机械基础作业

郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程考核要求说明：本课程考核形式为提交作业，完成后请保存为WORD2003版本格式的文档，登陆学习平台提交，并检查和确认提交成功（能够下载，并且内容无误即为提交成功）。一．作业要求1.作业题中涉及到的公式、符号以教材为主；2.课程设计题按照课堂上讲的“课程设计任务与要求”完成。设计计算说明书不少于20页。二．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．当计算一机构的自由度为3时，该机构需要个主动件才能具有确定的运动。（C）A．0B．1C．3D．52．在平面机构中，每增加一个高副将引入。（C）A．0个约束B．1个约束C．2个约束D．3个约束3．在曲柄摇杆机构中，压力角与传动角的关系为。（C）A．相等B．压力角大于传动角C．互余D．压力角小于传动角4.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为。(B)A.0B.=0C.≥0D.05．在凸轮机构设计中，其压力角越大，传动效率。（A）A．越低B．越高C．不变D．不确定6．一般常用螺栓上的螺纹属于。（A）A．普通螺纹B．管螺纹C．英制螺纹D．矩形螺纹7．齿轮齿廓渐开线的形状取决于其的直径。（D）A．齿顶圆B．齿根圆C．基圆D．分度圆8．闭式软齿面齿轮传动中，齿轮的主要失效形式为。（D）A．齿面胶合B．齿面磨损C．齿根断裂D．齿面点蚀9．普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆的标准模数规定在。（B）A．法面B．端面C．中间平面D．任意平面10.常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是。(D)A.直齿圆柱齿轮B.直齿圆锥齿轮C.斜齿圆锥齿轮D.蜗轮蜗杆11．下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有是专用零件。（D）A．3种B．4种C．5种D．6种12、带传动采用张紧轮的目的是_______。（D）A.减轻带的弹性滑动B.提高带的寿命C.改变带的运动方向D.调节带的拉力13、在链传动中，链速的不均匀性主要取决于_______。（C）A．主动链轮齿数B．从动链轮齿数C．链的节距D．链的长度14、当被联接件中有一个厚度较大，而且两被联接件不需要经常拆装的场合，一般选用_______。（B）A．螺栓联接B．螺钉联接C．双头螺柱联接D．紧定螺钉联接15、计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够，采用______措施可以提高轴的刚度。（A）A．增加轴的直径尺寸B．用合金钢代替碳素钢C．采用淬火处理D．加大支撑间距16、为了把润滑油导入整个摩擦表面之间，应在轴瓦的开设油沟。（A）A.非承载区B.承载区C.任意位置D.承载区与非承载区之间。17、在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式是。（D）A.塑性变形B.胶合C.磨损D.疲劳点蚀18、零件表面在混合润滑状态时的摩擦系数比液体润滑状态时的摩擦系数。（A）A.大B.小C.相等D.不确定19、下列4种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是。（D）A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器20、设计时，圆柱螺旋压缩弹簧的工作圈数（有效圈数）应按照计算确定。（A）A.变形条件（刚度条件）B.强度条件C.应力条件D.稳定性条件（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．运动副是由回转副和高副两部分组成。（×）2．当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构存在死点。（×）3．等加速等减速运动规律运动时，凸轮机构有柔性冲击。（√）4．斜齿圆柱齿轮的标准参数是指其法面参数。（√）5．蜗杆传动的传动比为qzmqmzddi2212。（×）6.汽车发动机的连杆部件是属于构件，而其中的联接螺栓、螺母则是属于零件。（√）7、V带和平带均利用带的底面与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。（×）8、布置链传动时，应使链条的紧边在上，松边在下以保证链条工作平稳，噪音小。（√）9、平键的工作面是两侧面。（√）10、为了防止轴上零件与轴产生相对转动，轴上的各传动件应进行轴向固定。（×）11、滚动轴承内圈与轴颈的配合，通常采用基孔制。（√）12、边界摩擦是指接触表面吸附着一层很薄的边界膜的摩擦现象，接触情况介于干摩擦与流体摩擦两种状态之间。（√）13、联轴器和离合器的主要区别是：联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。（×）14、弹簧刚度与旋绕比C值有关，C值越大，则弹簧的刚度越大。（×）15、静平衡的回转件一定也是动平衡。（×）（三）.计算分析题（共35分）1．（7分）计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。解：局部自由度：D虚约束：F、G中有一个为虚约束活动构件数：3个低副：A、C、F高副：B、E自由度：F=3n－2PL－PH=3×3－2×3－2=12．（10分）一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z1=30，Z2=40，分度圆压力角，齿顶高系数*1ah，径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a=140mm。试求出：（1）齿轮的模数m；（2）两个齿轮的分度圆半径r1、r2；（3）基圆半径rb1、rb2；（4）齿顶圆半径ra1、ra2。解：122214043040ammmzz114306022mzrmm224408022mzrmm11cos60cos2056brrmm22cos80cos2075brrmm112*430241128aarmzmhmm222*440241168aarmzmhmmABCDEFGOH3．