机械设计基础课程设计例题
机械设计基础教学例题集
O
5 67
150°
5'
6'
7'
0°
-ω
r0
13
270°
12 11
12'
10 89
11'
10'
9'
8'
一偏置尖底直动从 动件盘形凸轮轮廓
注意切线的方向！
例3.2 图示对心尖底直动从动件盘形凸轮机构，试在图中标示 （1）基圆半径r0 （2）从动件最大位移Smax
（3）图示位置从动件的压力角
（4）当凸轮从图示位置顺时针转过60o时，标示从动件位移S
转向见图。试求nH和i1H 。
解： 1—2—3
i1H3
n1 nH n3 nH
(1)1 Z2Z3 Z1Z2
H
Z3 Z1
将n1 , n3 , Z1 , Z3代入得： nH = 20 r/min
i1H = 5
例6.5 Z1=15, Z2=45, Z2'=90, Z3=150, | n1 | =200r/min, | n3 | =50r/min 试求(1)n1和n3 同向(2)n1和n3 异向时，nH的大小和转向。
Z
' 3
30 40100 2.5 40 30 40
将n4=0， n1=21 r/min 代入得 nH= 6 r/min ，转向同n1
例6.8 已知Z1=20, Z2=40, Z2'=20 , Z4=80, 试求i1H 。
解： 定轴轮系
1—2 定轴轮系 2'—3 —4
行星轮系 H
i12=n1/n2= -Z2/Z1= -40/20 = -2
解：由表15-1查得：[P]= 15 MPa， [Pv]= 15 MPa.m/s
机械设计基础公式计算例题
一、计算图所示振动式输送机的自由度。
解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。
构件2、3和4在C 处构成复合铰链。
此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。
则该机构的自由度为F =h lp p n --23=07253-⨯-⨯=1二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。
如果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。
为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。
由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长度关系应满足c bd a +≤+ （3-1）为了使构件AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足c ad b +-≤)(或b a d c +-≤)(即c db a +≤+ （3-2）或b d c a +≤+ （3-3）将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 同理，当设a ＞d 时，亦可得出得c d≤b d ≤a d ≤分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为：（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
（2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。
上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。
通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： （1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。
② 以最短杆的邻边为机架时，可得曲柄摇杆机构。
③ 以最短杆的对边为机架时，可得双摇杆机构。
（2）若机构不满足杆长之和条件则只能获得双摇杆机构。
三、 k =12v v =121221C C t C C =21t t =21ϕϕ=θθ-︒+︒180180即k =θθ-︒+︒180180 θ=11180+-︒k k式中k 称为急回机构的行程速度变化系数。
机械设计基础-计算题
如图所示的行星 轮机构，为了受 力均衡，采用了 两个对称布置的 行星轮2及2’，
例题1 计算机构的自由度 复合铰链有几处？ 1处
5
4 3
② ④
①
局部自由度有几处？ 虚约束有几处？ 2处
机构由几个构件组成 5个 活动构件有 4个
2③
低副有
4个
高副有
2个
1
F = 3n–2PL–PH
= 3× 4 – 2×4 – 2 =2
机车驱动轮
A
M
B
N
O1
O3
若计入虚约束，则机构
自由度数就会：减少
（4）构件中对传递运动不起独立作用的对称部分的 约束称为虚约束。
虚约束对运动虽不起作用但
可以增加构件的刚性或使构件受 力均衡，因此在实际机械中并不 少见。但虚约束要求制造精度较 高，若误差太大，不能满足某些 特殊几何要求会变成真约束.
