B.对3【判断题】(5分)根据不同失效形式，机械零件的一般的设计准则包括强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则和可靠性准则。

A.错B.对4【判断题】(5分)汽车发动机是一部机器A.错B.对5【判断题】(5分)标准化即可提降低成本，也能保证产品质量。

A.对B.错6【单选题】(5分)螺钉、链轮、链条等明显属于（）A.专用零件B.通用零件C.标准零件第三章测试1【判断题】(5分)零件材料的疲劳根据疲劳次数的明显不同可分为低周疲劳和高周疲劳。

A.对B.错2【判断题】(5分)材料疲劳曲线是表达疲劳极限和应力循环次数的相对关系。

A.对B.错3【判断题】(5分)零件的疲劳强度极限除与材料自身疲劳强度极限有关外，还与零件的应力集中状况，零件具体尺寸，零件表面质量和零件的热处理强化方式四个方面有关。

2013年大连交通大学车辆工程硕士研究生入学考试机械设计基础试题

考试科目代码及名称： 802机械设计基础本页为第 1 页共 12 页注意：本试题共十二道大题，满分150分，答题时间为3小时，其中第五、第十、十一题答案写在试题纸5、6页上，其它各题的答案均应写在由考场发给的专用答题纸上，答在其它地方为无效。

一、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）1、铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦的情况下，作用于从动件上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。

2、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1.3，这表示啮合点在啮合线方向移动一个法节(即法向齿距)的距离时，有 %的时间是两对齿啮合，有 %的时间是一对齿啮合。

3、斜齿轮的当量齿数Zv= ，如Z=15，为避免根切，斜齿轮螺旋角β至少选。

4、渐开线标准内齿轮上，圆直径最大，圆直径最小。

5、已知某材料的对称循环疲劳极限σ-1= 450 MPa ，N 0=107，m = 9，则应力循环次数N =108时的σ-1N = MPa 。

6、影响带传动工作能力的主要因素有，和。

7、当两个被联接件均不太厚，便于加工通孔时，常采用联接。

8、代号为62203的轴承，其轴承名称为_________，宽度系列为________，直径系列为_______，内径为_______mm 。

二、判断题（本题共7小题，每小题2分，共14分。

正确的打√，错误的打×。

） 1、曲柄滑块机构中，若滑块为主动件，曲柄垂直导路的两个位置之一，出现最小传动角。

2、凸轮机构的基圆半径愈小，其压力角愈小。

3、凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件在推程中按等加速运动，而在回程中则按等减速运动，且它们的绝对值相等。

4、带传动中的打滑现象是不可避免的物理现象。

5、带传动时，带轮直径d d 越小，带的弯曲应力σb 就越小。

6、开式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀。

7、轴的当量弯矩Mv=22)(T M α+，其中α是用以考虑应力循环特性不同的影响。

胶带输送机卷筒的传动装置(机械设计课程设计)

表 2-2 Y160L-6 型电动机主要性能
电动机型号额定功率/kw 同步转速 r/min 满载转速 r/min 额定转矩 N • m
Y160L-6
11
1000
970
2.0
表 2-3 Y160L-6 型电动机外形尺寸
3
机械设计课程设计——胶带输送机卷筒的传动装置
中心高度 H
长x宽x高
L AC AD HD 安装尺寸 A B
由已知，卷筒直径 D=320mm，带速Vw 1.0m/s ，所以卷筒工作转速：
nw
6 10 4 vw D
6104 1.0 320
59.68r / min
在传动装置中，总传动比为电动机转速 nm 与工作机转速 n w 之比，即
2
机械设计课程设计——胶带输送机卷筒的传动装置
i nm nw
已知：V 带传动比范围 ib ' 2 ~ 4 ，单级圆柱齿轮传动比范围 ig ' 3 ~ 6 ，则总传动比范围应为 i' 23 ~ 46 6 ~ 24 ，所以电动机转速的可选范围为；
1245.51
59.73
1
效率
0.94 0.95 0.97
四、V 带传动设计
1．确定计算功率 PC 根据工作情况，查得工作情况系数 K A 1.2 ，故 PC K APd 1.28.98 10.78kw
2.选择 V 带型号
根据 PC 10.78kw 和电动机满载转速 nm 970 r / min ，查《机械设计课程设计实例
602mm
11.验算小带轮包角 1
1
180
-
d2 a
d1
57.3
180
-
500 -125 602

