机械基础作业

机械基础作业考察要求说明：本课程考察情势为提交功课，完成后请储存为WORD2003版本格局的文档，上岸进修平台提交，并检查和确认提交成功（能够或许下载，同时内容无误即为提交成功）。功课要求1.功课题中涉及到的公式、符号以教材为主；2.课程设计题按照教室上讲的“课程设计义务与要求”完成。设计运算说明书许多于20页。功课内容（一）.选择题（在每小题的四个备选谜底中选出一个精确的谜底，并将精确谜底的号码填在题干的括号内，每小题1分，共20分）1．当运算一机构的自由度为3时，该机构须要个主动件才能具有确信的活动。（C）A．0B．1C．3D．52．在平面机构中，每增长一个高副将引入。（C）A．0个束缚B．1个束缚C．2个束缚D．3个束缚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．压力角大年夜于传动角C．互余D．压力角小于传动角4.无急回特点的平面四杆机构，其极位夹角为。(B)A.< B.=C.≥ D.>5．在凸轮机构设计中，其压力角越大年夜，传动效力。（A）A．越低B．越高C．不变D．不确信6．一样常用螺栓上的螺纹属于。（A）A．通俗螺纹B．管螺纹C．英制螺纹D．矩形螺纹7．齿轮齿廓渐开线的外形取决于其的直径。（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，齿轮的重要掉效情势为。（D）A．齿面胶合B．齿面磨损C．齿根断裂D．齿面点蚀9．通俗圆柱蜗杆传动中，蜗杆的标准模数规定在。（B）A．法面B．端面C．中心平面D．随便率性平面10.常用来传递空间两交错轴活动的齿轮机构是。(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，来去式内燃机的曲轴，拖沓机发念头的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。个中有是专用零件。（D）A．3种 B．4种C．5种 D．6种12、带传动采取张紧轮的目标是_______。（D）A.减轻带的弹性滑动B.进步带的寿命C.改变带的活动偏向D.调剂带的拉力13、在链传动中，链速的不平均性重要取决于_______。（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年夜，同时两被联接件不须要经常拆装的场合，一样选用_______。（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、运算注解某钢制调质处理的轴刚度不敷，采取______方法能够进步轴的刚度。（A）A．增长轴的直径尺寸B．用合金钢代替碳素钢C．采取淬火处理D．加大年夜支撑间距16、为了把润滑油导入全部摩擦别处之间，应在轴瓦的开设油沟。（A）A.非承载区 B.承载区C.随便率性地位D.承载区与非承载区之间。17、在优胜的润滑和密封前提下，滚动轴承的重要掉效情势是。（D）A.塑性变形B.胶合C.磨损D.疲乏点蚀18、零件别处在混淆润滑状况时的摩擦系数比液体润滑状况时的摩擦系数。（A）A.大年夜B.小C.相等D.不确信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、接收振动的是。（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，圆柱螺旋紧缩弹簧的工作圈数（有效圈数）应按照运算确信。（A）A.变形前提（刚度前提）B.强度前提C.应力前提D.稳固性前提（二）.确信题（在精确的试题后面打√，缺点的试题后面打×。每题1分，共15分）1．活动副是由反转展转副和高副两部分构成。（×）2．当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构存在逝世点。（×）3．等加快等减速活动规律活动时，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。（×）6.汽车发念头的连杆部件是属于构件，而个中的联接螺栓、螺母则是属于零件。（√）7、V带和平带均应用带的底面与带轮之间的摩擦力来传递活动和动力。（×）8、安排链传动时，应使链条的紧边在上，松边鄙人以包管链条工作安稳，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迁移转变，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合营，平日采取基孔制。（√）12、界线摩擦是指接触别处吸附着一层专门薄的界线膜的摩擦现象，接触情形介于干摩擦与流体摩擦两种状况之间。（√）13、联轴器和聚散器的重要差别是：联轴器靠啮合传动，聚散器靠摩擦传动。（×）14、弹簧刚度与旋绕比C值有关，C值越大年夜，则弹簧的刚度越大年夜。（×）15、静均衡的反转展转件必定也是动均衡。（×）（三）.运算分析题（共35分）1．（7分）运算图示机构的自由度，如有复合搭钮、局部自由度、虚束缚必须指出。解：局部自由度：D虚束缚：F、G中有一个为虚束缚活动构件数：3个低副：A、C、F高副：B、E自由度：F=3n－2PL－PH=3×3－2×3－2=1AABCDEFGOH2．