2014年郑州大学远程教育学院机械设计基础作业答案最新.

郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程考核要求一．作业内容（一）.选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的号码填在题干的括号内，每小题1分，共20分）1．在平面机构中，每增加一个高副将引入。（B）A．0个约束B．1个约束C．2个约束D．3个约束2.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为。(B)A.0B.=0C.≥0D.03．在圆柱凸轮机构设计中，从动件应采用从动件。（B）A．尖顶B．滚子C．平底D．任意4．齿轮的齿形系数FY只与有关。（B）A．模数B．齿形C．传动比D．中心距5．闭式硬齿面齿轮传动中，齿轮的主要失效形式为。（C）A．齿面胶合B．齿面磨损C．齿根断裂D．齿面点蚀6．在其它条件相同的蜗杆传动中，蜗杆导程角越大，传动效率。（B）A．越低B．越高C．不变D．不确定7、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为_____。（C）A.带的材料不符合胡克定律B.带容易变形和磨损C.带的弹性滑动.D带在带轮上打滑8、链传动设计中，当载荷大，中心距小，传动比大时，宜选用_____。（B）A大节距单排链B小节距多排链C小节距单排链D大节距多排链9、平键联接选取键的公称尺寸b×h的依据是_____。（D）A.轮毂长B.键长C.传递的转矩大小D.轴段的直径10、齿轮减速器的箱体和箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且经常拆装，一般用联接.（C）A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接11、自行车的前轮轴是。（C）A．转轴B．传动轴C．心轴D．曲轴12、通常把轴设计为阶梯形的主要目的在于。（C）A．加工制造方便B．满足轴的局部结构要求C．便于装拆轴上零件D．节省材料13、不属于非接触式密封。（D）A.间隙密封B.曲路密封C.挡油环密封D.毛毡圈密封14、工程实践中见到最多的摩擦状况是_____。（D）A.干摩擦B.流体摩擦C.边界摩擦D.混合摩擦15、联轴器和离合器的主要作用是。（A）A.联接两轴，使其一同旋转并传递转矩B.补偿两轴的综合位移C.防止机器发生过载D.缓和冲击和振动16、对于径向位移较大，转速较低，无冲击的两轴间宜选用_____联轴器。（C）A.弹性套柱销B.万向C.滑块D.径向簧片17、采用热卷法制成的弹簧，其热处理方式为_____。（D）A.低温回火B.渗碳淬火C.淬火D.淬火后回火18、圆柱形螺旋弹簧的弹簧丝直径按弹簧的____要求计算得到。（A）A.强度B.稳定性C.刚度D.结构尺寸19、回转件达到动平衡的条件是。（A）A.各不平衡质量的离心惯性合力偶距为零B.各不平衡质量的离心合力为零C.回转件上各个质量的离心力系的合力、离心力所形成的合力偶矩为零20、不均匀系数δ对机械速度的影响是_____。（B）A.δ越小，机械速度的波动越大B.δ越小，机械速度的波动越小C.δ与机械速度的波动无关（二）.判断题（在正确的试题后面打√，错误的试题后面打×。每题1分，共15分）1.零件破坏了，那么零件就一定是失效了。（√）2.机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零。（√）3．在铰链四杆机构中，若采用最短杆为曲柄，则该机构为曲柄摇杆机构。（√）4．在结构允许范围内，凸轮基圆半径越大越好。（√）5．渐开线上齿廓各点的压力角均相等。（×）6．闭式齿轮传动中，齿轮的主要失效形式是齿面点蚀。（√）7.蜗杆传动的自锁性是指只能由蜗轮带动蜗杆，反之则不能运动。（×）8、带传动的打滑和弹性滑动都是其失效形式。（×）9、在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性，设计时，应选择较小节距的链条.（√）10、平键的工作面是两侧面。（√）11、为了使滚动轴承内圈轴向定位可靠，轴肩高度应大于轴承内圈高度。（×）12、滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承的寿命的平均值。（×）13、若两轴刚性较好，且安装时能精确对中，可选用刚性凸缘联轴器。（√）14、弹簧秤是利用弹簧的变形量与其承受的载荷成正比的原理制成的。(√)15、回转件的动平衡要在两个校正平面内加校正质量。（√）（三）计算分析题（共35分）1、（5分）标出下列铰链四杆机构的压力角。判定该机构是否会出现死点，为什么？解：当曲柄与连杆共线时，压力角等于90度，传动角等于0，有可能会出现死点。2、（8分）1．一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，正常齿制，小齿轮损坏需配制，已知：mmda4082，1002z，标准中心距mma310，试求：（1）m，1z；（2）1d，2d。解：齿顶圆直径da2=m*（z2+2）=m*（100+2）=408计算出m=408/102=4齿顶高ha2=齿顶高系数*m=m齿顶高系数一般为m计算出齿顶高ha2=4mm分度圆直径d2=m*z2=4*100=400mm分度圆直径d1=2*a-d2=2*310-400=220mm齿数z1=d1/m=220/4=55所以m=4；z1=55；d1=220mm；d2=400mm3．(6分)所示为一手摇提升装置,其中各轮的齿数为：z1=20,z2=50,z2′=15,z3=45,z3′=1，z4=40,z4′=17,z5=51。(1)试在图上标出提升重物时手柄及各个轮的转向；（2）试求传动比i15。解：（1）如图所示：（2）传动比i15的大小i15='4'3'215432ZZZZZZZZ=171152051404550=900当提升重物时手柄的转向：从左往右看为逆时针方向。4．（6分）有一组紧螺栓联接，螺栓的个数为6，受横向工作载荷R＝15000N的作用（如图）。已知螺栓材料为45钢，2/120mmN，被联接件之间的摩擦系数f=0.15，C=1.2，试122′33′4′45122′33′4′45计算所需螺栓的最小直径1d。解：不发生滑移的条件：QP≥fzmKnR=2615.0150002.1=10000N强度条件：d1≥][43.1πQp=12014.31000043.1=11.74mm5．（10分）根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承，如图所示，轴承型号为7208，已知轴承的径向载荷分别为Fr1=1470N，Fr2=2650N，作用在轴上的轴向的外载荷FA＝1000N，判别系数e＝0.7，FS＝0.7Fr，试画出内部轴向力FS1、FS2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。