齿轮接触、弯曲疲劳强度的最小安全系数
标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算
三、标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度
1.齿轮齿面接触疲劳强度条件
H ZH ZE Z
2KT1 bd12
u u
1
[ H
]
2.按齿面接触疲劳强度的设计式
a
u 1
3
KT1
2 a u
ZH ZE Z
H
2
mm
d1
3
2KT1
d
u 1
u
ZH ZE Z
H
2
mm
a
b a
;
d
ห้องสมุดไป่ตู้
b d1
5-5 标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算 三、标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度
5-5 标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算 一、圆柱体的接触应力
H
Fn 2 E2
σH =
Fn
1
LρΣ
π
1
- μ12 E1
+ 1 - μ22 E2
Fn — 法向总压力
H
1 E1
L — 接触线长度 E1、E2 — 弹性模量
L
μ1、μ2 — 泊松比
ρΣ — 两圆柱体综合曲率半径
5-5 标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算
5-5 标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算 二、标准直齿圆柱齿轮齿面接触应力 4.齿轮齿面接触应力
弹性系数：ZE
1
[(1 12 ) (1 22 )]
E1
E2
表5 5
节点区域系数：ZH
2
sin cos
齿轮齿面接触应力
H ZH ZE Z
2KT1 u 1 bd12 u
N/mm2
5-5 标准直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算
机械设计作业题(全)
第一章 机械设计的基础知识一、填空题1、计算载荷P ca 、名义载荷P 和载荷系数K 的关系式是 ，强度计算时应用 。
2、稳定变应力的一种基本形式是 、 和 循环变应力。
3、当一零件受脉动循环变应力时，其平均应力是其最大应力的 。
4、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是 ，而脆性材料的极限应力是 。
5、影响零件疲劳极限的主要因素有 、 ______ 、 ________6、某钢材在无限寿命区的对称循环疲劳极限为σ-1＝260MPa ，若此钢材的循环基数N 0=5×105，指数m =9，则循环次数为30000次时的疲劳极限为 。
二、选择题1、机械设计课程研究的内容只限于 。
（1）专用零件和部件；（2）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；（3）在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件；（4）标准化的零件和部件。
2、下列四种叙述中 是正确的。
（1）变应力只能由变载荷产生；（2）静载荷不能产生变应力；（3）变应力是由静载荷产生；（4）变应力是由变载荷产生，也可能由静载荷产生。
3、机械零件的强度条件可以写成 。
（1） （2） （3） （4）4、在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的 。
（1）屈服极限；（2）疲劳极限；（3）强度极限：（4）弹性极限。
5、变应力特性max 、min 、m 、a 及r 等五个参数中的任意 来描述。
（1）一个；（2）两个；（3）三个；（4）四个。
7．在图示设计零件的m —a 极限应力简图中，如工作应力点M 所在的0N 线与横[]σσ≤[]ττ≤[]σσS S ≤[]ττS S ≤[]σσ≥[]ττ≥[]σσS S ≥[]ττS S ≥[]σσ≤[]ττ≤[]σσS S ≥[]ττS S ≥[]σσ≥[]ττ≥[]σσS S ≤[]ττS S ≤轴间夹角=45，则该零件受的是。
（1）非对称循环变应力；（2）静应力；（3）脉动循环变应力；（4）对称循环变应力；8．在题7图所示零件的极限应力简图中，如工作应力点M所在的0N线与横轴之间的夹角=90时，则该零件受的是。
机械设计课程设计
一、设计任务书
带式输送机传动装置课程设计任务书
1．传动装置简图
2．已知条件
1）工作情况：两班工作制,单向连续运转,载荷平稳,输送带水平放置;
2）工作环境：室内,有灰尘,最高环境温度35℃,通风条件一般;
3）动力来源：电力,三相交流,电压380V/220V;
4）工作寿命：8年;
5）检修间隔期：4年一次大修,2年一次中修,半年一次小修;
6）制造条件：一般机械制造厂,小批量生产;
η；取滚筒-输送带效7）齿轮减速器浸油润滑；取大齿轮的搅油效率98
=
.0
搅
η;
率96
.0
=
w
3．设计任务
1）选择电动机型号;
2）选择联轴器类型和规格;
3）设计圆柱齿轮减速器;
4）设计滚筒轴滑动轴承;
5）绘制圆柱齿轮减速器装配工作图;
6）绘制带式输送机总装图;
7）绘制减速器中2～3个零件工作图由教师指定;
8）编写设计计算说明书;
拟定传动方案注意事项：
1.遵循高速级传动比为低速级传动比的到倍;
2.此减速器应老师要求设计成二级传动;
3.斜齿圆柱齿轮较直齿圆柱齿轮传动比高、传动平稳、齿轮尺寸小,应放在二
级减速器的高速级;
4.减速器设计时,为齿轮寿命考虑,应选用闭式传动;
5.设计齿轮时应注意浸油润滑要求：所没尺寸大于一个齿高且小于齿轮直径的
六分之一;
6.因为是两级传动,所以减速器内最少需要三根轴;
7.确定轴的尺寸后,检查齿轮是否与轴干涉;。
西北工业大学-机械设计作业习题集答案8章往后
8-33 在普通V带传动中，为什么一般推荐使用的带速为5≤v≤25m/s ？ 答：一般v≤25 m/s。若带速过大（v＞25m/s），则会因离心力过 大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能 力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。
方案三：m
m
m2mm齿根弯曲d疲1劳m强度z1满 2足
d1 d1齿面接触疲劳强度不满足
30
60mm
不可用
(2) 方案一与方案二相比较，应采用方案二更合理，因为在强度均 满足的条件下，齿数多、模数小有如下优点： 1、重合度ε↑，传动平稳； 2、齿高h↓，滑动系数↓，磨损↓、切削量↓ ； 3、da↓，齿坯小，齿轮重量↓ 。
10—26 在闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀经常首先出现在 节线附近靠近齿根 处，其原因是该处 为单齿啮合区接触应力大 、 润滑不良 摩擦力大。
10—27 在推导轮齿齿根弯曲疲劳应力计算公式时，其计算模型是 悬臂梁 ，设计的主要参数是 模数m和齿宽b 。一对齿轮传动中， 大、小齿轮的弯曲应力 一般不相等 。
10—46一标准直齿圆柱齿轮传动，若传递载荷不变，齿轮齿数、中
心距和许用应力不变，小齿轮转速 n1从960 r/min降为720 r/min。试 问要改变何参数，并使该值与原用值之比大致等于多少才能保证该
提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更换大小带轮后引
起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一增速
要求，试分析采用下列哪种方案更为合理，为什么？
1、将dd2减小到280mm； 2、将dd1增大到200mm； 3、将鼓轮直径D增大到355mm。
渐开线圆柱齿轮的制造偏差对其工作性能的影响
渐开线圆柱齿轮的制造偏差对其工作性能的影响戴素江，金波，盛继生（金华职业技术学院，浙江金华 321017）摘要：以现行“渐开线圆柱齿轮强度计算方法”国标为基础，结合齿轮制造及应用实际，分析论述了各种常见制造偏差对齿轮承载能力及其它性能指标的影响；同时，给出了诸项因素定量评价方法，有助于遇到工程实际问题时进行快速分析和判定。
关键词：机械制造工艺；制造偏差；评论分析；承载能力；几何缺陷；齿轮精度中图分类号：TH161+.5 文献标识码：A 文章编号：1003─188X(2006)01─0127─051 引言齿轮是机械设备中量大、面广的基础件之一，尤其是渐开线圆柱齿轮应用最为广泛。
在齿轮的实际制造过程中，存在着许多对齿轮工作性能有不良影响的因素，包括加工偏差、装配偏差、材料热处理等方面的偏差。
由于制造偏差对齿轮工作性能的影响机理有所差异，其影响程度也是有所区别的。
例如：齿面的原始表面粗糙度降低，对不同硬度的齿轮副具有不同程度的影响；有效齿顶高减小对各种精度的齿轮所产生的影响具有较大的差异等。
本文主要依据国标齿轮强度计算体系[1]进行，对影响因素，各种不同齿轮强度的计算方法在定量上有所差异。
结合工业应用实际情况，对有些影响因素的定量方面，参照其它国际常用齿轮强度计算方法，做了一些综合考虑，供具体分析时参考。
2 制造残留几何缺陷的影响2.1 齿厚减薄齿厚超差过量减薄后，会引起啮合侧隙增大；对双向运转的齿轮，易造成较大的换向冲击。
而实际制造过程中，遇到此类问题经常采用齿轮副侧隙修配的办法（适当加大尚未终加工的配对齿轮的预期齿厚），来弥补此项不足。
齿轮的齿厚减薄后，对齿轮副的接触强度一般不会产生明显的影响（硬齿面齿轮表面硬化层过量减薄者除外）。
单纯的齿厚变化并未引起啮合区域啮合几何参数的改变。
但是，齿厚的变化对齿轮的齿形系数及应力修正系数会有一定的影响，以致对齿轮的弯曲强度（抗断裂能力）发生影响。
在实际齿轮的加工中，齿厚减薄的方式有两种基本情况：一是由刀具径向过切形成，如通常的滚齿加工中，多采用刀具径向过切的方式形成齿厚减薄量；二是由刀具沿齿轮分度圆圆周方向单侧进刀形成齿厚减薄量，如插齿加工中的拨齿单侧进刀（圆周方向进刀）修切齿厚。
机械设计作业题
机械设计作业题作业：3-1 已知：MPa 1801=-σ，60105⨯=N ，9=m ，70001=N ，250002=N ，6200003=N 。
求N1、N2、N3的有限寿命弯曲疲劳极限。
