机械设计5.doc

1已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的=200，m=4mm，传动比i12=3，中心距a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。 答：1. 144=4/2(Z1+iZ1) Z1=18 Z2=3*18=54 d1=4*18 =72 d2=4*54 =216 da1=72+2*4=80 ra1=(72+2*4)/2=40 da2=216+2*4=224 ra2=(216+2*4)/2=112 df1=72-2*1,25*4=62 rf1=(72-2*1,25*4)/2=31 df2=216-2*1,25*4=206 rf2=(216-2*1,25*4)/2=1032图示轮系，已知Z1=20、 Z1=24、 Z2=30、Z2=Z3 = Z4=25、Z5=74，且已知nH1=100转/分。 求nH2。答：(n2-nH1)/(n5-nH1)=-Z1Z5/Z2Z1 n5=0 n2/nH1=1+Z1Z5/Z2Z1 nH1=100 求出n2=305.6 (n2-nH2)/(n4-nH2)=-Z4/Z2 n2/nH2=1+Z4/Z2 305.6/nH2=1+25/25 nH2=152.8144=4/2(Z1+iZ1) Z1=18 Z2=3*18=54 d1=4*18 =72 d2=4*54 =216 da1=72+2*4=80 ra1=(72+2*4)/2=40 da2=216+2*4=224 ra2=(216+2*4)/2=112 df1=72-2*1,25*4=62 rf1=(72-2*1,25*4)/2=31 df2=216-2*1,25*4=206 rf2=(216-2*1,25*4)/2=103一、填空 1.机器或机构各部分之间应具有_确定运动_运动。机器工作时，都能完成有用的_机械功_或实现转换_能量_。2.根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。曲柄摇杆机构 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 双摇杆机构3.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的_基圆_。4. 常用的间歇运动机构有_棘轮_和_槽轮机构_。5.在国家标准中，规定普通螺纹的牙型角为_600_度，公称直径指的是螺纹的_外径_。6.我国三角带已经标准化，共分为_ Y Z A B C D E _七种型号，三角带的锲角是_ 400_度。7.带传动中，当中心距a过大，常会引起带的_抖动_，而中心距a过小，又会加速带的_老化（失效）_。8. 由渐开线的形成可知，离基圆越远的点，相应的压力角_大_，我国规定标准压力角为_ 200_。9.斜齿圆柱齿轮的配对条件是_法面模数和压力角相等_，_螺旋角大小相等_，_方向相反_。10.国家标准中，普通平键的主要尺寸6Xh按_轴径_选取。11.对于安装有斜齿圆柱齿轮的传动轴，最好选用_角接触3、7（6）_滚动轴承支承此轴；对于安装直齿圆柱齿轮的传动轴，最好选用_向心6、N _滚动轴承支承此轴。12. 轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行_周向_固定和_轴向_固定。4.已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z1=20、Z2=18、 Z3=56。求传动比i1H。(n1-nH)/(n3-nH)=-Z3/Z1 n3=0 i1H=1+Z3/Z1=1+56/20=3.8一填空：1 机构具有确定运动的条件是：_原动件数等于自由度数_。2 在轴的初步计算中，轴的直径是按_扭转强度_来初步确定的。3 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，_不存在_为死点位置。（A）曲柄与连杆共线 （B）摇杆与连杆共线 （C）不存在4 凸轮机构基圆半径越_大_，压力角越_小_，机构传动性能越好。5 凸轮机构中的压力角是指_凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向_间的夹角。（A） 凸轮上接触点的法线与该点的线速度方向。（B） 凸轮上的接触点的法线与从动件的运动方向。（C） 凸轮上的接触点的切线与从动件的运动方向。6 键B18*50的含义是_ B 型 长度50mm _。7 普通平键的三种形式为_ A _，_ B _，_ C _。8 设计键联接的几项内容是：A：按轮毂宽度选择键长，B：按要求选择键的类型，C：按轴的直径选择键的剖面尺寸，D：对联接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是_ B C A D _。9 螺纹的公称直径是指它的_外径_。M16*2的含义是_细牙螺纹外径16螺距2_。10 用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_三角形细牙螺纹_。（A）梯形螺纹 （B）三角形细牙螺纹 （C）三角形粗牙螺纹11 某调整螺旋，采用双线粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，螺杆应转_2_圈。（A）3 （B）2 （C）4 （D）2.512 国标规定，三角带有_ Y Z A B C D E _七种类型，代号B2280表示_ B 型 长度2280mm _。13 带传动主要依靠_带和两轮之间接触面之间的摩擦力_来传递运动和动力的。（A） 带和两轮接触面之间的正压力 （B）带的紧边拉力 （C）带和两轮之间接触面之间的摩擦力（D）带的松边力14 工作条件与型号一定的三角带，其寿命随小带轮直径的增大而_增大_。