（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，径向间隙系数C*=0.25，标准中间距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：3．（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轮的螺旋线偏向如图所示。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的偏向、4轮的螺旋线偏向和1轮的迁移转变偏向标在图中。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）当轴上感化的轴向外载荷FA=2000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷和；（2）当轴上感化的轴向外载荷FA=1000N时，轴承1和轴承2的轴向载荷和；解：（1）如图所示两个附加轴向力的偏向（2）∵F′=0.7Fr∴又∵∴轴承1被放松，轴承2压紧。∴轴承1的轴向力轴承2的轴向力又∵∴X=0.41，Y=0.87∴F1=XFr1+YFa1=0.41*2200+0.87*1540=2241.8N又∵∴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、书写设计运算说明书。一级圆柱齿轮减速器设计说明书目次一、课程设计的目标··········································1二、课程设计的内容和义务··································2三、课程设计的步调··········································2四、电念头的选择·············································3五、传动零件的设计运算····································5（1）带传动的设计运算·····································5（2）齿轮传动的设计运算···································7六、轴的运算···················································9七、轴承的校核················································13八、联轴器的校核············································13九、键联接的选择与运算·····································14十、减速器箱体的重要构造尺寸·····························14十一、润滑方法的选择········································14十二、技巧要求················································15十三、参考材料···············································16十四、申谢····················································17一、课程设计的目标：机械设计差不多课程设计是机械设计差不多课程的重要实践性环节，是学生在校时代第一次较周全的设计才能练习，在实践学生总体培养目标中占据重要地位。本课程设计的教授教化目标是：1、综合应用机械设计差不多课程及有关先修课程的理论和临盆实际常识进行机械设计练习，从而使这些常识获得进一步巩固和扩大。2、进修和操纵设计机械传动和简单机械的全然方法与步调，培养学生工程才能及分析问题、解决问题的才能。3、进步学生在运算、制图、运算机画图、应用设计材料、进行体会估算等机械设计方面的全然技能。二、课程设计的内容和义务：1、课程设计的内容应包含传动装配全部设计运算和构造设计，具体如下：1）扫瞄设计义务书，分析传动装配的设计筹划。2）选择电念头，运算传动装配的活动参数和活动参数。3）进行传动零件的设计运算。4）减速器装配草图的设计。5）运算机绘制减速器装配图及零件图。2、课程设计的重要义务：1）设计减速器装配草图1张。2）运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、课程设计的步调：1、设计预备预备好设计材料、手册、图册、画图器具、运算器具、坐标纸等。扫瞄设计义务书，明白设计要求、工作前提、内容和步调；经由过程对减速器的装拆明白得设计对象；扫瞄有关材料，明白课程设计的方法和步调，初步订定筹划。2、传动装配的总体设计依照义务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装配的总体筹划；运算功率并选择电念头；确信总传动比和各级传动比；运算各轴的转速、转矩和功率。3、传动装配的总体筹划分析传动装配的设计筹划直不雅地反响了工作机、传动装配和原念头三者间的动和力的传递关系。