解：∵1Nσσ--=，1N < N C =410, 11SN σσσ-->>∴11180180 1.9947359.05MPa N σσ--≈==⨯= 3-5 已知：圆轴轴肩尺寸为54mm D =，45mm d =，3mm r =；该轴肩材料的力学性能为260MPa s σ=，1170MPa σ-=，σϕ=0.2，420MPa B σ=；危险截面上的平均应力20MPa m σ=，30MPa a σ=。
按m C σ=求该截面的计算安全系数Sca 。
解：（1）∵102σσσϕσ--=∴ 1022170340283.33MPa 110.2 1.2σσσϕ-⨯====++， MPa 67.14120=σ ∴(0,180)'A ,(141.67,141.67)'D ,(360,0)C （2）查附图3-1，材料的敏性系数78.0≈σq ；067.0453==d r ，2.14554==d D查附表3-2(弯曲，插值法)，轴肩圆角处的理论应力集中系数 1.88σα≈；轴肩的弯曲有效应力集中系数()()1110.78 1.881 1.686k q σσσα=+-=+⨯-=查附图3-2，尺寸及截面形状系数75.0=σε； 查附图3-4，表面质量系数0.87σβ=；查附表3-10，化学热处理的强化系数2=q β（有应力集中）； 由公式（3-12），弯曲疲劳极限的综合影响系数系数由公式（3-8），零件的对称循环弯曲疲劳极限为11170142MPa 1.199e K σσσ--===。
所以有(0,142)A ,(141.67,118)D ,(360,0)C （3）C m =σ在极限应力线图中标出点M 和M '的位置。
机械设计基础题库
机械设计基础题库一填空1.在轴的设计中,计算临界转速的目的是( ).2.在机械制造中,三角形螺纹常用于( ),其它螺纹常用于( ).3.钢经淬火后再进行高温回火,这一热处理工艺称为( ),其组织为( ).4.若使曲柄滑块机构具有急回运动特性,,滑块相对于曲柄应( )布置.5.一对标准渐开线斜齿轮内啮合传动,正确啮合的条件是( ),( ),( ).6.在优质碳素钢中,若代号为45, 其意义为( ).6.一滚动轴承,代号是23324,那么它的内径是( )mm,精度等级是( )级.7.渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动(外啮合)正确啮合的条件是( )( )( ).8.含碳量小于2.11％的铁碳合金基本组织有( )( )( )( ).9.一对基本尺寸相同的孔和轴配合,其中ES =+0.003,EI =-0.001,es=-0.001,ei=-0.003,则它们的配合公差是( ).10.硬度是指材料抵抗硬物( )的能力.11.机构运动简图中的三种构件分别为( )( )( ).12.内燃机中的曲轴即是( )件又是( )件.13.斜齿圆柱齿轮传动中,作用在轮齿上的力可以分解为三个力,即( )( )( ).14.45钢是含碳量为( )的( )钢.15.钢的回火分为( )( )( ).16.40CR是含碳量为( ) 含G量为( ) 的合金钢17.硬度是指 ( )抵抗硬物的能力18. 30212表示轴承内径为 ( )类型为( ) 轴承19.钢的普通热处理包括退火( ),( ) 和回火等20.螺纹中径为轴向截面内( ) 等于( ) 的圆柱直径21.轴按受载情况分为和转轴填空(14分):22.铁碳合金的基本组织包括( ),( ),( ),( )和莱氏体等.23.塑性是指金属在( )作用下产生( )变形而不破坏的性能.24.16Mn是含碳量为( )含锰量为( )的合金钢.26.平键连接需要校核( )和( )强度.27.钢的淬火冷却介质是( )和( ).28.6312表示轴承内径为( ),类型为( )的轴承.29.带传动工作时主要发生的失效形式有( ).30.同步带传动的优点是( );主要用于( )场合.31.传动带工作时所受的应力有( );32.与平带传动相比,普通V带传动的优点是( ).33.带传动的设计准则是( ).34.在带传动中,限制传动的最小中心距的原因是( ).35.增大小带轮上的包角,可使带传动的( )提高.36.增大小带轮包角α1的主要措施有( ).37.V带传动设计中,用于V带根数Z的计算式为:Z≥( ).38. 带传动中,带的张紧装置可分为( )和( )两类.39.在带传动,摩擦轮传动,链传动和齿轮传动等机械传动中,传动效率高,结构紧凑,功率和速度适用范围最广的是( )传动.40.齿轮传动的齿面失效形式主要有( )41. 轮齿折断可分为( )和( )和.42.设计一般闭式齿轮传动时,齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是～C)43.开式齿轮传动的设计准则是( )44.提高齿根弯曲强度的主要措施有( )45.提高齿面接触强度的主要措施有( )46.齿轮传动的载荷系数K= ( )47对于重要的齿轮传动,进行齿顶修缘的目的是( )48 齿轮抗弯曲计算中的齿形系数YEa反映了——对轮齿抗弯强度的影响.49螺旋角过小斜齿轮的优点不明显,过大则轴向力增大,一般取——;对于人字齿轮,因轴向力可以互相抵消,可取——50齿轮传动的许用应力计算是以——为基础的.51 闭式齿轮传动的设计计算路线是——.52 所谓软齿面齿轮是指齿面硬度HBS——;所谓硬齿面齿轮是指齿面硬度HBS 53软齿面齿轮的加II艺路线是——54蜗杆传动发生自锁的条件是——.55阿基米德蜗杆与蜗轮正确啮合的条件是——56将蜗杆传动的传动比公式写为:i=nl/n2=z2/zl=d2/dl是——o57在圆柱蜗杆传动,弧面蜗杆传动和圆锥蜗杆传动三种类型中,其中——传动应用比较广泛.58 与齿轮传动相比,蜗杆传动的主要缺点是——.59为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动.当采用正变位时,还可以提高蜗杆传动的——.60蜗杆传动的啮合效率171=——;其传动的总效率叩=——61式蜗杆传动一般需进行热平衡计算.进行蜗杆传动热平衡计算的条件式是——.62为节约有色金属,有人提出将蜗杆,蜗轮都用钢来制造.如果采用这种方法将会出现——后果.63为节约有色金属,有人提出将蜗杆用青铜制造,而蜗轮用钢制造,若按这一方法实施将会出现——问题.64蜗杆传动在主平面内,其蜗杆与蜗轮的啮合相当于——65与齿轮传动受力分析稍有不同,蜗杆传动在受力分析中计人摩擦力;计人该力的原因是——66滚动轴承的主要特点是——.67 需成对使用的滚动轴承类型有——.68 深沟球轴承和角接触球轴承结构上的区别是;其中可以承受纯轴向载荷是——轴承.69滚动轴承的主要失效形式有——.70滚动轴承内,外圈及滚动体常用——材料制造,其硬度不低于—— HRC.71保持架的作用是——.72滚动轴承代号为60220的意义为——.73滚动轴承的基本额定寿命定义为——.74螺纹主要用于联接,而——螺纹主要用于传动.75 螺纹的——亦称为公称直径;在强度计算中常用作危险剖面的计算直径是螺纹的——76螺栓联接件的制造精度共分A,B,c三个精度等级,其中B级多用于——的联接. 77常用的螺纹联接的防松类型有——.78普通螺纹的牙型角口为60.;当摩擦系数为1.0时,该螺纹副的当量摩擦系数为——.79受预紧力F'和轴向静工作载荷F的紧螺栓联接,工作时螺栓所受的总拉力F0= 80进行其螺栓强度计算时,其危险剖面直径dl≥——.81进行螺栓组联接受力分析的目的是——.82螺纹联接的主要失效形式有——;其计算准则是——.83螺栓组联接结构设计的目的是——;应该考虑的主要问题有——.84从所受的载荷可知,自行车后轴的类型是( ) 轴.85在齿轮减速器中,低速轴的直径要比高速轴的直径粗得多,其原因是( )86提高轴的疲劳强度的措施有( )87提高轴的刚度的措施有 6—54所谓刚性轴是指( )88所谓挠性轴是指( )89零件在轴上常用的轴向固定方法有( )90花键联接的主要优点是( )91平键联接比半圆键联接的主要优点为( )92铁碳合金的基本组织包括( ),( ),( ),( )和莱氏体等.93塑性是指金属在( )作用下产生( )变形而不破坏的性能.94强度是指材料在常温静载下抵抗产生( )变形或( )的能力94冲击韧性是金属在( )载荷作用下抵抗( )的能力9516Mn是含碳量为( )含锰量为( )的合金钢.96平键连接需要校核( )和( )强度.97钢的淬火冷却介质是( )和( ).98,6312表示轴承内径为( ),类型为( )的轴承99根据轮系中各齿轮的几何轴线是否相对固定,把轮系分为( )轮系,( )轮系和混合轮系.100冲击韧性是金属在( )载荷作用下抵抗( )的一种能力1,16Mn是含碳量为( ),含锰量为( )的普通低合金钢.2,7208表示轴承内径为( ),类型为( )球轴承.3反映边界润滑膜性能的两个重要指标特性是( )4所谓润滑剂的油性是( )5在滑动轴承轴瓦材料中,最宜用于润滑充分的低速重载轴承的轴瓦材料是( )6非液体摩擦滑动轴承的设计计算准则是( )7液体动压滑动轴承能建立油压的基本条件是( )8确定液体动压轴承轴颈在轴承中的位置的两个参数是( )9联轴器与离合器的根本区别在于( )10对联轴器的一般要求有( )11刚性固定式联轴器与刚性可移式联轴器的不同之处在于( ) .12套筒联轴器的主要优点是( )它主要用于( )场合.13弹性联轴器的主要优点是( )14常用的离合器类型有( )15硬度是指材料抵抗硬物( )的能力.16机构运动简图中的三种构件分别为( )( )( ).17内燃机中的曲轴即是( )件又是( )件.18斜齿圆柱齿轮传动中,作用在轮齿上的力可以分解为三个力,即( )( )( ). 1945钢是含碳量为( )的( )钢.20钢的回火分为( )( )( ).填空(14分):21硬度是指材料抵抗硬物( )的能力.22机构运动简图中的三种构件分别为( )( )( ).23内燃机中的曲轴即是( )件又是( )件.24斜齿圆柱齿轮传动中,作用在轮齿上的力可以分解为三个力,即( )( )( ). 25钢是含碳量为( )的( )钢.26.钢的回火分为( )( )( ).27.影响齿面接触强度的主要因素有( ).28.防止或减轻齿面塑性变形的有效措施有( )机械基础填空题1.曲柄摇杆机构在( )条件下,具有急回特性.2.曲柄摇杆机构在( )位置之一时,出现最小传动角.3.铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是( ).4.曲柄摇杆机构有死点的条件是当( )为主动件时,其死点位置在( )与( )拉直或重叠共线处.5.所谓定轴轮系是指( )的轮系;周转轮系是指( )的轮系.6.