机械设计基础齿轮传动设计例题

例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。

传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。

输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。

解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。

2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。

参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ，σFE1=230MPa ；大齿轮选用45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ，σHLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。

3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。

故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。

对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。

2. 按齿面接触强度设计设计公式5-481d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。

2）小齿轮传递的转矩 112.79550955073.671350P N m n T =⨯=⨯=⋅ 3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。

4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。

5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。

6）计算许用接触应力 N W XHLim H HZ Z Z Sσσ⎡⎤=⎣⎦①应力循环次数小齿轮N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N 2= N 1/i=10.08×108/3.62=2.78×108②据齿轮材料、热处理以及N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数Z N1=1，Z N2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。

2024年机械设计基础课件齿轮传动

机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件：齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式，广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。

齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点，因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。

本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。

2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。

齿轮副由两个或多个齿轮组成，其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮，从而实现动力和运动的传递。

齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的，齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。

3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。

直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式，具有结构简单、制造容易、精度高等优点。

斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点，适用于高速和重载的传动场合。

直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。

蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点，适用于低速、大扭矩的传动场合。

4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。

齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。

强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命，主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。

精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性，主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。

5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。

在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中，齿轮传动用于传递动力和运动，实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。

在风力发电、水力发电等能源领域，齿轮传动用于传递高速旋转的动力，实现能源的转换和利用。

在、自动化设备等高科技领域，齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递，提高设备的性能和效率。

《机械设计》闭式直齿齿轮传动计算

2使设计提升机构上用的闭式直齿圆柱齿轮传动。

已知：齿数比u=4.6，转速n1=730,传递功率P1=10KW，双向传动，预期寿命5年，每天工作16个小时，对称布置，原动机为电动机，载荷为中等冲击；Z1=25，大小齿轮材料均为45度钢，调质处理，齿轮精度为8级，可靠性要求一般。

解：1 确立设计约束根据给定条件为闭式确定齿面硬度给定45度钢，且调质处理。

定小齿轮为230~260HBS，大齿轮为250~280HBS，软齿面按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。

定大小齿轮硬度均为250HBS。

2 确定许用应力查图3-16，Hlim1=Hlim2=700Mpa查图3-17，得Flim1=Flim=280Mpa查表3-4，取SHmin=1.1,SFmin=1.5.U==4.6,Z1=25,故Z2=115每年工作按300天计算N1=60n1ta=607301630051=10.512N2= N1/u=10.512108/4.6=2.26108查图3-18，得ZN1=1,ZN2=1.1查图3-19，得YN1=YN2=1Hp1===636.4MpaHp2===700MpaFp1=Fp2=YN==373.3Mpa3 按齿面疲劳接触条件查图3-11 =0，ZH=2.5计算工作转轴T1T1=9.55106=9.55106=130822N.mm查表3-1，KA=1.5,取KV=1.2，K=1.1，K=1.1K= KAKV K K=1.51.21.11.1=2.178查表3-6，d=1d1===65.45mm4 确立模数m=d1/Z1=65.45/25=2.618mm取m=2.618mm d1=2.61825=65.45mm5 计算圆周速度并校核V===2.5m/s查表3-5 8级精度的齿轮v6m/s故满足要求6 确立齿轮的参数m=2.618mm, d=1, Z1=25,Z2=1157 校核弯曲强度查图3-14 YFa1=2.72 YFa2=2.2YSa1=1.59 YSa2=1.8取Y=0.7F1=YFa1 YSa1 Y=2.721.590.7=153.8Mpa<Fp1=373.3MpaF2=YFa2 YSa2Y=2.21.80.7=140.9MPa<Fp2=373.3Mpa则该齿轮满足要求。

直齿圆柱齿轮设计步骤

直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数φd的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。

我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。

为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。

但增大压力角并不一定都对传动有利。

对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。

小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。

另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。

但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。

不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。

闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。

开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。

为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。

Z2=u·z1。

齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。

圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。

对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。

已知标准直齿圆柱齿轮传动

已知标准直齿圆柱齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动是机械传动中常见的一种形式，它通过齿轮的啮合来传递动
力和运动。

