二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书2

1、九 轴的设计：1高速轴设计：材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得： 又因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且所以查手册第9页表1-16取。L1=1.75d1-3=60。因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册85页表7-12取，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。段装配轴承且，所以查手册62页表6-1取。选用6009轴承。L3=B+2=16+10+2=28。段主要是定位轴承，取。L4根据箱体内壁线确定后在确定。装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴： 查手册51页表4

2、-1得：得：e=5.96.25。段装配轴承所以 L6= L3=28。2 校核该轴和轴承：L1=73 L2=211 L3=96作用在齿轮上的圆周力为：径向力为作用在轴1带轮上的外力： 求垂直面的支反力：求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：求水平面的支承力：由得NN求并绘制水平面弯矩图：求F在支点产生的反力：求并绘制F力产生的弯矩图：F在a处产生的弯矩：求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加。求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径：因为材料选择调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是

3、安全的。3轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取按最不利考虑，则有： 则 因此所该轴承符合要求。4弯矩及轴的受力分析图如下：5键的设计与校核: 根据，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于在范围内，故轴段上采用键：, 采用A型普通键:键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取=50得查课本155页表10-10所选键为：中间轴的设计：材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取C=100。根据课本第230页式14-2得：段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用620

4、8轴承，L1=B+=18+10+10+2=40。装配低速级小齿轮，且取，L2=128，因为要比齿轮孔长度少。段主要是定位高速级大齿轮，所以取，L3=10。装配高速级大齿轮，取 L4=84-2=82。段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B+3+=18+10+10+2=43。校核该轴和轴承：L1=74 L2=117 L3=94作用在2、3齿轮上的圆周力： N径向力：轴高速轴1中间轴2低速轴3选用代号620962106211d455055D8590100B192021rs1.11.11.5Da525764Da/max788391rsa111.5额定

5、动负荷31.53543.2额定静负荷20.523.229.2脂润滑700067006000油润滑9000850075002贵州大学2014-2015学年第二学期考试试卷B一、 填空题（每空1分，共20分）1、已知某三线螺纹中径为9.5mm，螺距为1mm，则螺纹的导程为 3 mm。2、螺纹连接防松的实质就是防止螺纹副的相对转动。按照防松方法的工作原理可将其分为三类，分别是 摩擦防松 、 机械防松 、和 永久防松 。3、V带传动中带工作中最大应力产生在 紧边进入小带轮 处，其值为。在带传动的失效形式中，打滑是由于 过载 引起的。4、齿轮传动的失效形式有齿面磨损、 轮齿折断 、 齿面胶合 、 齿面点

6、蚀 和 轮齿塑性变形 。5、一对相互啮合圆柱齿轮，两齿轮的齿面接触应力关系是H1 H2，许用接触应力的关系 H1 H2，两齿轮的齿根弯曲应力F1 F2。（填 =、）6、既承受弯矩又承受扭矩的轴称为 转轴 。7、代号为7309 C/P4的滚动轴承，其类型名称为 角接触球轴承 ，内径为 45 mm，接触角为 15° ，精度等级是 P4 。二、单项选择题（共15分,每题1分）1、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随着接触角的增大而 A 。 A、增大 B、减少 C、不变 D、增大或减少随轴承型号而定。2、平键的剖面尺寸b×h通常是根据 D 从标准中选取。 A、传递的转矩 B、传递的功率

7、 C、轮毂的长度 D、轴的直径3、 B 是只能承受轴向载荷的轴承。 A、圆锥滚子轴承 B、推力球轴承 C、滚针轴承 D、圆柱滚子轴承4、计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的 B 倍。 A、1.1 B、1.3 C、1.25 D、0.35、对于联接螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常用 A 。 A、升角小，单线三角形螺纹 B、升角大，双线三角型螺纹C、升角小，单线梯形螺纹 D、升角大，双线矩形螺纹6、链传动中，为避免出现过渡链节，链节数应取为 A 。 A、偶数 B、奇数 C、质数 D、合数7、某一齿轮箱中一对45号钢调质齿轮，经常发生齿面点蚀，修配更

8、换时，可用 A 代替。 A、40Cr调质 B、适当增大模数m C、改用铸钢ZG45 D、增大齿数。8、大链轮的齿数不能取得过大的原因是 D 。 A、齿数越大，链条的磨损就越大 B、齿数越大，链传动的动载荷与冲击就越大 C、齿数越大，链传动的噪声就越大 D、齿数越大，链条磨损后，越容易发生“脱链现象”9、若一传动装置由齿轮传动、带传动和链传动组成，则三种传动方式由高速到低速的排列顺序次序为 A 。 A、带齿轮链 B、链齿轮带 C、齿轮链带 10、在轴的计算应力公式Error! No bookmark name given.中，系数是考虑T与M产生的应力的A 而引进的参数。 A、循环特性不同B、方