一个基本的周转轮系是由( ),( )和( )组成的.7.自由度为2的周转轮系称为( )轮系,而自由度为1的周转轮系称为( ).8.复合轮系是指( ).9.带传动按其工作原理分为( )和( )带传动.10.摩擦型传动带按其横截面形状又可分为( ),( )和( ).11.啮合型带传动只有( )一种.12.以下特点中(⑴传动平稳⑵效率高⑶益用于许多特殊场合⑷有过载保护性能⑸轮轴上受力较小⑹结构简单),属于带传动优点的是( ).13.带传动在工作时,带中的应力有( ),( ),( ),其中在所有横剖面都相等的应力是( ),带中最大应力将产生在( ).14.( )滑动是带传动固有的特性,它是( )害的,也是( )避免的,而打滑是由于有效拉力F达到或超过( ),带与带轮在整个接触弧上发生相对滑动所产生的,这是( )避免的.15.带传动主要失效形式为( )和( ),其设计准则是( ).16.三角形普通螺纹的牙形角α=( ),适用于( ),而梯形螺纹的牙形角α=( ),适用于( ).17.螺旋副的自锁条件是( ).18.螺纹连接拧紧力矩等于( )与( )之和.19.螺纹连接防松的实质是( ).20.联轴器和离合器是用来( )的部件.21.用联轴器连接的两轴( )分开,而用离合器连接的两轴在机器工作时( ).22.挠性联轴器按其组成中是否具有弹性元件,可分为( )联轴器和( )联轴器两大类.23.两轴线易对中无相对位移的轴宜选( )联轴器,两轴线不易对中有相对位移的长轴宜选( )联轴器;启动频繁,经常正反转,受较大冲击的高速轴宜选( )联轴器.24.牙嵌式离合器一般只能在( )或( )时进行接合.25.摩擦离合器靠( )来传递扭矩,可在( )时实现接合或分离.26.当轴不宜沿轴向安装轴承时,应采用( )式结构的滑动轴承.27.若在径向滑动轴承上设计纵向油槽,则当径向载荷相对于轴承不转动时,应将油槽开在( )上;当径向载荷相对于轴承转动时,应将油槽开在( )上.27.所谓滚动轴承的寿命,是指轴承中( ).轴承的基本额定寿命用Lh表示,单位为( ),即( )轴承不发生点蚀前( )或在一定转速下( ).公式Lh=106是在( )失效形式下建立起来的.二判断题1.金属结晶过程中,晶核的生成和长大是一个普遍规律. ( )2.在曲柄摇杆机构中,如果摇杆是主动件,机构就不会出现死点位置. ( )3.在机械中,一般三角形螺纹既可用于传动,又可用于连接. ( )4.V带设计中,当i =1.2,D1= 120mm, 则 D2 =144mm. ( )5.联轴器是在动态下连接两轴的动力和运动的. ( )6淬火加低温回火称为调质处理. ( )7,16Mn是含碳量为1.6%的合金钢. ( )8.公差通常是正值,但在个别情况下也可以是负值和零. ( )9渐开线齿轮的传动比I=d从/d主=Z从/Z主. ( )10在普通紧螺栓连接中,仅受预紧力作用的螺栓螺纹部分只受预紧力作用. ( ) 12在曲柄摇杆机构中,极位夹角大于0,则机构具有急回运动性质. ( )13V带传动中小带轮的包角可任意选择. ( )14过渡配合可能出现间隙或过盈. ( )15带传动中一旦发生弹性滑动传动即失效. ( )16在滚动轴承中接触角的大小与轴承承受载荷方向无关. ( )17配合公差等于相互配合分孔和轴公差之和 ( )18齿轮连续传动的条件是重合度ε>1 ( )19进行齿轮设计时小齿轮材料的硬度应大于大齿轮材料的硬度( )20铁素体是碳在a一Fe中形成的间隙固溶体( )23回火温度低于500摄氏度时为低温回火( )24材料655S12H斤可以用未制造弹( )26v带传动中出现弹牲滑动时将导致传动失效( )27齿轮设计中要保证大小齿轮等寿命,( )28两个中心轮都能转动的轮系为差动轮系( )29轴承按接触角分不同可分为向心轴承和推力轴承( )30一对角接触轴承等S1十FA>S2时则轴承1所受的轴向力为S1.( )31.轴向截面内牙厚等于牙间宽的圆柱直径为中径. ( )32.受拉螺栓连接包括紧螺栓连接和松螺栓连接. ( )33.工作中受弯又受扭的轴为转轴. ( )34.紧螺栓连接工作中螺栓受拉应力作用. ( )35.齿轮弯曲疲劳强度安全系数为1.2时,齿轮失效概率为5%. ( )36.死点位置时传动角等于180°. ( )37.高温回火的目的是使零件淬火后得到高的硬度. ( )38.为保持机构传力良好,压力角越大越好. ( )39.三角形螺纹自锁条件为λ<ψ. ( )40两个中心轮都能转动的周转轮系为行星轮系. ( )41.螺纹中径d,为轴向截面内牙厚等于牙间宽的圆柱直径. ( )42.轴按受载情况分三种类型,即心轴,传动轴和转轴. ( )43.A型平键的工作长度等于总长度减去键宽. ( )44.机构中与整体无关的自由度称为局部自由度. ( )45.GCrl5轴承钢中15表示其含碳量为0.15%. ( )46.淬火加低温回火称为调质处理. ( )47.角接触轴承只能承受轴向力. ( )48轴向截面内牙厚等于牙间宽的圆柱直径为中径. ( )49受拉螺栓连接包括紧螺栓连接和松螺栓连接. ( )50工作中受弯又受扭的轴为转轴. ( )51紧螺栓连接工作中螺栓受拉应力作用. ( )52齿轮弯曲疲劳强度安全系数为1.2时,齿轮失效概率为5%. ( )53死点位置时传动角等于180°. ( )54高温回火的目的是使零件淬火后得到高的硬度. ( )55为保持机构传力良好,压力角越大越好. ( )56三角形螺纹自锁条件为λ<ψ. ( )57一对角接触轴承有S1+FA58.淬火加低温回火称为调质处理. ( )5916Mn是含碳量为1.6%的合金钢. ( )60公差通常是正值,但在个别情况下也可以是负值和零. ( )61渐开线齿轮的传动比I=d从/d主=Z从/Z从. ( )62在普通紧螺栓连接中,仅受预紧力作用的螺栓螺纹部分只受预紧力作用. ( ) 63在曲柄摇杆机构中,极位夹角大于0,则机构具有急回运动性质. ( )64V带传动中小带轮的包角可任意选择. ( )65过渡配合可能出现间隙或过盈. ( )66带传动中一旦发生弹性滑动传动即失效. ( )67在滚动轴承中接触角的大小与轴承承受载荷方向无关三选择:1.当K( )1时,曲柄滑块机构具有急回运动性质.A≤1 B≥1 C 12.淬火后钢的组织是( ).A珠光体 B奥氏体 C马氏体 D渗碳体3.深沟球轴承代号6211,则轴承内径为( ).A 11B 110C 55D 5504.V带传动中最大应力出现在( ).A主动轮皮带绕入端 B从动轮皮带绕入端 C主动轮皮带绕出端 D从动轮皮带绕出端5.一对孔轴的配合公差为φ38+0.021和φ38+0.041,它们的公差带图为( ).6.平键的工作面是( ).A上面 B下面 C侧面 D端面7.斜齿轮径向力指向( ).A轮心 B齿顶 C周向 D轴向8.传动轴承受( ).A弯矩 B扭矩 C轴向力 D径向力9.带传动中带速工作范围为( )m/s.A( 5～25 ) B(5～15) C(15～25) D(10～20)10.在定轴轮系传动比计算中,若该轮系为平行轮系,计算结果为负,说明输入轴与输出轴( ).A同向 B反向 C无法确定 D同向或反向11.加工弹簧的热处理的方法为( ).A.调质B.淬火加高温回火C. 淬火加低温回火D.化学热处理12.合金钢为( ).A.T10B. 20CrC. 45钢D. .Q23513.级别为5.6的螺栓最小抗拉强度为( )Ma.A. 300B. 400C. 500D. 6004.渗碳用钢为( ).A.45B..40CrC.20CrD.65Mn15.钢淬火的目的是获得( )组织.A 奥氏体 B马氏体 C索氏体 D屈氏体16.自锁性最好的是( )螺纹.A三角形 B矩形 C梯形 D锯齿形17.齿轮的弯曲疲劳寿命系数可根据( )由图查得.A载荷 B工作时间 C循环次数 D模数18.外啮合齿轮得应力集中系数Ysa可根据( )由图查得.A齿宽 B硬度 C齿数 D模数19.承受( )的为角接触轴承.A轴向力 B径向力 C支反力 D轴向力加径向力20.装于水平轴上的右旋齿轮从下向上转时轴向力指向( ).A上 B下 C左 D右21普通碳素结抅纲是( ).A 25B Q195C 40CrD T1022当K( ) 1时,曲柄滑块机构具有急回特牲23因三角形螺纹自锁性好所以常用于A定位 B连接 C传动 D传导24级别为6.9的螺栓的抗拉强度为( )MPAA 450B 540C 60 0D 90025直齿圆柱齿轮设计不根切的最少齿数为( ).A 15B 17C 19D 2126平键的工作面是( ).A 上面B 下面C 侧面D 端面27加工轴的热处理方法为( ).A 调质B 淬火加中温回火C 回火D 化学热处理289曲柄摇杆机构中若以( )为主动件当连杆与曲柄共线则出现死点位置.A曲柄 B连杆 C摇杆29某一尺寸减去( ) 尺寸所得的代数差称为尺寸偏差简称公差 .A最大 B最为 c基本30下列普通V带中以( )带的截面尺寸最小.A型 B.C型 C.E型 D.Z型.31带速v>30 m/s,主动轴转速n1=l x 104～5~104 r/min的带传动属于高速带传动.这种传动除要求带轮重量轻,质量均匀对称外,还在轮缘表面开环形槽,其目的是( ).A.为了动平衡B.防止掉带C.减轻带轮重量-D.防止带和轮缘表面间形成空气层而降低摩擦系数32带传动中,在相同的预紧力条件下,V带比平带能传递较大的功率,是因为V带( ).A.强度高B.尺寸小C.有楔形增压作用D.没有接头33V带传动中,带截面楔角为40.,带轮的轮槽角应( )40..A.大于B.等于C.小于34带传动中,v1为主动轮圆周速度,v2为从动轮圆周速度,v为带速,这些速度之间存在的关系是( ).A.v1=V2=vB.v x>v>v2C.vl<V35带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为( ).A.带的材料不符合虎克定律B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的弹性滑动36带传动工作时产生弹性滑动是因为( ).A.带的预紧力不够B.带的紧力和松边拉力不等C.带绕过带轮时有离心力D.带和带轮间摩擦力不够37带传动打滑总是( ).A.在小轮上先开始B.在大轮上先开始C.在两轮上同时开始38带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带( )处.A.进入主动轮B.进入从动轮C.退出主动轮D.退出从动轮39带传动中,带速v<10 m/s,紧边拉力为F1,松边拉力为F2.