（注：当eFFra时，X=0.41,Y=0.87；当eFFra时，X=1,Y=0）‘解：如图所示两个附加轴向力的方向F’=0.7FrF1’=0.7Fr1=0.71470=1029NF2’=0.7Fr2=0.72650=1855N又F1’+Ka=1029+1000=2029N＞F2’=1855N轴承1被放松，轴承2压紧。轴承1的轴向力Fa1=F1’=1029N轴承2的轴向力Fa2=F1’+Ka=1029+1000=2029N又11FrFa=14701029=0.7＞e=0.68X=0.41,Y=0.87P1=XFr1+YFa1=0.411470+0.871029=1497.93N又又∵68.07.02650185522eFFra∴X=0.41，Y=0.87∴P2=XFr2+YFa2=0.41*2650+0.87*1855=2700.35N（四）课程设计题（30分）1、绘制一级直齿圆柱齿轮减速器装配图、齿轮轴零件图；2、书写设计计算说明书。。'带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器目录设计任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1传动方案的拟定及说明„„„„„„„„„„„„„„„4电动机的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4计算传动装置的运动和动力参数„„„„„„„„„„„5传动件的设计计算„„„„„„„„„„„„„„„„„5轴的设计计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8滚动轴承的选择及计算„„„„„„„„„„„„„„„14键联接的选择及校核计算„„„„„„„„„„„„„„16连轴器的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16减速器附件的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„17润滑与密封„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18设计小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18参考资料目录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18机械设计课程设计任务书题目�设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一�总体布置简图1—电动机�2—联轴器�3—齿轮减速器�4—带式运输机�5—鼓轮�6—联轴器二�工作情况�载荷平稳、单向旋转三�原始数据鼓轮的扭矩T�N•m��850鼓轮的直径D�mm��350运输带速度V�m/s��0.7带速允许偏差����5使用年限�年��5工作制度�班/日��2四�设计内容1.电动机的选择与运动参数计算�2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核�6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五�设计任务1�减速器总装配图一张2�齿轮、轴零件图各一张3�设计说明书一份六�设计进度1、第一阶段�总体计算和传动件参数计算2、第二阶段�轴与轴系零件的设计3、第三阶段�轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段�装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为�同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是�减速器横向尺寸较小�两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂�轴向尺寸大�中间轴较长、刚度差�中间轴承润滑较困难。电动机的选择1�电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是�载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y�IP44�系列的电动机。2�电动机容量的选择1�工作机所需功率PwPw�3.4kW2�电动机的输出功率Pd�Pw/ηη��0.904Pd�3.76kW3�电动机转速的选择nd��i1’•i2’„in’�nw初选为同步转速为1000r/min的电动机4�电动机型号的确定由表20�1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW�满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配�3�计算齿宽b及模数mntb=φdd1t=1×67.85mm=67.85mmmnt===3.39h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.89�4�计算纵向重合度εβεβ==0.318×1×tan14=1.59�5�计算载荷系数K已知载荷平稳�所以取KA=1根据v=0.68m/s,7级精度�由图10—8查得动载系数KV=1.11�由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同�故KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×1067.85=1.42由表10—13查得KFβ=1.36由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05�6�按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径�由式�10—10a�得d1==mm=73.6mm�7�计算模数mnmn=mm=3.743�按齿根弯曲强度设计由式(10—17mn≥1�确定计算参数�1�计算载荷系数K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96�2�根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59�从图10�28查得螺旋角影响系数Yβ�0。88�3�计算当量齿数z1=z1/cosβ=20/cos14=21.89z2=z2/cosβ=100/cos14=109.47�4�查取齿型系数由表10�5查得YFa1=2.724�Yfa2=2.172�5�查取应力校正系数由表10�5查得Ysa1=1.569�Ysa2=1.798�6�计算[σF]σF1=500MpaσF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98[σF1]=339.29Mpa[σF2]=266MPa�7�计算大、小齿轮的并