在工程设计中，对于已知标准直齿圆柱齿轮传动的设计和计算是非常重要的。

本文将对已知标准直齿圆柱齿轮传动进行详细的介绍和分析。

首先，我们需要了解直齿圆柱齿轮传动的基本结构和工作原理。

直齿圆柱齿轮
由两个或多个啮合的齿轮组成，其中一个为主动轮，另一个为从动轮。

当主动轮转动时，通过啮合传递给从动轮，从而实现动力的传递。

在设计直齿圆柱齿轮传动时，需要考虑齿轮的模数、齿数、压力角等参数，以及齿轮的材料、硬度等因素。

其次，我们需要进行齿轮传动的计算和设计。

在进行计算时，需要确定传动比、齿轮的模数和齿数，以及齿轮的啮合角、齿顶高、齿根高等参数。

通过这些参数的计算，可以确定齿轮的尺寸和啮合条件，从而满足传动的要求。

在设计过程中，还需要考虑齿轮的强度和耐用性，以及齿轮轴的选材和尺寸。

另外，我们还需要注意直齿圆柱齿轮传动的安装和维护。

在安装过程中，需要
保证齿轮的正确啮合和轴线的对中，以及齿轮的润滑和冷却。

在使用过程中，需要定期检查齿轮的磨损和啮合状态，及时更换润滑油和密封件，以确保齿轮传动的正常运行。

总之，已知标准直齿圆柱齿轮传动的设计和计算是一项复杂而重要的工作。

只
有充分了解齿轮传动的结构和工作原理，进行准确的计算和设计，以及注意安装和维护过程中的细节，才能确保齿轮传动的正常运行和长期稳定性。

希望本文的介绍和分析能够对相关工程设计和实际应用提供一定的帮助和参考。

海量钳工试题库

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
题目游标卡尺尺身和游标上的刻线间距都是1mm。 0～25mm千分尺放置时两测量面之间须保持一定间隙。千分尺活动套管转一周，测微螺杆就移动1mm。塞尺也是一种界限量规。台虎钳夹持工件时，可套上长管子扳紧手柄，以增加夹紧力。在台虎钳上强力作业时，应尽量使作用力朝向固定钳身。复杂零件的划线就是立体划线。当毛坯件有误差时，都可通过划线的借料予以补救。划线平板平面是划线时的基准平面。
96 油压千斤顶实际上是利用油液作为工作介质的一种能量转换装置。 97 油性指润滑油的极性分子与磨擦表面吸附而形成边界边膜的能力。若油膜与界面之间吸附力较大，且边界 98 油膜与界面之间的吸附力较大，边界膜不易破裂，则润滑油或油性较差。 99 油缸属于液压系统的动力部分。 100 油泵进油管路堵塞将使油泵温度升高。 101 油泵及气口有空气被吸入会引起泵噪声大，工作机构爬行，压力波动较大，产生冲击等一系列故障。 102 油泵的吸油高度比水泵及水高度小得多的原因是油液比水更易于汽化形成汽蚀。 103 由于油液在管道中流动时有压力损失和泄漏，所以液压泵输出功率要大于输送到液压缸的功率。 104 由于随机误差产生的因素多具有偶然性和不稳定性，因而在较高精度的测量中，只能将此误差忽略不计。 105 由于表面粗糙度高度参数有三种，因而标注时在数值前必须注明相应的符号。 106 由加工形成的零件上实际存在的要素即为被测要素。 107 用自准直线仪分段测量某一物体直线度，移动反射镜底座时，被测物体后一测量段的前支承要与前一测量 108 因为蜗杆实际上是一个螺杆，所以蜗杆传动平稳。 109 溢流阀属于流量控制阀。 110 溢流阀通常接在液压泵出口处的油路上，它的进口压力即系统压力。 111 一台圆柱减速机器ZQ40的承载能力是随它的输入轴转速不同而有变化的。一般来说是输入转速越高，许用 112 一对齿轮啮合的中心距稍增大后，其传动比不变，但因两齿轮节圆半径随之增大，啮合角会减小。 113 液压系统一般由动力部分执行部分控制部分和辅助装置组成。 114 液压系统存在有空气，液动机可能出现爬行现象。 115 液压控制阀是通过改变通流面积或通流方向来达到挖制目的，所以在系统中不作功，只对抛执行元件起控 116 液压控制阀可分为方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀三大类， 117 液压传动装置本质上是一种能量转换装置。 118 液压传动系统中的功率等于压力与流量的乘积。 119 液压传动系统中，若将油箱完全密封起来，不仅可防尘、防潮、液压泵同样能把油液吸出来。 