当空载时,F1和F2掏比值时是( ).A.F1/F2~OB.Ft/F2~IC.F1/F2~驴D.I<驴40带传动工作时,紧边拉力为F1,松边拉力为F2,若带速可<10 m/s,当载荷达到极限值,带将开始打滑还未打滑时,Fl和F2的比值为( ).A.FI/F2=2B.Fl/F2≈l D.141V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了( ).A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力D.限制小带轮上包角42 V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据是( ).A.带的型号B.带的速度C.主动轮转速D.传动比43同一V带传动,若主动轮转速不变,用于减速(小带轮主动)比用于增速(大带轮主动)所能传递的功率( ).A.大B.相等 c.小44当带速v≤30 m/s时,一般采用( )材料来制造带轮.A.灰铸铁B.球墨铸铁 c.铸钢 D.铝合金45实践证明,带传动传递载荷时,带的弹性滑动发生在( ).A.全部接触弧_kB.带离开主,从动轮以前的那一部分接触弧上c.带进入主,从动轮的那一部分接触弧上46级别为6.6的螺栓的6 B.i.为( )Mpa.A.300B.450C.600D.90047齿轮连续传动的条件为重合度e( )l.A. D.≥48闭式齿轮传动V<12m/s时,多采用( )润滑.A.油池B.压力C.喷油D.定期49球轴承寿命计算中寿命指数ε之值为( ).A.1/3B.3C.10/3D.3/105.50优质碳素结构钢是( ).A.25冈B.Q195 c.40Cr D.T106.51当K( )l时,曲柄滑块机构具有急回特性.A. D.≤7.52标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YFa,可根据( )由图查得.A.模数B.齿数C.硬度D.齿宽53.常用螺纹连接中,自锁性能最好的螺纹是( )螺纹.A.三角形B.梯形C.矩形D.锯齿形四,54在机械传动中,理论上能保证瞬时传动比为常数的是( ).A.带传动B.齿轮传动C.链传动D.摩擦轮传动55要实现两相交轴问之间的传动,可采用( ).A.直齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿圆锥齿轮传动56一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是( ).A.齿面点蚀B.轮齿折断C.齿面胶合D.齿面塑性变形57一般参数的开式齿轮传动,其主要失效形式是( ).A.齿面点蚀B.齿面磨料磨损C.齿面胶合D.齿面塑性变形58为提高齿轮传动的抗点蚀能力,可考虑采取( )的方法.A.使用闭式传动B.加大传动中心距C.减少齿轮齿数,加大齿轮模数D.提高齿面硬度59下列措施中,( )不利于提高轮齿抗疲劳折断能力.A.减小齿面粗糙度值B.减轻加工损伤C.表面强化处理D.减小齿根过渡曲线半径60在齿轮传动中,为减小传动中的内部动力过载,可采用( ).A.提高齿轮制造精度B.提高齿轮的圆周速度C.齿顶修缘D.使原动机的载荷尽可能平稳61在齿轮传动中,为改善偏载现象,以使载荷沿齿向分布均匀,可采取()方法.A.把轴的材料由45号钢改为40CrNiB.增大齿宽C.把齿轮尽可能靠近一侧轴承安装D.将轮齿作鼓形修整62与齿问载荷分配系数紧密相关的影响因素是( ).A.传动比B.传动中心距C.大小齿轮的齿数D.齿轮的模数63斜齿圆柱齿轮的齿形系数地与( )有关.A.齿轮制造精度B.齿轮齿数C.分度圆螺旋角D.法面模数64设计一般闭式齿轮传动时,计算接触疲劳强度是为了避免( )失效.A.胶合B.磨料磨损C.齿面点蚀D.轮齿折断65设计一般闭式齿轮传动时,齿根弯曲强度计算主要针对的失效形式是( ). A.齿面塑性变形 B.轮齿疲劳折断C.齿面点蚀D.磨损66对齿轮轮齿材料性能的基本要求是( ).A.齿面要硬,齿芯要韧B.齿面要硬,齿芯要脆C.齿面要软,齿芯要脆D.齿面要软,齿芯要韧67设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时,一般应使小齿轮齿面硬度HBSl和大齿轮齿面硬度HBS2的关系为( ).A.HBSaH/3S268选择齿轮毛坯的成型方法(锻造,铸造,轧制圆钢等)时,除了考虑材料等因素外.主要依据( ).A.齿轮的几何尺寸B.齿轮的精度C.齿轮的齿面粗糙度D.齿轮在轴上的位置69齿轮接触强度计算中的弹性系数Z￡反映了( )对齿面接触应力的影响.A.齿轮副材料的强度极限B.齿轮副材料的弹性模量和泊松比C.齿轮副材料的弹性极限D.齿轮副材料的硬度70齿轮接触疲劳强度计算中的节点区域系数ZH与( )无关.A.变位系数B.分度圆压力角C.分度圆螺旋角D.齿数71斜齿轮接触强度计算中的重合度系数Z￡考虑了重合度对单位齿宽载荷的影响,它( ).A.与端面重合度和纵向重合度有关B.只与端面重合度有关C.只与纵向重合度有关72齿轮抗弯强度计算中的重合度系数yE与( )有关.A.齿高B.齿宽C.端面重合度D.纵向重合度73标准直齿圆柱齿轮的齿形系数YFa取决于( ).A.模数B.齿数C.齿宽系数D.齿面硬度74齿轮抗弯强度计算中的应力修正系数Y岛不包含( )对齿根应力的影响.A.齿根过渡曲线处的应力集中B.弯曲应力外其余应力C.齿面硬度75斜齿轮和锥齿轮强度计算中的齿形系数‰和应力修正系数比应按( )查图表.A.实际齿数B.当量齿数C.不发生根切的最小齿数76一齿轮传动,主动轮1用45号钢调质,从动轮2用45号钢正火,则它们的齿面接触应力的关系是( ).A.am>anB.alll=aF2C.am<AM77一标准直齿圆柱齿轮传动,主动轮1与从动轮2的材料和热处理硬度相同,齿数 Zlan B.aFl=aF2 C.arm<AM78为了有效地提高齿面接触强度,可采取的措施是( ).A.保持分度圆直径不变而增大模数B.增大分度圆直径C.保持分度圆直径不变而增加齿数79为了提高齿根抗弯曲强度,可( ).A.增大模数B.保持分度圆直径不变而增大齿数C.采用负变位齿轮80对于闭式软齿面齿轮传动,在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下.齿数宜适当取多些,其目的是( ).A.提高轮齿的抗弯强度B.提高齿面的接触强度C.提高传动平稳性81对于闭式硬齿面齿轮传动,宜取较少齿数以增大模数,其目的是( ).A.提高齿面接触强度B.减小轮齿的切削量C.保证轮齿的抗弯强度D.减小滑动系数,提高传动效率82设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角卢一般在8.～25*范围内选取,卢太小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起( ).A.啮合不良B.制造困难 ,C.轴向力太大D.传动平稳性下降83直齿锥齿轮的标准模数是( ).A.小端模数B.大端端面模数 'C.齿宽中点法向模数D.齿宽中点的平均模数84直齿锥齿轮传动的强度计算方法是以( )的当量圆柱齿轮为计算基础.A.小端B.大端C.齿宽中点处85在蜗杆传动中,通常( )为主动件.A.蜗杆B.蜗轮C.蜗杆或蜗轮都可以86阿基米德蜗杆的( )模数,应符合标准数值.A.法B.端C.轴面87在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角y( )当量摩擦角吼,.A. C.≤ D.≥88在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使( ).A.传动效率提高,蜗杆刚度降低B.传动效率降低,蜗杆刚度提高C.传动效率和蜗杆刚度都提高D.传动效率和蜗杆刚度都降低89在一个传递动力的蜗杆传动中,如果模数m已确定,在选配蜗杆直径系数口时选取了较大的数值是由于( ).A.为了提高蜗杆传动的齿合效率r]lB.提高蜗杆的强度和刚度C.考虑到蜗杆的转速高D.考虑到传动比大而蜗轮齿数多90在蜗杆传动中,其他条件相同,若增加蜗杆头数,将使( ).A.传动效率提高,滑动速度降低B.传动效率降低,滑动速度提高C.传动效率和滑动速度都提高D.传动效率和滑动速度都降低91为了提高蜗杆传动的啮合效率Th,在良好润滑的条件下,可采用( ).A.单头蜗杆B.多头蜗杆C.较高的转速nlD.大直径系数蜗杆92对于一般传递动力的闭式蜗杆传动,其选择蜗轮材料的主要依据是( ).A.齿面滑动速度B.蜗杆传动效率C.配对蜗杆的齿面硬度D.蜗杆传动的载荷大小93在蜗杆传动的强度计算中,如果蜗轮材料是铝铁青铜或灰铸铁,则其许用接触应力[咱]与( )有关.。
北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块七
模块七一、填空1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断；闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀和轮齿折断；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断。
2、对于闭式软齿面齿轮传动，按弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是直径（或中心距）。
3、对于开式齿轮传动，通常只按弯曲疲劳强度计算。
这时影响齿轮强度的主要几何参数是模数。
4、一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将不变。
5、一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度高；两齿轮的接触疲劳强度相等。
6、在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中，承载能力最高的是斜齿圆柱齿轮传动，承载能力最低的是直齿圆锥齿轮传动。
7、齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的圆周速度选择。
闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据传递功率确定。
二、选择1、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（C）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（D）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
