机械设计复习PPT课件

1、12车辆工程专业机械设计基础A期末复习机械设计基础机械设计基础A课程主要学习了一下章节：课程主要学习了一下章节： 第十一章第十一章 齿轮传动（齿轮传动（11.611.17） 第十二章第十二章 蜗杆传动蜗杆传动 第十三章第十三章 齿轮系（没有出是非题）齿轮系（没有出是非题） 第十六章第十六章 轴轴 第十七章第十七章 滚动轴承滚动轴承 第十八章第十八章 滑动轴承滑动轴承本次考试卷的题型是：本次考试卷的题型是：第一题、是非题（第一题、是非题（10小题，每小题小题，每小题1.5分，共计分，共计15分）内容为上述分）内容为上述5章，每章章，每章2小题。小题。第二题、计算题（共第二题、计算题（共3小题，小

2、题，50分。分。 第第1小题小题15分，蜗杆传动的计算；分，蜗杆传动的计算； 第第2小题小题15分，轮系传动比计算；分，轮系传动比计算； 第第3小题小题20分，滚动轴承寿命计算）分，滚动轴承寿命计算）第三题、齿轮传动的受力分析（第三题、齿轮传动的受力分析（15分）分）第四题、轴系零件的结构改错（第四题、轴系零件的结构改错（20分）分）第二题、计算题（共第二题、计算题（共3 3小题，小题，5050分）分）第第1小题：蜗杆蜗轮几何尺寸的计算，小题：蜗杆蜗轮几何尺寸的计算，P252页例题页例题12.1 在一对蜗杆蜗轮传动中，蜗杆为单头（在一对蜗杆蜗轮传动中，蜗杆为单头（z1=1），其分度圆直径），其

3、分度圆直径d1=50mm，蜗轮的齿数蜗轮的齿数z2=40，分度圆直径分度圆直径d2=200mm，当量摩擦系数，当量摩擦系数fv=0.12。试求：试求：(1)蜗杆轴向模数蜗杆轴向模数ma1及蜗轮端面及蜗轮端面模数模数mt2；(2)蜗杆的轴向齿距蜗杆的轴向齿距pa和和导导程角程角；(3)两轮中心矩两轮中心矩a ；（4）问是否具有自锁性；（）问是否具有自锁性；（5）蜗杆传动的啮蜗杆传动的啮合效率合效率1。解：解：(1)求求ma1及及mt2 d2mt2z2， ma1=mt2=m=d2/z2=200/40=5mm；(2)求求pa和和 pam3.1416515.708mm (4)求求1第二题、计算题（共第

4、二题、计算题（共3 3小题，小题，5050分）分）第第2小题小题15分，齿轮系传动比计算，分，齿轮系传动比计算，P286页页13.9题、题、 13.10题、题、 13.12题题 13.15题题13.4 13.4 复合轮系及其传动比复合轮系及其传动比计算混合轮系传动比的正确方法是：计算混合轮系传动比的正确方法是： （1） 区分轮系；区分轮系；（2） 分别列式分别列式；（3） 联立求解。联立求解。基本周转轮系基本周转轮系1个个H (行星架行星架)行星轮行星轮（轴线不固定）（轴线不固定）与行星轮啮合的与行星轮啮合的中心轮中心轮在计算复合轮系传动比时，首先必须将复合轮系中所包含的各基本周转轮系和定轴轮

5、系一一加以分开，并分别应用定轴轮系和周转轮系的计算公式，建立起基本轮系转速与齿数比的关系，然后把它们连立起来求解，即可求得复合轮系的传动比。因此，在计算复合轮系的传动比时，首先要将复合轮系中的定轴轮系部分和基本周转轮系加以区分开来。搞清复合轮系是由那些定轴轮系部分和那几个基本周转轮系组成。那些齿轮组成了定轴轮系，那些齿轮组成的基本周转轮系。为了正确划分出各基本轮系，关键是要能从复合轮系中找出其基本周转轮系。在从复合轮系中找出基本周转轮系时，应根据周转轮系具有行星轮的特点，首先找出行星轮，然后找出支承行星轮的行星架H（请同学们注意行星架的形状不一定是简单的杆状），然后跟随行星轮，与其他轮啮合的线