① 1m法
式中，m表示外啮合次数
i15
1 5
(1)3
z2 z3z4 z5 z1z2 z3 z4
z3z4 z5 z1z3 z4
“－”表示首、末两轮转向相反
②画箭头法
具体步骤如下：在图上 用箭头依传动顺序逐一标出 各轮转向，若首、末两轮方 向相反，则在传动比计算结 果中加上“－”号。
2．轮系中所有各齿轮的几何轴线不是都平行， 但首、末两轮的轴线互相平行
用标注箭头法确定
i14
1 4
z2 z3 z4 z1z2 z3
3. 轮系中首、末两轮几何轴线不平行 ②
如下图所示为一空
n8
间定轴轮系，当各轮齿数
及首轮的转向已知时，可
求出其传动比大小和标出
各轮的转向，即：
机械设计基础部分例题答案讲解
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
题1—5图题解1—5图解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链；移动副M与F导路互相平行，其之一为虚约束；图示有6个杆和10个转动副（I、J、G、L及复合铰链K和H）形成虚约束。
解答：1．机构的自由度：2．选AB杆为原动件。
题2-1在图示铰链四杆机构中，已知l BC=100mm，l CD=70mm，l AD=60mm，AD为机架。
试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
解题分析：根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。
在铰链四杆机构中，若满足杆长条件，以最短杆或最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄，否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均为无曲柄，即为双摇杆机构。
解答：1．因为AD 为机架，AB 为曲柄，故AB 为最短杆，有AD CD BC AB l l l l +≤+，则m m30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l故 mm30max =AB l2．因为AD 为机架，AB 及CD 均为曲柄，故AD 杆必为最短杆，有下列两种情况：若BC 为最长杆，则 m m100=<BC AB l l ，且AB CD BC AD l l l l +≤+，则m m90m m )7010060(=-+=-+≥CD BC AD AB l l l l得 m m 100m m 90≤≤AB l若AB 为最长杆，则m m100=>BC AB l l ，且BC CD AB AD l l l l +≤+，故m m110m m )6070100(=-+=-+≤AD CD BC AB l l l l得m m 110m m 100≤≤AB l故m m 90min =AB l3．如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。
机械设计基础习题集(附解答)
实用文档目录绪论 (1)平面机构的自由度 (3)平面连杆机构 (8)凸轮机构 (14)齿轮机构 (18)轮系 (23)机械零件设计概论 (28)联接 (30)齿轮传动 (41)蜗杆传动 (51)带、链传动 (60)轴 (69)滑动轴承 (75)滚动轴承 (78)联轴器和离合器 (91)绪论1. 简述机构与机器的异同及其相互关系。
2. 简述机械的基本含义。
3. 简述构件和零件的区别与联系。
4. 简述“机械运动”的基本含义。
5. 简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容。
6. 简述“机械设计基础”课程在专业学习中的性质。
【参考答案】1. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。
相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。
2. 从结构和运动的角度看，机构和机器是相同的，一般统称为机械。
3. 构件是机械中的运动单元，零件是机械中的制造单元；构件是由一个或若干个零件刚性组合而成。
4. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。
5. 研究对象：常用机构（平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）和通用零（部）件（螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等）。