3、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（D）。
A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。
4、设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使（B）。
A．大、小齿轮的硬度相等； B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度；C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度；D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面。
5、一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力（C ）。
A. 1F σ＞2F σ ；B. 1F σ＜2F σ；C. 1F σ =2F σ ；D. 1F σ≤2F σ。
北京邮电大学《机械设计基础》课后题解模块七
模块七一、填空1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断；闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀和轮齿折断；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断。
2、对于闭式软齿面齿轮传动，按弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是直径（或中心距）。
3、对于开式齿轮传动，通常只按弯曲疲劳强度计算。
这时影响齿轮强度的主要几何参数是模数。
4、一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将不变。
5、一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度高；两齿轮的接触疲劳强度相等。
6、在材料、热处理及几何参数均相同的直齿圆柱、斜齿圆柱和直齿圆锥三种齿轮传动中，承载能力最高的是斜齿圆柱齿轮传动，承载能力最低的是直齿圆锥齿轮传动。
7、齿轮传动的润滑方式主要根据齿轮的圆周速度选择。
闭式齿轮传动采用油浴润滑时的油量根据传递功率确定。
二、选择1、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为（C）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为（D）。
A．轮齿疲劳折断；B．齿面磨损；C．齿面疲劳点蚀；D．齿面胶合。
3、齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在（D）。
A．靠近齿顶处；B．靠近齿根处；C．节线附近的齿顶一侧；D．节线附近的齿根一侧。
4、设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使（B）。
A ．大、小齿轮的硬度相等；B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度；C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度；D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面。
5、一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力（C ）。
A. 1F σ＞2F σ ；B. 1F σ＜2F σ；C. 1F σ =2F σ ；D. 1F σ≤2F σ。
南通职业大学机械设计
机械设计基础课程设计设计题目：带式输送机传动装置——单级圆柱齿轮减速器设计内装：1．设计任务书1份2．设计说明书1份3．装配图1张4．低速轴零件图1张5．低速级大齿轮零件图1张学号：120101214姓名：李伟班级：机电122目录任务书一、电动机的选择1.确定传动装置所需功率2.确定传动的装置效率3.选择电动机二、传动装置总传动比计算及传动比的初步分配1.总传动比计算2.传动比分配三、初步计算传动装置运动学和动力参数1.电动机轴输出参数2.高速轴的参数3.滚筒的参数四、齿轮传动设计1.高速及齿轮的设计五、轴的计算1.高速轴的设计2.低速轴的设计六、滚动轴承的选择1.高速滚动轴承2.低速滚动轴承七、设计带传动八、联轴器的选择1.计算载荷2.选择联轴器的型号九、键的选择十、减速器的润滑十一、减速箱体的尺寸计算任务是设计带式输送机传动系统中的减速器。
要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。
一、已知条件：1.运输带工作拉力F=2300N2.运输带工作速度V==1.5m/s (允许速度误差±5%)3.滚筒直径D=320mm4.滚筒效率η=0.96 （包括滚筒与轴承的效率损失）5.工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳6.使用折旧期8年7.工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃8.动力来源电力，三相交流电，电压380/220V9.检验间隔期四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修10.制造条件及生产批量一般机械厂制造，小批量生产二、传动方案设计说明书一、1.2.3.二、4. 电动机的选择确定传动装置所需的功率PwP=FV/1000=2300X1.5÷1000=3.45KW确定传动装置的效率η由表11—7查得：普通V带的传动效率带η=0.96一对滚子轴承的效率η轴承=0.98 （圆锥滚子轴承，稀油润滑）闭式圆柱齿轮的传动效率η齿轮=0.97 （8级）弹性联轴器的效率η联轴器=0.99滚筒效率η滚筒=0.96故传动装置的总效率η=带ηXη轴承 2 Xη齿轮Xη联轴器Xη滚筒=0.96X0.982X0.97X0.99X0.96=0.850选择电动机电动机所需最小名义功率 P=P/η=3.45/0.850=4.059KW电动机所需额定功率 P e=1.3P0=1.3X4.059=5.277KW根据表12—1选择Y132S-4电动机，则Pe=5.5KW ne=1440r/min 堵转转矩/额定转矩=2.2 最大转矩/额定转矩=2.2表10-1 电动机主要参数名称符号参数值额定功率Pe5.5KW满载转速ne1440r/min伸出端直径 D 38-0.002+0.018伸出端安装长度 E 80mm安装基础地脚螺栓距离216mmX216mm传动装置总传动比计算及传动比初步分配总传动比的计算滚筒的转速nw=60X1000V/Dπ =60X1000X1.5÷320÷π=89.525r/min总传动比 i= ne/nw=1440/89.525=16.08传动比初步分配因总传动比较大，拟采用二级传动，即普通V带减速和减速器内单级斜齿轮圆柱齿轮传动，初步分配各级传动比如下：普通V带传动比i1=3.5齿轮传动比 i2=4.594滚筒的实际转速 nw=ne/i1i2=1440÷3.5÷4.594=89.558r/min传送带线速度V=πDnw/60/1000=πX 320 X 89.558÷60÷wP=3.45η=0.85P=4.0955.三、6.7.1000=1.5006m/s滚筒线速度误差ΔV=｜(V-V)/V｜x 100％=｜(1.5-1.5006)÷1.5｜x100%=0.04%<5%初步计算传动装置运动学和动力学参数电动机输出参数Pe=5.5KW ne=1440 r/minTe=9550x( Pe/ne)=9550 x (5.5÷1440)＝36.476 N.m高速轴1的参数P1=Pe带=5.5 x 0.96=5.28KWn1= ne/i1=1440/3.5=411.429 r/minT1=9550x(P1/n1)=9550x(5.28÷411.429)=122.558 N.m低速轴2的参数P2=P1η轴承η齿轮=5.28 x 0.98 x 0.97=5.019KWn2= n1/i2=411.429÷4.594=89.558 r/minT2=9550x(P2/n2)=9550 x (5.019÷89.558)=535.2 N.m滚筒轴参数Pw=P2η齿轮η联轴器η滚筒=5.019x0.97x0.99x0.96=4.627 KWnw= n2=89.558 r/minTw=9550x(Pw/nw)=9550x(4.627÷89.558)=493.400 N.m表10-2各轴运动学和动力学参数轴名称转速n/( r/min)功率P/KW 转矩T/(N.mm)电动机轴1440 5.5 36476高速轴1 411.429 5.28 122558低速轴2 89.558 5.019 535200滚筒轴89.558 4.627 493400普通V带传动设计选择普通V带型号查表19-10得 KA=1.2计算功率 Pc= KAPe=1.2 x 5.5=6.6 KW根据图19-1选用型普通V带确定带轮基准直径dd1dd2查表19-11 A型V带最小基准直径ddmin=75mm选取主动带轮直径 dd1=100mm取带滑动率ε=0.02KA=1.2Pc=6.6 KW8.9.10.11.12.13.14. 