中国石油大学远程教育学院《机械设计课程设计》

1、期末考试机械设计课程设计学习中心： 江苏岳王镇成人教育中心校奥鹏学习中心 21_姓名： 陈明磊学号：_936001 关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文）， 带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或 其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“ 0”2、两人或两人以上答题内容或用语有 50鸠上相同者判为雷同，成绩为“ 0”3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不 相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“ 0”一、题型课程设计，包含问答题、改错分析题型及设计计算题，问答题共2题，每题1

2、0分，共20分；改错题1题，共30分；设计计算题1题，共50分。二、题目（1）学号末尾数为1、3、5的课程设计题目1、对轴瓦材料主要有哪些要求（10分）答：（1）对轴瓦的材料主要要求包括：1 ）良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；2）良好的跑合性、顺应性、嵌藏性和塑性；3 ）足够的抗压强度和疲劳强度；4 ）良好的导热性和加工工艺性；5 ）热膨胀系数低、耐腐蚀；2、 传动齿轮设计时，如何确定齿轮的结构参数。（10分）答：通过齿轮传动的强度计算，确定出齿轮的主要尺寸（如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等），齿圈、轮辐、轮子毂等的结构形式及尺寸大小， 通常由结构设计而定，而不进行强度计算。齿轮的结构

3、设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计时，必须综合地考虑上述各方面的因 素。通常是先按齿轮的直径大小， 选定合适的结构形式， 然后再根据荐用的经验 数据，进行结构设计。对于直径很小的钢制齿轮， 若齿根圆到键槽底部的距离较小时， 应将齿 轮和轴做成一体（称为齿轮轴） 。当齿顶圆直径小于16Omm寸，一般做成实心结构的齿轮。但航空产品中 的齿轮，也有做成腹板式的。当齿顶圆直径小于50Omm寸，宜做成腹板式结构，腹板上开孔的数目按 结构尺寸大小及需要而定。当齿顶圆直径大于400m而小于1000mm寸，一般应做成轮辐截面为十 字形的轮辐式结构的齿轮。

4、为了节约贵重金属对于尺寸较大的圆柱齿轮， 可做成组装齿圈式的结构。 齿圈用钢制，而轮芯则用铸铁或铸钢。3、改错分析题（ 30 分）指出下图结构中的错误，并用文字说明。 （本题至少有 6处错误，每指出一 处错误得 5 分）解：1. 安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩；2. 键槽过长安装上的键与轴承端盖干涉（相碰） ；3. 轴承端盖的加工面与非加工面没有区分开；4. 在轴与轴承端盖孔之间缺少密封圈；5. 在轴与轴承端盖孔之间应留有间隙；6. 在轴承端盖与箱体轴承孔端面缺少调整垫片；4、计算题（ 50 分）试设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知：传递功率P=小齿轮转速n仁1450rmin ,传动

5、比i=,两班制，每年工作300天，使用寿命5年提示：材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核。无需结构设计40Cr ,调质，齿（表）。因是机床用解：（1）选择齿轮材料及精度等级考虑此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿轮都选用软齿面。小齿轮选用面硬度为240260HBS大齿轮选用 45钢，调质，齿面硬度为220 HBS齿轮，由表选7精度，要求齿面粗糙度 Ra 14 32 m（2）按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢制齿轮，所以由（）式得di76.433 KTI U确定有关参数如下:1）齿数Z和齿宽系数 d取小齿轮齿轮Z130 ,则大齿轮齿数Z2iz1 208 30 62

6、.4 圆整 z262。实际传动比传动比误差齿数比i i0iZ2Z162302.0672.08 2.0672.080.6%< 2.5%U i02.067可用。由表 取d 0.9 （因非对称布置及软齿面）2）转矩T16 P67 54T1 9.55 1069.55 106Nmm 4.94 104N mmn114503）载荷系数K由表取K 1.354） 许用接触应力HH lim ZNTH775MPa，H lim 2 520MPaNL916 300 52.09 109SN由图8.33c查得 Hlm1由式（）计算应力循环次数NLI 60n 1rth 60 1450 1Nl2 业 2°9 1

7、09 1.01 1092.076由图查得接触疲劳的寿命系数ZNTI 089，ZNT2093通过齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH1.0。所以计算两轮的许用接触应力H lim 1ZNT1SH775 0.89 MPa 689.81MPa1.0H lim 2 Znt 2SH520 0-93 MPa 483.6MPa1.0故得d176.433 KTI U 176.4331.35 4.94 104 2.076 12 mm0.9 2.076 483.659.40mm计算模数d1 59mm 1.98mm30Zl由表取标准模数（3）校核齿根弯曲疲劳强度2mm由式（）2KT1bm2z1YFaY

8、Sa确定有关参数和系数1）分度圆直径d1mz12 30mm 60mmd2 mz22 62mm 124mm2）齿宽dd10.9 60mm 54mm取b255mm b 60mm3）齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z130Z262 ,由表查得2.52Ysa11.625 ；YFa 22.2884）许用弯曲应力SFF IimYSTYNT由式（）由图8.35c查得:F lim1290MPaFlim2210MPa由图查得Ynt10.88Ynt 20.9试验齿轮的应力修正系数YST2按一般可靠度选取安全系数SF 1 25计算两轮的许用弯曲应力VF Iim IYSTYNTISNF Iim 2YSTYNT2SN将求得的各参数代入式()29008MPa210 2 09 MPa1.25408.32MPa3024MPa2.52 1.625MPa2KT1F12 YFaIYSaIbm z142 1.35 4.94 1055 22 3082.76MPa V F I2KT1F22YFa2Ysa2bm z2YFa2YSa282.76 2288 WYFaIYSaI2.52 1.625MP