研究内容：机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等；零（部）件结构、设计计算、类型选择、使用维护等。
6. “机械设计基础”课程着重研究各类机械中的共性问题，为进一步深入研究各种专门机械奠定基础；同时，“机械设计基础”课程的学习又涉及到高等数学、机械制图、工程力学、工程材料以及机械制造基础等知识的综合运用。
因此，“机械设计基础”是课程体系中的一门专业技术基础课程。
平面机构的自由度1. 什么是机构中的原动件、从动件、输出构件和机架？2. 机构中的运动副具有哪些必要条件？3. 运动副是如何进行分类的？4. 平面低副有哪两种类型？5. 简述机构运动简图的主要作用，它能表示出原机构哪些方面的特征？6. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？7. 平面运动副中，低副和高副各引入几个约束？8. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？9. 运动链和机构关系如何？10. 画出下列机构的示意图，并计算其自由度。
机械设计基础习题及答案4套
机械设计基础（上）绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系？2、何谓机架、原动件和从动件？第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、何谓自由度和约束？4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、机构具有确定运动的条件是什么？7、什么是虚约束？习题1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a）(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。
《机械设计基础》课程设计
原始数据
参数
姓名
尹星星
帅学广
温伟文
江川林
龙滨
龚超
甘建树
卷筒圆周力F/N
5000
7500
8500
10000
11500
12000
12500
卷筒转速n/(r/min)
60
55
50
45
40
35
30
卷筒直径D/min
350
400
450
500
350
400
350
参数
姓名
张毅华
张子龙
盛皓
卷筒圆周力F/N
24
传动工作年限/a
5
5
5
5
5
参数
姓名
程樟建
金杰
温兴伟
黎国强
刘欣
冯小兵
输送带工作拉力F/N
2200
2000
1800
2000
2100
1900
输送带工作速度v/(m/s)
1.5
1.5
1.5
1.6
1.8
1.5
滚筒直径D/mm
400
400
400
400
450
400
每日工作时数T/h
20
20
20
20
20
20
传动工作年限/a
6000
8000
9000
卷筒转速n/(r/min)
60
50
50
卷筒直径D/min
350
400
500
注：间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，起动载荷为名义载荷的1.25倍。传动比误差为±5%，每隔2min工作一次，停机5min，工作年限为10年，两班制。
机械设计基础习题及答案讲解、看
2—5
解：1）求速度
⊥CD ⊥AB ⊥CB
？ ω1lAB ？
根据速度影像求
⊥GF P→e ⊥FE
？
？
移至F点知顺时针
2）求加速度
C→D ⊥CD B→A C→B ⊥CB
?
?
加速度影像法求
求得e΄
F→G ⊥FG π→e΄ F→E ⊥FE
?
?
2-9
待求点 为动点，求
//导路 ⊥AB ⊥导路
？
？
求加速度
//导路 B→A ⊥导路
？
？
作加速度多边形：
2-10
⊥FE ⊥FA ∥AF
?பைடு நூலகம்
?
根据速度影像法求
P→d ⊥CD ?
P→b ⊥CB ?
求加速度
根据影像法求
F→E ⊥FE F→A ∥AF ⊥f1f3
？
？
B→A C→B ⊥CB π→d’ C→D ⊥CD
lAB=30mm,lAC=100mm,lBD=50mmllDE=40mm,φ1=45º,等角 速度ω1=10rad/s,求E、D的速度和加速度,构件3的角
3-8 作机架AD连线，作摇杆的一个与
机架成45°角的极限位置C1连AC1
且作θ角与摇杆轨迹交点即为摇杆
另一极限位置C2。
3-9设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数 K=1.5，滑块的行程lc1c2=50mm,e=20mm,求lAB、lBC。
解：
速度和角加速度.
作速度多边形pbc2,然后按速度影象法，作Δbec2∽ΔBEC得 e点，再从e点作ed⊥bc2得d点，则VE=(pe)μ v=26×0.0067=0.1742m/s指向如图。 VD=(pd)μ