则从动带轮直径dd2=i1dd1(1-ε)=3.5x100x(1-0.02)=343mm根据表19-11选取从动带轮基准直径标准值 dd2=355mm普通V带传动的实际传动比 i1= dd2/ dd1=355÷100=3.55<4（符合要求）验算带速v =10006011⨯nddπ= （πx100x1440）/(60x1000)=7.540m/sV在5~ 25m/s范围内确定带的长度Ld和中心距a初定中心距ao按照 0.7（ dd1+ dd2）<ao<2( dd1+ dd2)即 0.7³（100+355）mm<ao<2³(100+355)318.5mm<ao<910mm初取 ao=600mm计算所需带长Ld0()()221210422addddaL dddddo-+++=π=2³600＋(π÷2)³﹙100＋355﹚＋﹙100－355﹚2／(4³600)=1942mm查表19-2选取V带的标准基准长度L d=1800mm标注为A1800 GB/T11544－1997确定实际中心距a= a0＋(L d＋L d0)／2=600+(1800-1942)÷2=529mm安装中心距a min=a－0.015 L d =600－0.015³1800=573mma max=a+0.03 L d =600+ 0.03³1800=654mm验算小带轮的包角αα≈180°－（d d2-d d1）÷a³57.3°=180°－(355－100)÷529³57.3°=152.38°>120°确定普通V带的根数z查表19-5得普通V带的额定功率P0和i≠1时的额定功率增量ΔP0；P0=1.32KW ΔP0=0.17KW查表19-2的普通V带长度系数K L=1.01查表19-12的小带轮包角修正系数Kα=0.93Z=P c／[ (P0＋ΔP0)K a K L]=6.6÷[﹙1.32＋0.17﹚³0.93³1.01]=4.7故V带根数z=5计算带传动作用在轴上的力F Q计算单根普通V带的张紧力F0查表19-1得普通A型V带每米长度质量q= 0.10kg/m=+⨯=+-=20.10x7.5401)-0.932.5(×7.5402x56.6×10002)1α5.2(21000qvKZVPF C153.4ao=600mma=529mmα=152.38°四、15.16.五、17.18. 6N计算带传动作用在轴上的力F Q1490238.152sin46.153522αsin2=⨯⨯⨯==ZFFQN带轮结构设计查表19-14可知，主动带轮为实心式带轮，孔径为d d=38mm(与电动机伸出端配合)；键槽为A型，b³h³t1=10mm³8mm³3.3mm;轮槽角ϕ=34°从动带轮为六孔板式带轮，辐板宽度S=18mm,孔径由高速轴设计时确定（d k=35mm）;键槽为A型，b³h³t1=10mm³8mm³3.3mm；轮槽角ϕ=38°。
ST机械设计小题目全解析
机械设计（一）试题1~3上海大学2005-2006 学年冬季学期试卷A上海大学2005-2006 学年冬季学期试卷B上海大学2006 ～2007 学年冬季学期试卷练习册上习题一．填空题1.零件表面的强化处理方法是表面淬火、渗碳淬火和喷丸处理等。
2.机械零件受载时，在结构和尺寸突变处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而增大。
3.普通螺纹的公称直径指的是螺纹的d大径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的d2中径，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的d1小径。
4.在螺栓连接的破坏形式中，约有90%的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在螺纹根部。
5.普通平键连接的主要失效形式是压溃，导向平键连接的主要失效形式是磨损。
6.矩形花键连接采用小径定心；渐开线花键连接采用齿形定心。
7.V带传动在工作过程中，带内应力有拉应力、弯曲应力、离心应力，最大应力σmax=σ1+σb1+σc，发生在紧边绕上小带轮处。
（*2）8.9.10.影响齿轮传动动载系数K v大小的两个主要因素是齿轮的圆周速度及精度的高低。
11.铰制孔用螺栓联结的失效形式为螺栓杆和孔壁贴合面的压溃和螺栓杆疲劳剪断。
12.带的型号是由计算功率P ca和小带轮转速n来确定。
13.当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的一半。
14.当齿轮的圆周速度v>12m/s时，应采用压力喷油的润滑方式。
15.闭式软齿面齿轮传动在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度的前提下，齿数宜适当取多些，其目的是提高传动的平稳性，减少冲击振动。
16.螺纹联结防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。
17.平键连接中，两侧是工作面；楔键连接中，上下两表面是工作面。
18.在螺纹连接中采用悬置螺母或环槽螺母的目的是改善螺纹牙间载荷分配不均现象。
19.V带传动限制带速v<25~30m/s的目的是为了保证离心力不致过大；限制带在小轮上的包角α1≥120°的目的是增大摩擦力以提高传动能力。
武钢硅钢厂碎边剪国产化研制
文章编号:1004-2539(2008)06-0114-03武钢硅钢厂碎边剪国产化研制(武汉钢铁(集团)公司, 湖北武汉 430081) 魏昶华 简乔芬 毕喜生 陈文胜(郑州机械研究所, 河南郑州 450001) 裴 帮 周 滨 李 玲(郑州铁路职业技术学院, 河南郑州 450052) 宁广庆摘要 硅钢厂原碎边剪在使用过程中,出现了剪刃顶刀和剪不断的现象,严重影响了该生产线的正常运行。
通过分析原装进口碎边剪传动箱和刀盘的结构及工作原理,结合硅钢厂现场的使用情况,剖析了碎边剪失效的原因,从材料选择、加工工艺上进行了国产化改进研制。
关键词 碎边剪 刀盘 侧隙 重合度 引言武钢硅钢厂是上世纪70年代从日本引进的全套设备,其中包括两条带钢焊接机组,该机组对硅钢带进行剪切、焊接、修边和重卷。
每条带钢焊接机组又分两条作业线,每条作业线上设有一台圆盘剪、两台碎边剪。
原进口设备由于在线运行时间较长,碎边剪减速箱和分配箱的传动精度已经丧失,达不到生产所需的各项技术指标,出现刀刃顶刀或剪不断的现象。
目前日本厂家已不再生产同类机组,为解决硅钢厂生产急需,在分析原装碎边剪减速箱和分配箱以及刀盘的结构和工作原理的基础上,结合硅钢厂现场使用经验,对碎边剪进行了国产化研制。
1 碎边剪的传动原理1.1 碎边剪传动机构碎边剪为转鼓刀盘飞剪式,每个转鼓刀盘上安装六把刀片,把钢带两侧的切边废料按机组作业线的同步速度切成长短合适的碎片,以便收集和处理。
图1所示为碎边剪传动示意图。
作业中心线两侧对称布置两台碎边剪,碎边剪的减速箱和分配箱做成一体式复合结构,复合齿轮箱输出端是速比为1:1装转鼓刀盘的两刀轴,两台复合齿轮箱由一台电机驱动,两齿轮箱输入轴之间用矩型花键连接,实现两碎边剪同步工作。
1.2 间隙补偿机构碎边剪的剪切原理和一般剪切一样。
一是两剪刃不能顶刀,这要求两转鼓的刀头分度一致,并且同步运转;二是剪切受力时让刀不能太多,让刀太多就会出现撕裂或剪不断的现象,并且造成同步齿轮齿面间瞬间冲击,这要求两同步齿轮传动侧隙不能太大。
济南大学《机械设计》填空,选择(有答案)
第五章螺纹连接和螺旋传动1、普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的中径，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的小径。
2,、螺纹的升角Φ增大，则连接的自锁性（3）降低；传动的效率（1）提高；牙型角α增大，则连接的自锁性（1）提高，传动的效率（3）降低。
（1）提高（2）不变（3）降低3、在铰制孔用螺栓连接中，螺栓杆与孔的配合为（2）过渡配合（1）间隙配合（2）过渡配合（3）过盈配合4、在螺栓连接的破坏形式中，约有90％的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在螺纹根部。
5、在承受横向载荷或螺旋力矩的普通紧螺栓组连接中，螺栓杆（3）。
（1）受切应力（2）受拉应力（3）受扭转切应力和拉应力（4）既可能只受切应力又可能只受拉应力6、紧螺栓连接受轴向外载荷。
假定螺栓的刚度Cb与被连接件的刚度Cm相等，连接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当外载荷F等于预紧力F0时，则（4）。
（1）被连接件分离，连接失效（2）被连接件即将分离，连接不可靠（3）连接可靠，但不能继续再加载（4）连接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F第六章、键、花键、无键连接和销连接1、设计普通平键连接时，键的截面尺寸b×h根据（4）选择。
（1）所传递转矩的大小（2）键的标准（3）轮毂的长度（4）轴的直径2、普通平键连接的主要失效形式是工作面被压溃，导向平键连接的主要失效形式是工作面过度磨损。
3、与平键相比，楔键的主要缺点是：（4）（1）键的斜面加工困难（2）键安装时容易损坏（3）键楔紧后在轮毂中产生初应力（4）轴和轴上零件对中性差4、矩形花键连接采用小径定心，渐开线花键连接采用齿形定心。
5、型面曲线为摆线或等距曲线的型面连接与平键连接相比较，（4）不是型面连接的优点。
（1）对中性好（2）轮毂孔的应力集中小（3）装拆方便（4）切削加工方便第八章、带传动1、带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系（2）。
机械设计
第三章1、零件表面的强化处理方法有表面化学热处理、高频表面淬火、表面硬化加工等。
2、机械零件受载时，在截面形状突变处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而增大。
第五章1、普通螺纹的公称直径是指螺纹的大径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹中径，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的小径。
2、在螺栓连接的破坏形式中，约有90%的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在螺纹根部。
第六章键、花键、无键连接和销连接1、普通平键连接的主要失效形式是接合面的挤压破坏，导向平键连接的主要失效形式是接合面的过度磨损。
2、与平键连接相比，楔连接的主要缺点是轴和轴上零件对中性差。
3、矩形花键连接采用小径定心，渐开线花键连接采用齿形定心。
第七章1、电弧焊缝大体可分为对接焊缝与角焊缝两类，前者用于连接同一平面内的被焊件，后者用于连接不同平面内的被焊件。
2、设计胶结接头时，应尽可能使胶缝承受剪切或拉伸载荷。
第八章1、V带传动在工作过程中，带内应力有拉应力、离心拉应力、弯曲应力，最大应力σmax=σ1+σb1+σc，发生在带的紧边开始绕上小带轮处。