知足工作机机能要求的传动筹划，能够由不合传念头构类型以不合的组合情势和安排次序构成。合理的筹划起首应知足工作机的机能要求，包督工作靠得住，同时构造简单、尺寸紧凑、加工便利、成本低廉、传动效力高和应用爱护便利。四、电念头的选择电念头差不多标准化、系列化。应按照工作机的要求，依照选择的传动筹划选择电念头的类型、容量和转速，并在产品目次总共查出其型号和尺寸。选择电念头类型、型号、构造等，确信额定功率、满载转速、构造尺寸等。1、选择电念头类型电念头有交换和直流电念头之分，一样工厂都采取三订交换电，因而多采取交换电念头。交换电念头有异步电念头和同步电念头两类，异步电念头又分为笼型和绕线型两种，个中以通俗笼型电念头应用最多/今朝应用最广的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电念头，其构造简单、起动机能好、工作靠得住、价格低廉，爱护便利，有用于不易燃、不易爆、无腐化性气体、无专门要求的场合，如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。在经常须要起动、制动和正、反转的场合（如起重机），则要求电念头迁移转变惯量小、过载才能大年夜，应选用起重及冶金用三相异步电念头YZ型（笼型）或YZR型（绕线型）。按已知的工作要乞降前提，选用Y型全封闭笼型三相异步电念头。2、电念头功率的选择工作机所需的电念头输出功率为Pd=Pw/η=Fv/1000ηwη已知滚筒直径D=450mm，滚筒圆周力F=2.2KN，输送带速度V=1.6m/s，由表查联轴器，圆柱齿轮传动减速器：传动带传动效力0.96，圆柱齿轮传动的轴承传动效力0.99，齿轮传动传动效力0.97，弹性联轴器传动效力0.99，卷筒轴的轴承传动效力0.98，卷筒传动效力0.96。ηw·η=0.96·（0.99·0.99）·0.97·0.99·0.98·0.96=0.85Pd=2200x1.6/1000x0.85=4.14kw确信电念头转速卷筒轴的工作转速为nw=60x1000v/3.14D=60x1000x1.6/3.14x450=67.94r/min取V带传动比i1'=2~4,单极齿轮传动比i'2=3~5，w则总传动比范畴i'=6~20故电念头转速范畴为：n'd=i'·nw=(60~20)x67.94=408~1359r/min经查表得有两种有用的电念头型号筹划电念头型号额定功率Ped（kw）满载转速(r/min)1Y160M2—85.57202Y132M2—65.5960综合推敲电念头和装动装配尺寸，重量以及减速器的传动比，个中1号电念头总传动比比较有用，传动装配构造较紧凑。所选电念头额定功率Ped=5KW,满载转速nm=720r/min3、运算总传动比和分派传动比由选定电念头的满载转速nm和工作机主动轴的转速nw，可得传动装配的总传动比为i=nm/nw=720/67.94=10.60传动装配的实际传动比要由选定的齿轮齿数或带轮基准直径精确运算，因而专门可能与设定的传动比之间有误差。一样许可工作机实际转速，与设定转速之间的相对误差为±（3~5）%关于多级传动i为i=i1·i2·i3·```````````·in运算出总传动比后，应合理地分派各级传动比，限制传动件的圆周速度以减小动载荷，降低精度.分派各级传动装配传动比：取带传动比i1=3。齿轮传动比i2=3.5。4、运算传动装配的活动和动力参数为了进行传动件的设计运算，应起首推算各轴的转速。功率和转矩。则各轴的转速为1)、各轴转速nⅠ=nm/i1=720/3=240r/minnⅡ=nⅠ/i2=240/3.5=68.6/minn卷=nⅡ=68.6r/min2)、各轴的输入功率PⅠ=pd·η1=4.14x0.96=3.971kwPⅡ=PⅠ·η12=3.97x0.99x0.97=3.80kwP卷=PⅡ·η23=3.80x0.99x0.99=2.4kw3）各轴的输入转矩Td=9550·4.14/720=54.9N·mTⅠ=Td·i1·η1=54.9x3x0.96=158N·mTⅡ=TⅠ·i2·η23=158x4x0.99x0.97=531N·mT卷=TⅡ·i3·η4·η2=531x1x0.99x0.99=520N·m参数 轴名电念头轴一轴二轴卷筒轴转速n（r/min）72024068.668.6输入功率P(kw)4.143.973.803.74输入转矩T(N.m)54.9158531520传动比i33.51效力η0.960.960.98五、传动零件的设计运算（1）带传动的设计运算1、运算功率PcPc=KAP=1.2x5.5=6.6kw2、选带型据Pc=6.6kw，n=720r/min,由表10-12拔取A型带3、带轮基准直径带轮直径较小时构造紧凑，弯矩应力不大年夜，且基准直径较小时，单根V带所能传递的全然额定功率也较小，从而造成带的根数增多，是以一样取dd1<dd2并取标准值。查表得10-9确信dd1，dd2。dd1=140dd2=4254、验算带速当传递功率一准时，带速过低，则须要专门大年夜的圆周力，带的数要增多，而带速过高则使离心力增大年夜，减小了带与带轮间的压力，轻易打滑。