机械设计基础例题及习题(设计)
7.轴承选择同一类型，便于轴和箱体加 工。
8.周向固定时，键槽宽尺寸应尽量一致 （工艺性好）（由d查手册b）。
不同轴段处的键槽对称面应置于同一轴
201面1下内学。期
机械设计基础
11
9、工艺性 减少加工面，轴端倒角、 密封、紧固、垫片等。
2011下学期
r
n=5000 r/min。①说明轴承代号含义；②计算轴承的寿命
L2 因 h解直：径F F ①系a 1为 列该1 1为轴5 0 轻承 （0 0 2 为.6 2内）0 0 径8 e 系,为列5所 0，m公mX ，1 以 1 ,Y 1 0 ,则 :
称接触r1角α为250的角接触球轴 P 1 承 。X 1 F r 1 Y 1 F a 1 F r 1 1( 5 N )00 又因 F a22为 02 0.800 e8
置不在同一角度上；
④键槽处没有局部剖； ⑤端盖孔与轴径间无间隙； ⑥多一个键； ⑦齿轮左侧轴向定位不可靠； ⑧齿轮右侧无轴向定位； ⑨轴承安装方向不对； ⑩轴承外圈定位超高； ⑾)轴与轴承端盖相碰。
2011下学期
机械设计基础
14
2
2
P X F Y F 0 . 4 2 1 0 . 8 5 2 7 0 2 0 . 4 ( 0 N 7 ) 2 2 2 r 22 a 2
2因01PL 12h 下大 学于6 1 期Pn 6 1( ,故f f 0 0 t p C P 应r ) 以 轴6 承 1 5 26 的0 机械当0 设( 0 1 计量. 1 基5 础动 4 2 载0 荷. 0 4 P7 0 ) 23 为 计3 8 8 算依.0 1 0 2 据( 。h 6 ) 1 074
F/2=0.68Fr2 =0.68x2500=1700
机械设计基础课程设计题目
机械设计基础课程设计题目机械设计基础课程设计题目题目一：1、设计任务设计带式输送机传动系统。
要求传动系统中含有带传动及单级圆柱齿轮减速器。
2、传动系统参考方案(见图09—01)。
图09—011—电动机；2—带传动；3—单级圆柱齿轮减速器；4—联轴器；5—输送带；6—滚筒3、原始数据（见表1）FV 4 56表2 设计原始数据1 2 3 4 5 6 7 8运输带拉力F(N) 20002200240026002800300032003400卷筒直径D(mm) 2836303628343638带速V(m/s) 0.81.20.91.20.81.11.21.4两班工作制，工作载荷平稳，电压为380/220V三相交流电源，减速器寿命5年。
题目三：1、设计任务设计带式输送机传动系统。
要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器。
2、传动系统参考方案(见图09—03)。
图09—031—电动机；2、4—联轴器；3—两级圆柱齿轮减速器；5—滚筒； 6—输送带3、原始数据（见表3） F （N ） — 输送带有效拉力； V （m/s ）— 输送带工作速度； D （mm ）—输送带滚筒直径。
表 2 设计原始数据 题号 12345678910FV1 34F （N ） 4000 4100 4200 4300 4500 4600 4700 4800 4900 5000 V （m/s ） 0.8 0.8 0.9 0.831.0 0.9 1.0 0.9 0.8 0.8D （m m ） 33533033533536034034533035032续表 两班工作制，工作载荷平稳，电压为380/220V 三相交流电源，减速器寿命5年。
题目四：1、设计任务设计带式输送机传动系统。
要求传动系统中含有带传动及两级圆柱齿轮减速器。
2、传动系统参考方案(见图09—04)。
图09—041—电动机；2—带传动；3—两级圆柱齿轮减速器；4—联轴器；5—滚筒；6—输送带3、原始数据（见表4） F （N ） — 输送带有效拉力； V （m/s ）— 输送带工作速度； D （mm ）—输送带滚筒直径。
机械设计基础习题含答案
机械设计基础习题含答案《机械设计基础课程》习题第1章机械设计基础概论1-1 试举例说明机器、机构和机械有何不同？1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件？1-3 机械设计过程通常分为⼏个阶段？各阶段的主要内容是什么？1-4 常见的零件失效形式有哪些？1-5 什么是疲劳点蚀？影响疲劳强度的主要因素有哪些？1-6 什么是磨损？分为哪些类型？1-7 什么是零件的⼯作能⼒？零件的计算准则是如何得出的？1-8 选择零件材料时，应考虑那些原则？1-9 指出下列材料牌号的含义及主要⽤途：Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310－570 、QT600－3。
第2章现代设计⽅法简介2-1 简述三维CAD系统的特点。