2、在平带或V带传动中，影响临界有效拉力Fec的因素是预紧力F0、包角α和摩擦系数f。
第九章1、滚子链由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成，其内链板与套筒之间、外链板与销轴之间分别为过盈配合，而滚子与套筒之间、套筒与销轴之间分别为间隙配合。
2、链条的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。
3、在链传动中，链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则传动的动载荷越大。
4、链传动的主要失效形式有链条疲劳破坏、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合、链条静力破坏四种。
在润滑良好，中等速度的链传动中，其承载能力主要取决于链条的疲劳强度。
第十章1、在齿轮传动中，将齿轮进行齿顶修圆的目的是为了减小动载荷，将齿轮加工成鼓形齿的目的是为了改善在和沿齿向的分布不均。
2、影响齿轮传动动载系数Κv大小的两个主要因素是齿轮的圆周速度大小和精度高低。
机械设计期末复习题(填空简答题)
习题一1.按照连接类型不同，常用的不可拆卸联接类型分为__焊接__、__铆接__、__粘接_和过盈量大的配合。
2.联轴器根据_直径_、__转速_和_转矩__选择。
3.当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为_混合摩擦_。
4.润滑油的最主要性能指标是_粘度__，而润滑脂的主要性能指标是__稠度___。
5.不随时间变化的应力称为_静应力__，随时间变化的应力称为_变应力_，具有周期性的变应力称为_循环变应力_。
6.理论上为_点___接触或__线___接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。
7.机械零件的设计准则主要有___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。
8.常用的工程材料有以下主要类型：_金属材料_、__陶瓷材料__、__高分子材料_和_复合材料_等。
9.由于向心轴承的基本额定动载荷是在__径向__载荷下通过试验得到的，因而称为径向基本额定动载荷。
10.滚动轴承接触角越大，承受__轴向__载荷的能力也越大。
11.在滚动轴承部件的组合设计中，对于工作温度变化不大的短轴，宜采用_两端固定_的支承方式。
12.滚动轴承基本代号左起第一位为__类型代号_，左起第二位为_宽度系列代号_，左起第三位为_直径系列代号_，左起第四五位为_径代号_。
13.有一滚动轴承部件，已知轴劲圆周速度v=3m/s，采用脂润滑，则宜选用_毛毡圈_密封；若v=6m/s，采用油润滑，则宜选用_唇形圈_密封（提示：均为接触式密封）。
14.滚动轴承的额定寿命是指可靠性为__90%__的寿命。
15.径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、__速度_和__pv值___不超过许用值。
16.对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核__P__，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核__PV___。
西北工业大学机械设计作业习题集答案章往后
五、分析与思考题
a) 平带传动
b) V带传动
第十章 一、选择题 10-1 A、G D、E B、C、F、H、I、J
10-2 B 10-3 A 10-4 B 10-5 A 10-6 A 10-7 C
10-8 C 10-9 A 10-10 C 10-11 C 10-12 A 10-13 C
10-14 C 10-15 B 10-16 A 10-17 A 10-18 C 10-19 D
角小于大轮包角 。
8-27在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动应布置在 高速 级，原因是
提高带传动的能力、工作平稳性好及起到过载保护的作用。
8-28 V带传动中，带的型号应根据 计算功率 和 小轮转速 选择。
8-29 在带传动中，带的弹性滑动发生的原因是带两边的拉力差及弹性变形。
8-30 带传动中，带的离心力发生在带绕在带轮上的部分。
10-20 A 10-21 B 10-22 C
二、填空题
10-23 对齿轮材料的基本要求是：齿面 硬 ，齿芯 韧 ；齿轮传动 中，软、硬齿面是以 齿面硬度 来划分的，当 HB<350时为软齿 面，一般取小、大齿轮的硬度HBS1-HBS2为 30~50 ，其原因是 小齿轮的循环次数多 ；当HB≥350时为硬齿面，一般取小、大齿 轮的硬度HBS1 = HBS2。
条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命 。
8-24 某普通V带传动，传递功率P=7.5KW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉
力的两倍（F1=2F2），则F1= 1500 N和F2= 750 N。 8-25 带传动中，带的张紧方法有 安装张紧轮 和 调整中心距 两类。
8-26带传动过载打滑时，打滑现象首先发生在 小 带轮上，其原因是 小轮包
齿轮的校核与计算
1. 设计计算1) 选择齿轮材料，确定许用应力 由表6.2选小齿轮40Cr 调质 大齿轮 45 正火 许用接触应力[]HlimH N HminZ S =s s 接触疲劳极限Hlim s 查图6-4接触强度寿命系数N Z ，应力循环次数811h 60603521(828365)9.86710N n jL ==创创创= 88211/9.86710/2.953.34510N N i ==?查图6-5得N1N2==1Z Z 接触强度最小安全系数Hmin =1S 则[]2H1700 1.03/1=721/N mm s =[]2H2550 1.15/1=623/N mm s =许用弯曲应力[]FlimF N X FminY Y S =s s 弯曲疲劳强度极限2Flim1=378/N mm s 2Flim2=294/N mm s ，查图6-7，双向传动乘以0.7 弯曲强度寿命系数N =1Y ，查图6-8弯曲强度尺寸系数X =1Y ，查图6-9（设模数m 小于5 mm ） 弯曲强度最小安全系数Fmin S 则[]2F13781/1.4=270/N mm s =[]2F22941/1.4=210/N mm s =1) 齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮的传动精度等级，按t (0.0130.022)v n = 度t 3.26m/s v =，参考表6.7，表6.8选取小轮分度圆直径1d ³齿宽系数d y 查表6.14=1d ψ小齿轮齿数1z ，在推荐值20~40中选122z = 大齿轮齿数2z ，21 4.122089.5z iz ==?2=90Z齿数比21/83/20=4.15u z z == 小轮转矩2T 241910 N mm T = 初定螺旋角00=15β载荷系数K A V K K K K K b a b= A K ——使用系数，查表6.3V K ——动载系数，由推荐值1.05~1.4 αK ——齿间载荷分配系数，由推荐值1~1.2K b b ——齿向载荷分布系数由推荐值1.0~1.2载荷系数 1.25 1.2 1.1 1.1 1.815K =创?材料弹性系数E Z 查表6.4E Z 节点区域系数H Z 查图6-3=2.45H Z 重合度系数εZ 由推荐值0.75~0.88=0.78Z ε 螺旋角系数Zβ故，1d ³1=d 46.22法面模数n m 11cos / 2 mm n m d z b ==按表6.6圆整小轮分度圆直径11/cos mm n d m z b ==圆周速度11/6000064411.43/60000v d n p p ==创 中心距a 012()/2cos 2(32109)/2cos15141 mm a m z z b =+=?=齿宽d 116451.2 mm b d y ==?大齿轮宽252 mm b b == 小齿轮宽1(510)b b =+ 2) 齿根弯曲疲劳强度校核计算[]1F Fa Sa εF 12KT Y Y Y bd ms =s s 当量齿数v Z 311=/cos v Z Z β322=/cos v Z Z β齿形系数Fa Y 查表6.5 并插值计算 小轮Fa1Y = 大轮Fa2Y应力修正系数Sa Y 查表6.5 小轮Sa1Y 大轮Sa2Y不变位时，端面啮合角0=arctan(tan20/cos )=t αβ 端面模数=/cos =t n m m β 重合度a ea 1at12at21[(tan tan )(tan tan )]21232cos20 [32(tan(arccos())tan 20)2232222109cos20 +109(tan(arccos())tan 20)]210922=1.765t t z z e a a a a p p a a °°°°=-+-´=-? ´-? 重合度系数ε0.250.75/0.250.75/1.7650.676a Y =+=+=e 螺旋角系数βY ，由推荐值0.85~.092 故F12 1.815615102.492 1.6380.67652642创=创 创sF12 1.815615102.172 1.7980.67652642创=创 创s3) 要尺寸计算大齿轮齿轮其他主大端分度圆直径22/cos n d m z b == 根圆直径f11f 2642 1.25 2.5d d h =-=-创 f22f 22182 1.25 2.5d d h =-=-创顶圆直径a11a 2642 2.5d d h =+=+ a22a 22182 2.5d d h =+=+2. 设计计算2) 选择齿轮材料，确定许用应力 由表6.2选小齿轮40Cr 调质 大齿轮 45 正火 许用接触应力[]HlimH N HminZ S =s s 接触疲劳极限Hlim s 查图6-4接触强度寿命系数N Z ，应力循环次数811h 60603521(828365)9.86710N n jL ==创创创= 88211/9.86710/2.953.34510N N i ==?