（A）增大 （B）减小 （C）无影响15 三角带横截面为等腰梯形，夹角为40度，则设计三角轮带时，轮槽夹角为_40度 （C）40度16 带传动的主动轮直径d1=180mm,转速n1=940rpm,从动轮直径d2=710mm，转速n2=233rpm,则弹性滑动系数为_0.022_。17 为使三角带传动种各根带受载均匀，带的根数不宜超过_10_根。（A）4 （B）6 （C）2 （D）1018 渐开线齿廓形状取决于_基圆_大小。19 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：_模数压力角相等_。20 齿轮传动的标准安装是指_节圆分度圆重合_。21 齿轮传动的重合度越大，表示同时参加啮合的轮齿数目_多_，齿轮传动越_平稳_。22 仿形法加工齿轮，根据被加工齿轮的 Z m _选择刀号。23 滚动轴承“6312”的含义是_深沟球轴承 直径系列3内径60_。24 滚动轴承的额定动载荷是指_ L=1(106转)时承受的载荷_。25 在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是_滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀_。（a） 滚动体碎裂（b） 滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀。（c） 保持架破坏。（d） 滚道磨损。二 判断正误（10分） 1凸轮机构中，凸轮最大压力角出现于凸轮轮廓坡度较陡的地方。（ 对 ） 2普通平键联接是依靠键的上下两平面间的摩擦力来传递扭矩的。（ 错 ） 3带传动中弹性滑动现象是不可避免的。 （ 对 ） 4. m,a*,c*都是标准的齿轮是标准齿轮。 （ 错 ） 5工作中转动的轴称为转轴。 （ 错 ）三 简要回答：（4X5分）1 绘制下列机构图示位置的压力角。2 在螺旋升角，摩擦系数相同的情况下，试比较三角形，梯形，矩形螺纹的自锁性和效率（简述理由）。：由于牙型角三角螺纹自锁最好，梯形次之，矩形最差。效率矩形自锁最好，梯形次之，三角螺纹最差。3 为什么要限制标准齿轮的最少齿数？：范成法加工齿轮齿数少于17发生根切4 在选择大小齿轮材料及热处理方法时，应考虑一个什么问题，为什么？：配对材料大齿轮硬度大小齿轮硬度50左右 因为小齿轮受载次数多，齿根薄四 计算题：（20分）（7分）1计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。：2 具有确定的运动（13分）2.图示轮系，已知Z1=30，Z2=20，Z2=30，Z3=74，且已知n1=100转/分。试求nH。n3=0 (n1-nH)/(-nH)=-Z2Z3/Z1Z2 n1/nH=2.64 nH=37.88一、选择题1. 在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，_有两个_死点位置。A 有一个B 没有C 有两个D 有三个2. 对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_最短杆_为机架，将得到双曲柄机构。A 最长杆B 与最短杆相邻的构件C 最短杆D 与最短杆相对的构件3. 一个渐开线圆柱齿轮上有两个可见圆，_齿顶圆_、_齿根圆_和两个不可见圆：_分度圆_、_基圆_。A 分度圆、齿顶圆； 基圆、齿根圆B 齿顶圆、基圆； 分度圆、齿根圆C 分度圆、基圆； 齿顶圆、齿根圆D 齿顶圆、齿根圆； 分度圆、基圆4. 渐开线齿廓基圆上的压力角 等于零A 大于零B 小于零C 等于零D 等于205. 用齿条型刀具范成加工渐开线直齿圆柱齿轮，当 Z17_时，将发生根切现象。A Z=17B Z17D Z=146. 标准平键联接的承载能力，通常取决于_轮毂的挤压强度_。A 轮毂的挤压强度 B 键的剪切强度 C 键的弯曲强度 D 键工作表面的挤压强度 7对于齿面硬度HB350的闭式齿轮传动，设计时一般_先按接触强度条件计算。A 先按接触强度条件计算 B 先按弯曲强度条件计算C 先按磨损条件计算 D 先按胶合条件计算 8. 阿基米德圆柱蜗杆的_轴面_模数，应符合标准数值。A 端面 B 法面 C 轴面 D 无 9. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角是_连杆与摇杆之间所夹锐角_。 A 摇杆两个极限位置之间的夹角 B 连杆与摇杆之间所夹锐角 C连杆与曲柄之间所夹锐角 D 摇杆与机架之间所夹锐角 10. 通常情况下，避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是_减小滚子半径 。 A 增大滚子半径 B 减小滚子半径 C增大基圆半径 D 减小基圆半径 二、计算题1. 计算机构的自由度。 =12. 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a150mm，传动比i12=4, 小齿轮齿数Z1=20。试确定这对齿轮的模数m和大齿轮的齿数Z2、分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2。：Z2=iZ1=4*20=80 m=2a/(z1+z2)=2*150/120=2.5 da2=mZ2=200 da2=200+2*2.5=205 df2=200-2*1.25*2.5=193.53. 图示轮系中蜗杆1为双头左旋蜗杆Z1=2，转向如图所示。蜗轮的齿数为Z2=50，蜗杆2为单头右旋蜗杆Z2=1, 蜗轮3的齿数为Z3=40, 其余各轮齿数为Z3=30, Z4=20, Z4=26, Z5=18, Z5=46, Z6=16, Z7=22。求i17。：i17=Z2Z3Z4Z5Z6Z7/Z1Z2Z3Z4Z5Z6=50*40*20*18*22/2*1*30*26*46= 220.7三、作图设计一偏置尖顶移动从动件盘形凸轮机构。已知从动件的运动规律， 曲线如图所示，凸轮的基圆、回转方向及从动件的初始位置如图所示，在