2-2 试写出优化设计数学模型的⼀般表达式并说明其含义。
2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。
2-4 优化设计的⼀般过程是什么？2-5 机械设计中常⽤的优化⽅法有哪些？2-6 常规设计⽅法与可靠性设计⽅法有何不同？2-7 常⽤的可靠性尺度有那些？2-8 简述有限元法的基本原理。
2-9 机械创新设计的特点是什么？2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。
第3章平⾯机构的组成和运动简图3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。
3-2 平⾯机构具有确定运动的条件是什么?3-3 运动副分为哪⼏类？它在机构中起何作⽤？3-4 计算⾃由度时需注意那些事项？3-5 机构运动简图有何⽤途？怎样绘制机构运动简图？3-6 绘制图⽰提升式⽔泵机构的运动简图，并计算机构的⾃由度。
3-7 试绘制图⽰缝纫机引线机构的运动简图，并计算机构的⾃由度。
3-8 试绘制图⽰冲床⼑架机构的运动简图，并计算机构的⾃由度。
3-9 试判断图a、b、c所⽰各构件系统是否为机构。
若是，判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）。
3-10 计算图a、b、c、d、e、f所⽰各机构的⾃由度，如有复合铰链、局部⾃由度、或虚约束请指出。
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 X HLim 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。
机械设计基础课件-习题示例-2006-1
习题示例－1
• 9、有一V带传动，已知原传动参数为 d1=120mm, d2=600mm ， 小 轮 转 速 为 250rpm。现要求在小轮转速不变的情况 下 使 大 轮 转 速 从 原 来 的 50rpm 提 高 到 100rpm 。 有 人 提 出 将 小 轮 直 径 改 为 240mm的改进措施。请问该措施是否合 理？（需说明理由）；如认为不合理， 请提出你认为合理的方案（需具体数 据），并说明理由。
一、选择、填空和判断题
一．选择、填空和判断题（对每个问题，请选择 一个最佳答案；每小题2分，共40分）
• 1. ＿＿＿不能作为螺纹联接的优点。 • ①构造简单 ②装拆方便 • ③在变载荷下也有很高的疲劳强度 • ④联接可靠 • ⑤多数零件已标准化，生产效率高，成
本低廉
一、选择、填空和判断题
• 2.带传动主要依靠＿＿＿来传递运动和 功率的。
• 4、试例举出三种可拆联接与三种不可拆 联接。（5分）
三、简答题
1、链传动中的多边形是影响链传动性能的 重要因素。1）请说明它的主要影响以及 和链轮齿数的关系；2）在确定链轮齿数 时是否只需考虑多边形效应产生的影响， 为什么？
三、简答题
2、在一大传动比的减速装置中，有这一传 动方案：电机 蜗杆传动 平带 从动件。 问该方案是否合理，为什么？
• （1）直齿圆柱齿轮尺寸小 • （2）重合度不一样，斜齿圆柱齿轮尺寸小 • （3）不能确定 • （4）接触应力不一样，所以直齿圆柱齿轮的
直径可能小
一、选择、填空和判断题
• 39、在圆柱齿轮结构设计中，若齿根圆
到键槽底部的距离，则齿轮的结构形式 为________。
• （1）齿轮轴
（2）腹板式
• （3）轮辐式 （4）焊接式
机械设计基础课程设计
（2）计算总 传动比，并分 配各级传动比
1）总传动比i总=nm / nw=960/60.05 i总= 15.99=16
总传动比i总=i带×i齿轮 试取i带=4，i齿轮=4
主要结果
nw=60.05r/min Y132M1-6
i总= 6 i带=4 i齿轮=4
设计项目
（3）设计传 动装置的运动 参数
Ⅴ 减速器装配图的绘制
1．绘制减速器装配图。 2．标注尺寸和配合。 3．编写减速器特性、技术要求、标题栏
25 %
和明细表等。
1．绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图； 10
Ⅵ 减速器零件工作图的绘制 2．绘制轴零件工作图；
%
3．绘制箱体零件工作图。
Ⅶ 设计计算说明书的编写
编写设计计算说明书。
9%
Ⅷ 课程设计总结和答辩
以单级齿轮减 卷筒
D
运输带
速器的带式输
F
送机为例：
V
联轴器
带传动 电机
减速器
已知条件： F：运输带拉力 V：运输带速度 D：卷筒直径
设计工作包括（参考）：
阶 段
工作内容
具体工作任务
工作 量
Ⅰ 设计准备
1．阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求； 分析设计题目，了解原始数据和工作条件。