因此带传动须要验算带速，将带速操纵在5m/s<V<25m/s,不然可调剂小带轮的基准直径dd1，为充分发挥V带的传动才能，应使带速V=20m/s为最佳，带速V=3.14ndd1/60x1000=5.3m/s5、验算带长一样中间距a0取值范畴：0.7（dd1+dd2)<=a0<=2(dd1+dd2)395.5<=a0<=1130初定中间距a0=500mmLd0=2a0+3.14(dd1+dd2)/2+(dd2+dd1)2/4=2x500+3.14x(140+425)/2+(425-140)2/4x500=1927.66Ld=2000mm6.确信中间距中间距取大年夜些有利于增大年夜包角，但中间距过大年夜会造成构造不紧凑，在载荷变更或高速运转时，将会引起带的颤抖，从而降低了带传动的工作才能，若中间距过小则带短，应力轮回次数增多，使带易产生疲乏破坏，同时还使小带轮包角减小，也降低了带传动的工作才能，确信中间距a=a0+（Ld1–Ld2）/2=536amin=a-0.015Ld=506amax=a+0.03Ld=5967、验算小带轮包角要求a1>120。若a1过小能够加大年夜中间距，改变传动比或增设张紧轮，a1可由下式运算a1=180。-[57.3x(dd2-dd1)/a]=149。a1>120。故相符要求8、单根V带传动的额定功率依照dd1和n查图10-11得：P1=1.4kw9、单根V带额定功率增量依照带型及i查表10-5得：ΔP1=0.09kw10、确信带的根数为了包管带传动不打滑，并具有必定的疲乏强度，必须包管每根V带所传递的功率不跨过它所能传递的额定功率有查表得10-6:Ka=0.917查表得10-7:Kl=1.03Z=Pc/[(P1+ΔP)KaKl]=4.68因此取Z=511、单根V带初拉力查表10-1得q=0.10kg/mF0=500[(2.5/Ka)-1](Pc/zv)+qv2=218N12、感化在轴上的力为了进行轴和轴承的运算，必须求出V带对轴的压力FQFQ=2ZF0SIN（a1/2）=2100.7N13、留意事项※检查带轮尺寸与传动装配外廓尺寸的互相关系，带轮直径与电念头的中间高应相当，带轮轴孔的直径，长度应与电念头的轴直径长度对应，大年夜带轮的外圆半径不克不及过大年夜，不然回与机械底座互相干涉等。※带轮的构造情势重要取决于带轮直径的大年夜小，带轮直径确信后应验算实际传动比和带轮的转速。（2）齿轮传动的设计运算已知i=3.5n1=240r/min传动功率p=3.97两班制，工作刻日10年，单向传动载荷安稳1、选材料与热处理。所设计的齿轮属于闭式传动,平日才用软齿面的钢制齿轮,小齿轮为45号钢,调质处理，硬度为260HBW，大年夜齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS，硬度差为45HBS较合适。2、选择精度等级，输送机是一样机械，速度不高，故选择8级精度。3、按齿面接触疲乏强度设计。本传动为闭式传动，软齿面，是以重要掉效情势为疲乏点蚀，应依照齿面接触疲乏强度设计，依照式(6-41)d1>(671/kT1(i+1)/1)载荷因数K.圆周速度不大年夜,精度不高,齿轮关于轴承对称安排,按表6-9取K=1.2.2)转矩TT=9.55X106XP/n1=9.55x106X3)曲折后减切应力由图6-36查得.Mpa,Mpa接触疲乏寿命系数X240X10X300X16=0.69X1090.69X109/3.5=0.19X109查图6-37中曲线：Mpa=622.2MpaMpa=560Mpa4）运算小齿轮分度圆直径d1查表取6-11齿宽系数1.1d1(671/kT1(i+1)/i=d1=705）运算圆周速度VV=3.14n1d1/60x1000=3.14x60x1000=0.879m/s因V<6m/s，故去取8级精度合适。4、确信重要参数，运算重要几何尺寸。取小齿轮齿数为Z1=20Z2=ixZ1=70m=d1/Z1=3.5mm取标准模数m=3.5mm分度圆直径d1=mz1=3.5x20=70mmd2=mz2=3.5x70=245mm1)中间距aa=(d1+d2)/2=157.5mm2)齿宽bb=1.1x70=77mm取b2=77mm则b1=5+b2=77+5=82mm3)齿顶高haha=ha*m=3.5mm齿根高hfhf=（ha*+c*）m=1.25x3.5=4.3755、校核曲折疲乏强依照式(6-44)1）复合齿形因数YFS如图6-39得，YFS1=4.35，YFS2=3.982)曲折疲乏许用应力=由图6-40的曲折疲乏极限应力MpaMpa由图6-41得曲折疲乏寿命系数106）106）曲折疲乏的最小安稳MpaMpa3）校核运算：＜＜六、轴的运算1、Ⅱ轴的设计（1）选择轴的材料,确信许用应力.选用轴的材料为45号钢,调质处理,查表12-1知=Mpa=MpaMpaMpaMpa（2）按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相连接,从构造要求推敲输入端轴径应最小,最小直径为:查表12-5可得,45钢取C=118,则推敲键槽的阻碍以及联轴器孔径系列标准,取d=48齿轮上感化力的运算齿轮所受的转矩为T=9.55X106XP2/n2=9.55X106X3.80/68.6=530000=T/x530000/245=4326.5N径向力=0.直..=4326.5程度面弯矩MCH=转矩按脉动轮回推敲，应力折合系数为a=