120 液压传动系统的泄漏必然引起压力损失。 121 液压传动能在较大范围内较方便地实现无级调速。 122 液压泵的主要性能参数有流量、容积效率、压力、功率、机械效率、总效率。 123 液压泵的种类很多，常见的有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。 124 液力偶合器实际上是一种联轴器，靠在主动轴上的泵轮打嘛动，从动轴上的涡轮传递力矩。 125 液力偶合器的工作介质是液体，把机械能转换成液体能，然后再变成机械能，能量和扭矩借液体传递。 126 液动机随负载变化引起运动速度时快时慢甚至时走时停的现象，称为爬行运动。 127 压力控制阀用来控制、调节液压系统中的工作压力，以实现执行元件所要求的力或力矩。 128 压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀等。 129 旋转密封有接触式和非接触式两种。 130 蓄能器的主要功能有：保证短期内大量供油，维持系统压力，吸收冲击压力或脉动压力等。 131 型号为CB－B5YB－32的油泵，名称分别是齿轮泵、叶片泵，额定流量分别是50r/min、32r/min。 132 行星齿轮减速器、摆线针轮减速器应用越来越广泛，它们的同属动轴轮传动机构。 133 行程开关的作用是接通和断开控制电路。 134 斜齿轮传动的平稳性和同时参加啮合的齿数，都比直齿轮高，所以斜齿轮多用于高速、重负荷传动。 135 斜齿和直齿圆柱齿轮传动比较承载能力高。但会产生直轴向推力。所以螺旋角不能太大。 136 楔键连接能使轴上零件轴向固定，且能使零件承受单方向的轴向力，但对中性差。 137 相互配合的孔和轴，其基本尺寸必须相同。 138 下图所示的充满机油的固定密封装置中，甲、乙两方大小相等分别从两端去推原来静止的光滑活塞。那 139 锡基轴承合金与基体粘合能力强弱的次序是青铜、低碳钢、铸钢、铸铁。 140 锡基轴承合金浇注前镀锡是在底瓦上镀一层锡，使底瓦与合金粘合牢固。大型轴瓦一般用涂擦法，小型轴 141 锡基轴承合金的浇注步骤是：清理底瓦；镀锡；浇注。 142 锡基合金轴瓦浇注缺陷主要有：合金与底瓦粘合不好，这一缺陷会造成传热困难，抗压能力不足，易造 143 蜗杆传动都具有自锁作用，不仅传动效率低而且蜗轮永远是从动件。 144 蜗杆传动的效率和蜗轮的齿数有关。

直齿圆柱齿轮传动设计

2 × 1.5 × 3.98 × 105 3.5 + 1 = 189.8 × 2.5 × 0.87 × = 1004.35MPa 50 × 722 3.5 σ H < [σ H ]
接触疲劳强度足够。接触疲劳强度足够。
5. 轮的实际圆周速度
v=
π d1n1
60 × 1000=来自π × 72 × 960
(2)闭式传动（硬齿面）：主要失效形式为闭式传动（硬齿面）：轮齿折断；次要失效形式为齿面的疲劳点蚀疲劳点蚀。轮齿折断；次要失效形式为齿面的疲劳点蚀。
设计顺序：弯曲疲劳强度设计设计顺序：弯曲疲劳强度设计m→选Ｚ1 设计m
（17~24）→几何尺寸的计算→接触疲劳强 17~24）几何尺寸的计算→ 度验算；度验算； (3)开式传动：主要失效形式为齿面的磨损；开式传动：主要失效形式为齿面的磨损齿面的磨损；次要失效形式为轮齿折断轮齿折断。次要失效形式为轮齿折断。
K β = 1.19 （查图查图11-10））
3）计算载荷系数K ）计算载荷系数（查表11-7）） K A = 1 查表
将模数圆整为标准值，将模数圆整为标准值，取m＝3 mm ＝
4）查取复合齿形系数YFS ）查取复合齿形系数 YFS1 = 4.25, YFS 2 = 3.98 （查图查图11-9）） 5）计算大、小齿轮的[σ F ] 并进行比较）计算大、
由次可见，若中心距和其他条件不变和其他条件不变，由次可见，若中心距a和其他条件不变，仅改变两轮齿数z 和模数m，仅改变两轮齿数 1、z2和模数，则无论如何组合，对接触疲劳强度无影响。如何组合，对接触疲劳强度无影响。
2 KT1 Y FS1Yε bd 1 m
图11-13 （b）的小齿轮齿根弯曲应力为） 2 KT1 σ ' F1 = Y FS 1Yε bd 1 ' m'