2．通过参观（模型、实物、生产现场）、看电视录 4％ 象及参阅设计资料等途径了解设计对象。
A
3.2
53
A-A 16.5
3.2
B 0.05 B
技术要求
1.调质220～250HB。 2.未注倒角均为C2。
制图
3.去锐边毛刺。
校核
4.线性尺寸未注公差为GB/T1804-m。 审核
机械设计基础课程设计题目
机械设计基础课程设计题目一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理和方法，包括力学分析、材料选择、设计规范等；2. 能够运用所学的机械设计知识，结合实际需求，完成简单的机械设计项目；3. 掌握机械设计过程中涉及的公式和计算方法，能够进行基本的工程计算。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件的绘制和设计的技能；2. 提高学生进行机械系统分析和解决问题的能力，能够运用理论知识解决实际工程问题；3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在小组项目中有效分工与合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识，形成积极的学习态度；2. 增强学生的工程意识，培养严谨、细致的工作作风，提高对工程质量和安全的责任感；3. 培养学生面对工程问题时的客观、理性的分析态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为机械设计基础课程设计题目，旨在通过实际项目设计，巩固和拓展学生所学的理论知识，提高学生的实践能力。
学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的机械基础知识，具备初步的分析和设计能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调实用性，培养学生解决实际工程问题的能力。
通过课程目标的分解，使学生在完成设计题目的过程中，达到知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 教学大纲：a. 机械设计原理：包括力学分析、材料力学性质、设计规范等；b. 机械零件设计：涵盖轴、齿轮、轴承、联轴器等常见零件的设计方法；c. 机械系统设计：介绍传动系统、制动系统、联接件设计等；d. CAD软件应用：运用CAD软件进行零件绘制、装配图设计。
2. 教学内容安排与进度：a. 第1-2周：回顾机械设计原理，学习材料力学性质，明确设计规范；b. 第3-4周：学习轴、齿轮、轴承等机械零件的设计方法；c. 第5-6周：学习机械系统设计，包括传动系统、制动系统等；d. 第7-8周：实践环节，运用CAD软件进行零件绘制和装配图设计；e. 第9-10周：综合运用所学知识，完成机械设计项目。
机械设计基础典型试题汇编(doc 10页)
机械设计基础典型试题汇编（doc 10页）机械设计基础典型试题二一、选择题（每小题2分总分２０分）1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数( ) 机构的自由度数。
A.多于B. 等于C. 少于2. 凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下，若缩小凸轮基园半径，则压力角( ) 。
A. 减小B. 不变C. 增大3. 在铰链四杆机构中，有可能出现死点的机构是( ) 机构。
A. 双曲柄B. 双摇杆C. 曲柄摇杆4. 一标准直齿圆柱齿轮传动，如果安装时中心距A＞，其传动比i ( ) 。
A. 增大B. 不变C. 减小5. 蜗杆传动效率较低，为了提高其效率，在一定的限度内可以采用较大的( ) 。
A. 模数B. 蜗杆螺旋线升角C. 蜗杆直径系数D. 蜗杆头数6. 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接需要经常拆装时，适宜采用( ) 联接。
A. 螺栓B. 螺钉C. 双头螺柱7. 带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是( ) 。
A. 带的预拉力不够B. 带的紧边和松边拉力不等C. 带和轮之间的摩擦力不够8. 有A、B两对齿轮传动，A对齿轮的齿宽系数比B对齿轮大，其它条件相同，则其齿向载荷分布不均的程度( ) 。
A. A对小B. B对小C. A、B对相同9. 凸缘联轴器和弹性圈柱销联轴器的型号是按( ) 确定的。
A. 许用应力B. 许算转矩C. 许用功率10. 一根转轴采用一对滚动轴承支承，其承受载荷为径向力和较大的轴向力，并且有冲击、振动较大。
因此宜选择( ) 。