（8分）已知在某二级直齿圆锥齿轮——斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。4．（10分)如图所示一对角接触球轴承正安装（面对面）。轴承1的径向载荷Fr1=2500N，轴承2的径向载荷Fr2=5000N，轴承的附加轴向力FS=0.68Fr。试求：（1）当轴上作用的轴向外载荷FA=2000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷1aF和2aF；（2）当轴上作用的轴向外载荷FA=1000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷1aF和2aF；解：（1）如图所示两个附加轴向力的方向（2）∵F′=0.7Fr∴NFFr154022007.07.01'1NFFr140020007.07.02'2又∵NFNKFa1400254010001540'2'1∴轴承1被放松，轴承2压紧。∴轴承1的轴向力NFFa1540'11轴承2的轴向力NKFFaa254010001540'12又∵68.07.02200154011eFFra∴X=0.41，Y=0.87∴F1=XFr1+YFa1=0.41*2200+0.87*1540=2241.8N又∵68.027.12000254022eFFra∴X=0.41，Y=0.87∴F2=XFr2+YFa2=0.41*2000+0.87*2540=3029.8（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。'1F'2F一级圆柱齿轮减速器设计说明书目录一、课程设计的目的··········································1二、课程设计的内容和任务··································2三、课程设计的步骤··········································2四、电动机的选择·············································3五、传动零件的设计计算····································5（1）带传动的设计计算·····································5（2）齿轮传动的设计计算···································7六、轴的计算···················································9七、轴承的校核················································13八、联轴器的校核············································13九、键联接的选择与计算·····································14十、减速器箱体的主要结构尺寸·····························14十一、润滑方式的选择········································14十二、技术要求················································15十三、参考资料···············································16十四、致谢····················································17一、课程设计的目的：机械设计基础课程设计是机械设计基础课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实践学生总体培养目标中占有重要地位。本课程设计的教学目的是：1、综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固和扩张。2、学习和掌握设计机械传动和简单机械的基本方法与步骤，培养学生工程能力及分析问题、解决问题的能力。3、提高学生在计算、制图、计算机绘图、运用设计资料、进行经验估算等机械设计方面的基本技能。二、课程设计的内容和任务：1、课程设计的内容应包括传动装置全部设计计算和结构设计，具体如下：1）阅读设计任务书，分析传动装置的设计方案。2）选择电动机，计算传动装置的运动参数和运动参数。3）进行传动零件的设计计算。4）减速器装配草图的设计。5）计算机绘制减速器装配图及零件图。2、课程设计的主要任务：1）设计减速器装配草图1张。2）计算机绘制减速器装配图1张、零件图2张（齿轮、轴等）3）答辩。三、课程设计的步骤：1、设计准备准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、计算用具、坐标纸等。阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟订计划。2、传动装置的总体设计根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。3、传动装置的总体方案分析传动装置的设计方案直观地反应了工作机、传动装置和原动机三者间的动和力的传递关系。满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。四、电动机的选择电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录总共查出其型号和尺寸。选择电动机类型、型号、结构等，确定额定功率、满载转速、结构尺寸等。1、选择电动机类型电动机有交流和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因而多采用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型电动机应用最多/目前应用最广的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、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、无特殊要求的