机械基础-案例06 闭式直齿圆柱齿轮传动

闭式直齿圆柱齿轮传动设计一闭式直齿圆柱齿轮传动。

已知传递的功率P 1=20kW ，小齿轮转速n 1=1000r/min ，传动比i=3，每天工作16h ，使用寿命5年，每年工作300天，齿轮对称布置，轴的刚性较大，电机带动，中等冲击，传动尺寸无严格限制。

解：设计步骤见表 1．选定材料、热处理方式、精度等级、齿数等小轮:40Cr 调质 HB 1=241～286，取260HBW ；大轮：45调质 HB 2=197～255，取230HBW ； 7级精度取z 1=27，则大轮齿数z 2=i z 1=3×27=81，对该两级减速器，取z=1。

2．确定许用弯曲应力δHlim1=710MPa ，δHlim2=580MPa ， δFlim1=600MPa ，δFlim2=450MPa ，安全系数取S Hlim =1.1 S Flim =1.25N 1=60×1000×5×300×16=14.4×108 N 2= N 1/i=14.4×108/3=4.8×108 得：Z N1=0.975 Z N2=1.043Y N1=0.884 Y N2=0.903MPa 3.6291.1975.0710][min11lim 1=⨯==H N H H S Z σσMPa 5501.1043.1580][min22lim 2=⨯==H N H H S Z σσMPa 32.42425.11884.0600][min111lim 1=⨯⨯==F X N F F S Y Y σσMPa 08.32525.11903.0600][min222lim 2=⨯⨯==F X N F F S Y Y σσ3．按齿面接触强度设计（1）工作转矩mm N n P T ⋅=⨯=⨯=1910001000201055.91055.961161（2）载荷系数K A =1.5 K V =1.15 K =1.09K = K A K V K =1×1.15×1.09=1.88 （3）计算齿面弯曲应力查的弹性变形系数：Z E =189.8 节点区域系数： Z H =2.5。

机械设计基础试卷1(合肥工业大学)

合肥工业大学试卷课程性质: 考试形式:闭卷 2014～2015学年第二学期课程代码课程名称机械设计基础A 专业班级考试日期命题教师系（所或教研室）主任审批签名本页答题无效一、填空（30分，每空1.5分）1.两个四杆机构，其AB 、BC 、CD 、AD 四杆长分别为：a ）60mm 、105mm 、70 mm 、100 mm ，b ）80mm 、95mm 、100mm 、70 mm ，其中AD 为机架，则a 、b 分别为机构、机构。

2.一曲柄摇杆机构的行程速比系数为2，则其极位夹角为。

3.根据从动件运动形式，凸轮机构可分为凸轮机构、凸轮机构。

4.渐开线齿轮的加工方法包括和。

5.轮系根据齿轮轴是否运动可分为轮系和轮系，轮系中轴线运动的齿轮称为。

6.回转件平衡计算有和两种方法，其中对于轴向尺寸较大的回转件，则应采用方法。

7.列举三种常用的螺纹连接件、、。

8.闭式软齿面齿轮传动的设计通常以保证强度为主，闭式硬齿面齿轮传动的设计通常以保证强度为主。

9.在中间平面上，普通圆柱蜗杆传动类似于啮合传动。

10. 滚动轴承6220的内径为 mm 。

二、简答（30分，每题6分） 1.机器、机构、机械的联系与区别是什么？2.什么是刚性冲击，什么是柔性冲击？3.减轻链传动多边形效应的措施有哪些？4.什么是带传动的弹性滑动，它与打滑有何区别？5.为什么软齿面齿轮传动设计中，小齿轮的齿面硬度应大于大齿轮？三、计算分析1.计算下图所示机构的自由度(图中是否有复合铰链、局部自由度、虚约束，若有，需要标明)，说明该机构是否具有确定运动。