A. 深沟球轴承B. 角接触球轴承C. 圆锥滚子轴承二、填空题（每小题2分）1. 两构件通过( ) 或( ) 接触组成的运动副称为高副；通过( ) 接触组成的运动副称为低副。
2. 齿轮在轴上的周向固定，通常是采用( ) 联接，其截面尺寸是根据( ) 查取标准而确定的.3. 一对标准斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是( ) 。
4. 软齿面的闭式齿轮传动的设计准则是( ) 。
机械设计基础(参考习题集)
机械设计基础（参考习题集）绪 论复习思考题1、 试述构件和零件的区别与联系？2、 何谓机架、原动件和从动件？第一、二章 自由度和速度分析、平面连杆机构复习思考题11、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、 何谓自由度和约束？4、 转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、 何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、 机构具有确定运动的条件是什么？7、 什么是虚约束？习题11、 画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a ） (b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)复习思考题21、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题21、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
机械设计基础 课程设计 范例1
机械设计基础课程设计题目：单级圆柱直齿轮减速器学生姓名：学号：专业班级：指导教师：日期：2020年6月16日（划线内容填写：小3号宋体居中）目录一、设计任务书 (1)二、电动机的选择 (4)三、总传动比及各级传动比、参数的确定 (5)四、传动零件的设计计算 (6)五、轴、轴承的设计计算 (8)六、减速器的润滑 (13)七、附件图纸 (13)八、设计小结 (18)九、课程设计评语 (19)一设计任务书（1 ）该传送设备的传动系统由电动机—运输带—减速器组成。
单级减速器运动简图1—电动机； 2 V带；3—减速器；4—联轴器；5—滚筒，6-传送带（2）、原始数据：滚筒直径（mm）=200传送带运行速度（m/s）=1.4传送带所需牵引力F（N）=2733要求传送带载荷平稳，连续单向运转，工作年限10年，每年300个工作日，每天工作12小时。
（3）设计任务与要求：A、电动机的选择；B、传动装置运动和动力参数的确定和计算；C、主要零件的设计计算；D、减速器装配图和零件工作图的绘制；E、设计说明书的编写。
二电动机的选择正文（字体：宋体小四。
行间距，1.5倍行距，以下均相同）三、总传动比及各级传动比、参数的确定四、传动零件的设计计算五、轴、轴承的设计计算六、减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度<12 m/s，所以采用浸油润滑的润滑方式。
润滑油牌号选用L-AN32;低速速齿轮浸入油里约为1个齿高但不小于10mm。
2．滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度V≤1.5～2m/s 所以采用油脂润滑。
润滑脂选用钠基润滑脂。
七、附件图纸八、设计小结课程设计是机械设计当中的一个非常重要的一环，通过本次课程设计，从中得到的收获还是非常多的。
这次的课程设计对于我来说有着深刻的意义。
这种意义不光是我能够完成设计任务，更重要的是在这段时间内使我深刻感受到设计工作的那份艰难。
而这份艰难不仅仅体现在设计内容与过程中为了精益求精所付出的艰辛，更重要的是为每一个精细数字的付出！这次课程设计的题目是设计一个一级圆柱齿轮减速器，由于我理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手，很迷茫。
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机械设计基础课程设计
目录
一．设计任务书………………………………………………………
二. 电动机的选择…………………………………………………三．总传动比计算和分配各级传动比………………………………四．计算传动装置的运动和动力参数………………………………五．V带传动设计…………………………………………………六．齿轮的设计及校核……………………………………………七．装配图设计准备………………………………………………
八.轴的校核计算………………………………………………