9、向不同 C、大小不同11、在蜗杆传动中，当需要自锁时，应使当量摩擦角 B 蜗杆导程角。A、小于 B、大于 C、等于。12、计算蜗杆传动的传动比时，公式 C 是错误的。A、；B、；C、；D、。13、下列齿轮参数中，对齿形系数YF没有影响的是 D 。A、齿数 B、变位系数 C、齿顶高系数 D、模数14、作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为=40º，相应的V带轮轮槽的两侧面夹角则 B 。 A、大于40º B、小于40º C、等于40º。 15、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 D 布置。  A、在同直线上  B、

10、相隔900 C、相隔1200   D相隔1800三、简要回答分析题：（15分）1、通常将带传动布置在高速级的原因是什么？当传递的功率一定的条件下，带速越小，所需圆周力越大，相应地需要带的根数也越多。(3分)增大带速可以降低圆周力，减少带的根数，故常将带传动布置在高速级。(2分)2、 试述滑动速度对蜗杆传动的影响。 蜗杆传动中，滑动速度大于蜗杆线速度，导致发热量大，容易使润滑油变稀而增大胶合的可能性（3分），影响承载能力，并使传动效率降低（2分）。3、试述转轴的设计过程。按工作要求选择轴的材料；（1分）估算轴的最小直径；（1分）轴的结构设计；（1分）轴的强度校核；（1分）必要

11、时作刚度和振动稳定性等校核计算。（1分）四、计算题：（40分）1、两块金属板用2个M12的普通螺栓联接小径10mm。若接合面的摩擦系数f=0.3，Ks=1.2，螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造，求此联接所能传递的横向载荷。（10分）解： 2、在图示电动绞车系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3为蜗杆，件4为蜗轮。已知蜗轮蜗杆均为右旋，并且设计时轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力能够相互抵消一部分，试回答下列问题 (16分)：（1）齿轮1的轮齿螺旋线方向是 旋。（2分）（2）在图中用箭头表示出重物上升时齿轮1和齿轮2的转动方向以及齿轮2在节点A所受的轴向力Fa2的

12、方向。（4分）（3）重物上升时，在节点B处画出蜗杆3所受的轴向力Fa3、圆周力Ft3和径向力Fr3的方向，在节点B处画出蜗轮4所受的圆周力Ft4的方向。（4分）（4）若起重量W=50000N，蜗杆头数z3=2，蜗杆分度圆直径d3=100mm，蜗轮齿数z4=60，模数m=5，卷筒直径D=300mm，传动效率=0.75。试求节点B处Fa3和Fa4的大小。（6分）10答：（1） 左旋（2分）。（2）齿轮1、齿轮2的转动方向的方向如图所示 (2分)的方向如图所示 (2分)。（3）各分力方向如图所示。（4分）（4） (3分) (3分)3、某传动装置, 根据工作条件决定采用一对角接触球轴承,选用轴承型号为

13、7307AC。已知:轴承荷载如图所示，转速，取载荷系数,工作温度小于1000C，试计算轴承寿命。(14分)解：（1） （2分）（2） ， 故轴承1被压紧，轴承2放松； (3分)3 （3分）（4） ， ， （3分）（5）1轴承受力大， （3分）五、结构改错题（10分） 图示轴承部件，采用两端固定支承结构形式，轴承采用润滑脂润滑。指出图中设计的结构错误，并对错误的原因作简要说明，并在图中下半部分画出正确结构图。（10分）注：标出5处即可，每处2分，同类性质的错误按一处记分。答：错误结构如下图所示：1、无调整垫片。2、滚动轴承内圈的定位轴肩已高于内圈高度，无法拆卸。3、轴环处圆角半径大于轮毂圆角半径

14、，无法实现对轮毂的轴向定位。4、安装齿轮处键槽位置偏左，应该稍偏向右端。5、轮毂的宽度小于相应轴段的宽度，无法实现对轮毂的轴向定位。6、密封圈处轴承盖与轴之间没有间隙。7、密封槽应为梯形。8、应有轴肩，以便装拆轴承。9、应有轴肩，以便轴上零件定位。10、轴上的两个键应在同一侧。一、填空题（每空1分，共25）1、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 50% 。2、三角形螺纹的牙型角600，适用于 联接 ，而梯形螺纹的牙型角300，适用于 传动 。3、带传动在工作过程中，带内所受的应力有 松紧边拉力产生的拉应力 、 离心拉应力 和 弯曲应力 ，最大应