（8分）2.在图示的复合轮系中，设已知n 1=1500r/min ，又各轮齿数为z 1=36,z 2=60,z 3=23，z 4=49,z 4，=69,z 5=31,z 6=131,z 7=94,z 8=36,z 9=167,试求行星架H 的转速n H （大小及转向）。

机械设计期中考试(1)

常熟理工学院2017 ～2018 学年第 1 学期《机械设计》期中考试试卷试题总分：100 分考试时限：120 分钟考试形式：闭卷一、选择填空题（每空格1分，共20分）1. 若一零件的应力循环特性r = +0.5,σa = 80Nmm 2，则此时，σm= 240 N / mm 2，σmax= 320 N / mm 2，σmin= 160 N / mm 22. 螺纹联接的拧紧力矩等于螺纹副间摩擦力矩和螺纹端面与被连接件承接面间摩擦力矩之和。

3. 性能等级为6.8级的螺栓，其屈服强度s σ＝ 480 ，抗拉强度b σ= 600 。

4. 承受预紧力/F 的紧螺栓联接在受工作拉力F 时，残余预紧力为//F ，其螺栓所受的总拉力F 0为 B 。

A ．/0F F F +=B ．//0F F F +=C ．///0F F F +=D ．F c c c F F 212/0++= 5. 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的预紧力和被联接件的刚度Cm 不变时，螺栓的刚度Cb 愈小，则____b____。

A.螺栓中总拉力的变化幅度愈大B. 螺栓中总拉力的变化幅度愈小C.螺栓中总拉力变化幅度不变D. 螺栓中的疲劳强度降低6．在常用螺纹类型中，主要用于传动的是___D_____。

A ．矩形螺纹、梯形螺纹、普通螺纹B ．矩形螺纹、锯齿形螺纹、管螺纹C ．梯形螺纹、普通螺纹、管螺纹D ．梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿螺纹7．当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，需要经常拆卸时，往往采用 d 。

A ．螺栓联接B ．螺钉联接C ．双头螺栓联接D ．紧定螺钉联接8. 一般普通平键联接的主要失效形式是__D________。

A ．剪断B ．磨损C ．胶合D ．压溃9. 中心距一定的带传动，小带轮包角的大小主要取决于 d 。

A ．小带轮直径B ．大带轮直径C ．两带轮直径之和D ．两带轮直径之差 10. 带传动在工作时产生弹性滑动，是因为 B 。

直齿圆柱齿轮设计

接触线的长度为：
计入载荷系数K后，得最大接触应力σH和小齿轮分度圆直径d1分别为：
式中：“＋”号用于外啮合，“－”号用于内啮合。许用接触应力［σH］（ HP ）——代入两齿轮
中的小者计算。
( HP )
❖ 斜齿圆柱齿轮用下式代入上式：
节点处的载荷：综合曲率半径：接触线的长度：
Fn
Hale Waihona Puke Ftcost cos b
σF≤〔 σF 〕； ❖ 提高轮齿的抗疲劳折断能力方法： ❖ 增大齿根过渡曲线半径； ❖ 降低表面粗糙度值； ❖ 减轻加工损伤（如磨削烧伤、滚切拉伤）； ❖ 采用表面强化处理（如喷丸、辗压）。
2. 齿面失效 (1)点蚀
❖ 点蚀是润滑良好的闭式传动常见的失效形式。开式传动没有点蚀现象。
❖ 避免疲劳点蚀失效，可计算齿面接触疲劳强度： σH≤〔 σH 〕；
• 提高齿面接触疲劳强度措施有：
❖ 提高齿面硬度和降低表面粗糙度值；
❖ 在许可范围内采用大的变位系数和，以增大综合曲率半径；
❖ 采用粘度较高的润滑油；
❖ 减小动载荷。
(2)齿面胶合
❖ 防止或减轻齿面胶合的主要措施有： ❖ 采用角度变位齿轮传动以降低啮合开始和终了
时的滑动系数； ❖ 减小模数和齿高以降低滑动速度； ❖ 采用极压润滑油； ❖ 选用抗胶合性能好的齿轮副材料； ❖ 材料相同时，使大、小齿轮保持适当硬度差； ❖ 提高齿面硬度和降低表面粗糙度值等。
滑油。
2. 设计计算准则
闭式传动的齿轮： ❖ 主要失效形式： ❖ 接触疲劳磨损； ❖ 弯曲疲劳折断； ❖ 胶合。 ❖ 一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。 ❖ 有短时过载时，应进行静强度计算。
闭式齿轮传动：