九.轴承强度的校核计算………………………………………………
十.键的选择和校核计算……………………………………………
十一.设计总结………………………………………………………
十二。
参考文献………………………………………………………
二、电动机的选择（参见《课程设计》例题2-1，P 8）
根据工作载荷、工作要求和工作环境等条件，选定电动机的型号、功率和转速。
选择电动机的类型和结构形式——Y 系列三相笼形交流异步电动机。
电动机功率的确定所选电动机的额定功率Ped 稍大于所需电动机的功率Pd ，即P ed ≥ P d ，通常不必校验发热和起动功率。
1）工作机所需的功率P w （KW ）
ηW 为运输带的效率，取ηW =0.96
2）所需电动机功率P d （KW ）
∵传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4
w
w 1000Fv
P η=
η
w
d P P =
式中：η1为V 带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η4为刚性联轴器的效率，取η4=0.99； 所以，传动装置的总效率η=。
∴电动机所需要的功率
P d =P W /η=.。
KW 由P ed ≥ P d 确定电动机功率为。
3）确定电动机的转速 滚筒的转速为
三、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比P 9
总传动比： 其中：V 带传动的传动比范围为]4,2['
1∈i ;单级圆柱齿轮减速器
中心高 H （P ）
轴伸尺寸 D ×E
D
v 100060n w π⨯=
W
m
n n
i =n
3
21i
i i i i =
的传动比为i2∈[3～5 ]；
式中：n m为电动机满载转速；
n为工作机轴转速。
w
注：上表只是例子。
上表中，带传动的传动比偏大，最好取＜2.8；齿轮传动传动比在3～5即可。
从以上方案中选出1个方案，作为你自己的方案。
四．计算传动装置的运动和动力参数（参见《课程设计》例题2-2，P11）
1）计算各轴的转速。
Ⅰ轴：n1=n m/i1=。
r/min;
Ⅱ轴：n2= n1/i2=。
r/min
滚筒轴：n3=n2=。
r/min
2）计算各轴的输入功率
Ⅰ轴：PⅠ=P d⨯η1=。
(KW);
Ⅱ轴PⅡ= PⅠ⨯η2η3=。
(KW);
滚筒轴的输入功率：PⅢ=PⅡ⨯η2⨯η3=。
(KW)
3）计算各轴的转矩
电动机轴的输出转转矩：T d =9550⨯P d /n m =。
N ·m Ⅰ轴的转矩：
T Ⅰ= T d ⨯i 1⨯η1=。
N ·m
Ⅱ轴的转矩：
T Ⅱ= T Ⅰ ⨯i 2⨯η2×η3=。
N ·m
将计算结果列表，如下表：
五. V 带传动设计 （参见课本第9章例题9-1计算）
参见《机械设计基础》课本P 125
注：带传动设计后，应再计算一下实际的传动比：d2
1d1
d i d ≈，然后精确求一下齿轮传动的传动比：
六．齿轮的设计（参见《机械设计基础》课本第11章例题11-1，P 152计算）
21
i i i =
注意要根据重新计算后的i2计算：
①要求使用直齿圆柱齿轮，模数必须取标准值，见《机械设计基础》P54表4-2；传递动力的齿轮m≥1.5～2。
②中心距必须是计算的整数且最好以0或5结尾（通过调整模数和齿数）。
1．选定齿轮的类型，精度等级，材料以及齿数；
（1）.按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动；
(2).减速器运输机为一般工作机器，工作速度不是太高，所以选用8级精度；
(3).选择材料。
由表10-1可选择小齿轮的材料为45(调质)，硬度为240HBS，大齿轮的材料为45（正火），硬度为200HBS，二者的材料硬度相差为40HBS。
(4).初选小齿轮的齿数为24，大齿轮的齿数为24 6.76=162.24，取Z=163
2
2按齿面接触强度设计
……
3．按齿根弯曲强度校核
……
4. 齿轮几何尺寸的计算，见《机械设计基础》课本表4-3，P55。
……
5．齿轮受力分析计算，见《机械设计基础》课本P146公式11-1，只计算圆周力和径向力。
……
七．装配图设计准备
1. 初估轴的直径（两根轴的）
按扭转强度（按《机械设计基础》课本P229）
2. 选择联轴器
见《机械设计基础》课本P216和《课程设计》P93或P97。
将联轴器的型号、毂孔直径和长度、装拆尺寸要求记下备用；
3.选择两对滚动轴承的具体型号：包括类型（推荐采用深沟球轴承）、内径尺寸（由初估的轴径推算），选直径系列（轻或中系列都行）。
4.计算表4-1、表4-2和表4-3的数值。
（P18～P19）
以上数据计算后，马上铺图纸开始装配草图的设计…………………………………
草图完成后，才可以做下面的校核计算。