15、力发生在 带绕进小带轮处 。4、链传动设计时，链条节数应选 偶 数(奇数、偶数)。链轮齿数应选 奇 数；速度较高时，链节距应选 小 些。  5、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按 接触强度 设计，按 弯曲强度 校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按 弯曲强度 设计，按 接触强度 校核。6、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 相同 ，材料的许用接触应力 不同 ，工作中产的齿根弯曲应力 不同 ，材料的许用弯曲应力 不同 。7、轴按受载荷的性质不同，分为 转轴 、 心轴 、 传动轴

16、 。8、承接触角越大，承受 轴向 载荷的能力也越大。9、在轴的计算应力公式Error! No bookmark name given.中，系数是考虑T与M产生的应力的循环特性不同 而引进的参数。 二、单项选择题（共10,每题1分）1、循环特性r=1的变应力是（ A  ）应力。A对称循环变    B. 脉动循环变  C非对称循环变    D静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( B )。A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm  B减小Cb增大C

17、m C增大Cb和Cm    D减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔其目的是( A )。   A避免螺栓受附加弯曲应力作用 B便于安装   C为安置防松装置4、选取V带型号，主要取决于（  D  ）。    A带的线速度    B带的紧边拉力    C带的有效拉力    D带传递的功率和小带轮转速5、对于标

18、准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是（  C ）。A齿轮的模数  B齿轮的压力角  C齿轮的齿数    D齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn4mm，齿数Z1=20，螺旋角140322”，齿宽b180，b275mm，则该传动的齿宽系数d等于（   D   ）。A0.852    BO.88    C0.8    D0.9077、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于

19、安装时，宜选用（ B ）。A深沟球轴承    B圆锥滚子轴承    C角接触球轴承    8、强度等级为6.8级的螺栓材料( D)MPa。A. 600 B. 800 C.680 D.4809、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取（ B ）。A.任意值 B.等于链节长度的偶数倍  C.等于链节长度的奇数倍10与齿轮传动相比较，（ D ）不能作为蜗杆传动的优点。 A传动平稳，噪声小 B. 传动比可以较大C. 自锁性能 D. 效率高三、简要回答分析题：（15分） 1、什么是摩擦型带传动中的弹性

20、滑动现象？可否避免？它对带传动有何影响？（5分）答：由带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动现象称为弹性滑动(2分)。弹性滑动是带传动中不可避免的现象（1分）。它会引起以下后果：从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，并随载荷变化而变化，导致此传动的传动比不准确。损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高，并引起传动带磨损。（2分） 2、齿轮传动中的载荷系数K为四个系数的乘积，K=KAKVKK，分别说明KV和K的名称及引入该系数是为了考虑哪些方面的影响。（5分）答：动载系数（1分）K考虑由于齿轮制造精度、运转速度等轮齿内部因素引起的附加动载荷影响系数（1.5 分）齿向载荷分布系数（

21、1分）K考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数（1.5分）。 3、闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？提高散热能力的常用措施主要有哪些？（5分）答：因为蜗杆传动效率低，发热大，在闭式蜗杆传动中，如果产生的热量不能及时散逸，就会使油温升高，润滑油粘度下降，润滑条件恶化，导致齿面磨损加剧，甚至发生胶合，所以，需要进行热平衡计算。（2分）。常用的提高散热能力的措施主要有1）合理地设计箱体的结构，铸出或焊上散热片，以增大散热面积；2）在蜗杆上安装风扇，进形人工通风，以提高散热系数；3）在箱体油池中装设蛇形冷却水管，直接降低油温；4）采用压力喷油循环润滑。（3分）。四、计算题：（40分）pD1

22、、图为气缸体与气缸盖采用8个普通螺栓均布连接结构。已知：气缸内压力= 1 MPa，气缸体直径D=200 mm，螺栓材料的许用拉伸应力100 MPa，为保证连接的气密性，残余预紧力F为工作载荷F的1.8倍，螺栓的相对刚度.(15分) （1）求加在每个螺栓上的总拉力及预紧力F。 （2）计算所需螺栓的螺纹小径 的值（保留两位小数）。 解：每个螺栓所受到的工作载荷为： (3分)每个螺栓上的总拉力为： (4分)预紧力为： (4分)所需螺栓的螺纹小径： (4分)2、一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，已知蜗杆传动的模数m =8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm，蜗轮齿数z2=50，卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度v=40m/min，最大载重量W为4kN，工况系数KA按1.0计试分析、计算提升重物时的下列问题：1）该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时，蜗杆应转多少转? 蜗轮转速大小? 并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的