中国石油大学(北京)远程教育学院《机械设计课程设计》135

中国石油大学（北京）远程教育学院期 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%以上相同者判为雷同，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10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160mm时，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500mm时，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400mm而小于1000mm时，一般应做成轮辐截面为十字形的轮辐式结构的齿轮。 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=7.5KW，小齿轮转速n1=1450r/min，传动比i=2.08，两班制，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。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40Cr，调质，齿面硬度为240260HBS；大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度为220 HBS（表8.5）。因是机床用齿轮，由表8.10选7精度，要求齿面粗糙度。（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（8.28）式得确定有关参数如下：1）齿数和齿宽系数取小齿轮齿轮，则大齿轮齿数，圆整。实际传动比传动比误差可用。齿数比由表8.9取（因非对称布置及软齿面）2）转矩T13）载荷系数K由表8.6 取4）许用接触应力由图8.33c查得由式（8.33）计算应力循环次数由图8.34查得接触疲劳的寿命系数，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。所以计算两轮的许用接触应力故得计算模数由表8.1取标准模数（3）校核齿根弯曲疲劳强度由式（8.29） 确定有关参数和系数1）分度圆直径2）齿宽 取，3）齿形系数和应力修正系数根据齿数，由表8.8查得、；，。4）许用弯曲应力由式（8.34）由图8.35c查得： 由图8.36查得试验齿轮的应力修正系数按一般可靠度选取安全