机械齿轮传动设计

齿轮传动的设计准则
闭式齿轮传动的失效形式主要有点蚀、轮齿折断和胶合。
13 按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行校核或设计
23 对高速大功率的齿轮传动，还需要进行齿面抗胶合能力的校核或设计
3 当有短时过载时，应进行静强度计算
开式齿轮传动主要失效形式是轮齿弯曲疲劳折断和磨粒磨损。
13 目前齿面抗磨损能力的计算尚不够完善，故采用弯曲疲劳强度进行校核或设计
4. 齿面塑性变形
从动齿—节线起脊
齿面塑性：齿面较软，材料沿摩擦力方向流动
主动齿—节线出沟
提高齿面抵抗塑性变形能力的措施有：
① 提高齿面硬度； ② 采用黏度大的润滑油或使用含有极压添加剂的润滑油。
5.齿面磨损 (开式齿轮)
齿面磨损：磨料进入齿面间；相对运动齿面磨损。
对于开式传动，应特别注意保持环境清洁，减少磨粒侵入。改用闭式传动是避免磨粒磨损最有效的方法。
Fca KFn
K 由四个参数组成为 K KA KV K K
KA 为使用系数，KV 为动载系数，
K为齿间载荷分配系数，K 为齿向载荷分布系数。
1．使用系数KA
考虑非齿轮自身的外部因素引起的附加动载荷影响的系数，如原动机和工作机的运转特性，联轴器的缓冲性能等，可查附表8-2。
2．动载系数KV
机械齿轮传动设计
齿轮传动的概述齿轮传动的失效形式及设计准则齿轮传动的计算载荷标准直齿圆柱齿轮传动的设计标准斜齿圆柱齿轮传动的设计标准直齿圆锥齿轮传动的设计
齿轮传动综合设计计算
工程背景
齿轮传动是机械传动中一种最重要的应用最广泛的啮合传动，形式很多。目前，齿轮技术可达到的指标为：圆周速度v = 300 m/s，转速n = 105 r/min，传递的功率p = 105 kW，模数 m = 0.004～100 mm，直径d = 1 mm～152.3 m。齿轮传动的特点是传递功率和速度的适用范围很广，传动效率高，工作可靠，寿命长，传动比准确，结构紧凑。其不足之处是制造精度要求高，制造费用大，精度低时振动和噪声大，不宜用于轴间距离较大的传动。

摆线圆柱齿轮传动的设计计算

摆线圆柱齿轮传动的设计计算
设计计算摆线圆柱齿轮传动的步骤如下：
1. 确定传动参数：包括输入轴转速、输出轴转速、传动比、齿轮模数、法向压力角等。

2. 计算齿数：根据输入轴转速、输出轴转速和传动比，确定齿数比，一般取整数值。

3. 计算模数：根据齿数比和齿轮模数的选择范围，确定合适的模数。

4. 计算齿轮直径：根据齿数和模数，计算齿轮的基圆直径和分度圆直径。

5. 计算齿轮间的最小间隙：根据齿轮模数和法向压力角，确定齿轮间的最小间隙。

6. 计算齿轮啮合角：根据齿轮间的最小间隙和齿轮模数，计算齿轮的啮合角。

7. 校核齿轮的强度：根据齿轮材料的强度参数，计算齿轮的弯曲强度和表面强度，并比较校核。

8. 绘制齿轮的几何图：根据齿轮的齿数、模数和啮合角，利用CAD软件绘制齿轮的几何图。