查图6-5得N1N2==1Z Z 接触强度最小安全系数Hmin =1S 则[]2H1700 1.03/1=721/N mm s =[]2H2550 1.15/1=623/N mm s =许用弯曲应力[]FlimF N X FminY Y S =s s 弯曲疲劳强度极限2Flim1=378/N mm s 2Flim2=294/N mm s ，查图6-7，双向传动乘以0.7 弯曲强度寿命系数N =1Y ，查图6-8弯曲强度尺寸系数X =1Y ，查图6-9（设模数m 小于5 mm ） 弯曲强度最小安全系数Fmin S 则[]2F13781/1.4=270/N mm s =[]2F22941/1.4=210/N mm s =4) 齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮的传动精度等级，按t (0.0130.022)v n = 度t 3.26m/s v =，参考表6.7，表6.8选取小轮分度圆直径1d ³齿宽系数d y 查表6.14 =1d ψ小齿轮齿数1z ，在推荐值20~40中选120z = 大齿轮齿数2z ，21 4.122082.4z iz ==?2=83Z齿数比21/83/20=4.15u z z == 小轮转矩2T 241910 N mm T = 初定螺旋角00=15β载荷系数K A V K K K K K b a b= A K ——使用系数，查表6.3V K ——动载系数，由推荐值1.05~1.4 αK ——齿间载荷分配系数，由推荐值1~1.2K b b ——齿向载荷分布系数由推荐值1.0~1.2载荷系数 1.25 1.2 1.1 1.1 1.815K =创?材料弹性系数E Z 查表6.4E Z 节点区域系数H Z 查图6-3=2.45H Z 重合度系数εZ 由推荐值0.75~0.88=0.78Z ε 螺旋角系数Z β故，1d ³模数m 11/53.58/32 1.67 mm m d z ===按表6.6圆整 小轮分度圆直径1123264 mm d mz ==?圆周速度11/6000064411.43/60000v d n ==创p p 中心距a 12()/22(32109)/2141 mm a m z z =+=?=齿宽d 116451.2 mm b d y ==?大齿轮宽252 mm b b == 小齿轮宽1(510)b b =+ 5) 齿根弯曲疲劳强度校核计算[]1F Fa Sa εF 12KT Y Y Y bd ms =s s 当量齿数v Z 311=/cos v Z Z β322=/cos v Z Z β齿形系数Fa Y 查表6.5 并插值计算 小轮Fa1Y = 大轮Fa2Y应力修正系数Sa Y 查表6.5 小轮Sa1Y 大轮Sa2Y不变位时，端面啮合角0=arctan(tan20/cos )=t αβ 端面模数=/cos =t n m m β 重合度a ea 1at12at21[(tan tan )(tan tan )]21232cos20 [32(tan(arccos())tan 20)2232222109cos20 +109(tan(arccos())tan 20)]210922=1.765t t z z e a a a a p p a a °°°°=-+-´=-? ´-? 重合度系数ε0.250.75/0.250.75/1.7650.676a Y =+=+=e 螺旋角系数βY ，由推荐值0.85~.092 故F12 1.815615102.492 1.6380.67652642创=创 创sF12 1.815615102.172 1.7980.67652642创=创 创s6) 要尺寸计算大齿轮齿轮其他主大端分度圆直径22/cos n d m z b == 根圆直径f11f 2642 1.25 2.5d d h =-=-创 f22f 22182 1.25 2.5d d h =-=-创顶圆直径a11a 2642 2.5d d h =+=+ a22a 22182 2.5d d h =+=+3. 设计计算3) 选择齿轮材料，确定许用应力 由表6.2选小齿轮40Cr 调质 大齿轮 45 正火 许用接触应力[]HlimH N HminZ S =s s 接触疲劳极限Hlim s 查图6-4接触强度寿命系数N Z ，应力循环次数811h 60603521(828365)9.86710N n jL ==创创创= 88211/9.86710/2.953.34510N N i ==?查图6-5得N1N2==1Z Z 接触强度最小安全系数Hmin =1S 则[]2H1700 1.03/1=721/N mm s =[]2H2550 1.15/1=623/N mm s =许用弯曲应力[]FlimF N X FminY Y S =s s 弯曲疲劳强度极限2Flim1=378/N mm s 2Flim2=294/N mm s ，查图6-7，双向传动乘以0.7 弯曲强度寿命系数N =1Y ，查图6-8弯曲强度尺寸系数X =1Y ，查图6-9（设模数m 小于5 mm ） 弯曲强度最小安全系数Fmin S 则[]2F13781/1.4=270/N mm s =[]2F22941/1.4=210/N mm s =7) 齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮的传动精度等级，按t (0.0130.022)v n = 度t 3.26m/s v =，参考表6.7，表6.8选取小轮分度圆直径1d ³齿宽系数d y 查表6.14 =1d ψ小齿轮齿数1z ，在推荐值20~40中选120z = 大齿轮齿数2z ，21 4.122082.4z iz ==?2=83Z齿数比21/83/20=4.15u z z == 小轮转矩2T 241910 N mm T = 初定螺旋角00=15β载荷系数K A V K K K K K b a b= A K ——使用系数，查表6.3V K ——动载系数，由推荐值1.05~1.4 αK ——齿间载荷分配系数，由推荐值1~1.2K b b ——齿向载荷分布系数由推荐值1.0~1.2载荷系数 1.25 1.2 1.1 1.1 1.815K =创?材料弹性系数E Z 查表6.4E Z 节点区域系数H Z 查图6-3=2.45H Z 重合度系数εZ 由推荐值0.75~0.88=0.78Z ε 螺旋角系数Z β故，1d ³模数m 11/53.58/32 1.67 mm m d z ===按表6.6圆整 小轮分度圆直径1123264 mm d mz ==?圆周速度11/6000064411.43/60000v d n ==创p p 中心距a 12()/22(32109)/2141 mm a m z z =+=?= 齿宽d 116451.2 mm b d y ==?大齿轮宽252 mm b b ==小齿轮宽1(510)b b =+8) 齿根弯曲疲劳强度校核计算[]1F Fa Sa εF 12KT Y Y Y bd ms = s s 当量齿数v Z 311=/cos v Z Z β322=/cos v Z Z β齿形系数Fa Y 查表6.5 并插值计算小轮Fa1Y =大轮Fa2Y应力修正系数Sa Y 查表6.5小轮Sa1Y大轮Sa2Y不变位时，端面啮合角0=arctan(tan20/cos )=t αβ 端面模数=/cos =t n m m β重合度a ea 1at12at21[(tan tan )(tan tan )]21232cos20 [32(tan(arccos())tan 20)2232222109cos20 +109(tan(arccos())tan 20)]210922=1.765t t z z e a a a a pp a a °°°°=-+-´=-? ´-? 重合度系数ε0.250.75/0.250.75/1.7650.676a Y =+=+=e 螺旋角系数βY ，由推荐值0.85~.092 故F12 1.81561510 2.492 1.6380.67652642创=创 创s F12 1.81561510 2.172 1.7980.67652642创=创 创s 9) 要尺寸计算大齿轮齿轮其他主大端分度圆直径22/cos n d m z b == 根圆直径f11f 2642 1.25 2.5d d h =-=-创f22f 22182 1.25 2.5d d h =-=-创 顶圆直径a11a 2642 2.5d d h =+=+a22a 22182 2.5d d h =+=+。
机设作业选择题填空题答案
河南科技大学机械原理及机械设计教研室 机械设计作业集选择题、填空题参考答案第一章绪论一、选择题第二章机械设计总论第三章 机械零件的强度二、填空题3—16 判断机械零件强度的两种方法是 最大应力法 及 安全系数法 ；其相应的强度条件式分别为 σ ≤[σ] 及 S ca ≥[S] 。
3—17 在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 静 应力，也可能产生 变 应力。
3—18 在变应力工况下，机械零件的强度失效是 疲劳失效 ；这种损坏的断面包括 光滑区（疲劳区）及 粗糙区（脆断区） 两部分。
3—19 钢制零件的σ-N 曲线上，当疲劳极限几乎与应力循环次数N 无关时，称为 无限寿命 循环疲劳；而当N<N 0（N 0≈N D ）时，疲劳极限随循环次数N 的增加而降低的称为有限寿命疲劳。
3—20 公式22τστσS S S S S +=表示 复合（双向）应力状态下 疲劳 强度的安全系数，而2max2max4τσσ+=s S 表示 复合（双向）应力状态下的 静(屈服) 强度的安全系数。
3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。
3—22 机械零件受载荷时，在 截面形状或尺寸突变处 产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而 增大 。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述二、填空题4—11摩擦学是一门研究 摩擦、磨损及润滑 的科学。
4—12 润滑油的油性是指润滑油在金属表面的 吸附并形成润滑油膜 能力。
4—13 影响润滑油粘度η的主要因素有 温度 和 压力 。
4—14 两摩擦表面间的典型滑动摩擦状态是 干摩擦 、 边界摩擦和 液体摩擦 。
4—15 流体的粘度，即流体抵抗变形的能力，它表征流体内部 流动阻力 的大小。
4—16 压力升高，粘度 降低 ；温度升高，粘度 降低 。
4—17 机器工作的环境温度高时，应该选择闪点 高 的润滑油；机器工作的环境温度低时，应该选择凝点 低 的润滑油。