6、索找出两个中心轮。每个行星架H，连同行星架上的行星轮，与行星轮相啮合的两个中心轮便组成的一个周转轮系。在复合轮系中，有可能包含有几个基本周转轮系（每一个行星架都对应有一个周转轮系），将这些基本周转轮系一一找出后，剩下的部份便是定轴轮系部分。 例例9-99-9定轴轮系定轴轮系:1-2i12= 1/ 2 = - Z2/Z1=2HHHi4242424ZZ补充方程补充方程: 2= 2 ; 4 =0周转轮系周转轮系:3 H 2 , 445.01HH101Hi求求i1H:z z2=20=20O OO OH Hz z1 1=20=20z z2 2=40=40z z3 3=30=30z z4 4=80=80例

7、例9-109-101 12 23 3H H1 14 45 56 6H H2 2求：周转轮系周转轮系 2-H1- 1，3周转轮系周转轮系5-H2 4，6226446HHHi113113HHHi13ZZ H1= 4 ; 6 = 3 = 046ZZi i1 1H H2 2n3nHn1nHz2z1 在图示由圆锥齿轮组成的轮系中，已知各轮的齿数为在图示由圆锥齿轮组成的轮系中，已知各轮的齿数为z1=20，z2=30，z2=50，z3=80，nH =50r/min(箭头向上箭头向上)，n3=200r/min(箭头向下箭头向下)，求，求n1的大小和方向。的大小和方向。例例9-119-11设设行星架行星架H H

8、向上转动为正，则向上转动为正，则n nH =50r/min，n n3 =-200r/min-200r/min解得：解得：n1=650r/min 轮轮1 1与与H H转向相同，即箭头向上转向相同，即箭头向上 。2Hi13 -z3z2308020 50 - -125-20050n150125 -2 求图示轮系的传动比求图示轮系的传动比i i14，已知已知z z1z z22525，z z2z z32020，z zH100100，z z42020。 例例9-129-12121322313113zzzznnnnnniHHHHH1213211zzzznniHH轮轮H H、4 4组成定轴轮系组成定轴轮系 H

9、HHzznni444HHHzzzzzziinni421324141141125910020252520201行星轮系行星轮系: : 2,2-2,2-H-1,3H-1,3例例9-139-13122 3455 6H1H2基本周转轮系：基本周转轮系：2,2 -H1-1,35,5 -H2-4,6例例9-149-141233 4 451 H基本周转轮系：基本周转轮系：2 -H-1,33 - 4,4 -5- 1 定轴轮系：定轴轮系：例例9-159-15122 3 344 5 567H6H-5 、7-基本周转轮系基本周转轮系1、2- 2 、3-3 、4-4 、5-定轴轮系定轴轮系例例9-16：已知各轮齿数，

10、：已知各轮齿数， 求传动比求传动比i1H1、分析轮系的组成、分析轮系的组成 1，2- -2 ，3定轴轮系定轴轮系 4，H，1 3 ，周转轮系周转轮系 2、分别写出各轮系的传动比、分别写出各轮系的传动比 定轴轮系定轴轮系 ： 213223113)1(ZZZZi周转轮系周转轮系 ： 311313)1(ZZiHHH3、找出关系，联立求解、找出关系，联立求解331132321131111ZZZZZZZZiHHH与轮与轮1同向同向输入输入输出输出11 22 33 4H电动卷扬机减速器电动卷扬机减速器H为输出件为输出件例例9-17：P372已知各轮齿数：已知各轮齿数：Z1=24，Z2=48，Z2=30，Z

11、3=90,Z3=20，Z4=30，Z5=80,求求i1H区分轮系区分轮系 3，4，5定轴轮系定轴轮系 分别列式分别列式21323113)1(ZZZZiHHH355353ZZi533H 联立求解联立求解311Himin/14501rn min/77.4631145011rinnHH 1，2-2，3，H周转轮系周转轮系 H3 4H5电动卷扬机减速器电动卷扬机减速器机构分析机构分析1，2-2，3，H周转轮系周转轮系 3，4，5定轴轮系定轴轮系 122 3H122 33 4H5 某起重装置，其运动简图所图所示，已知各轮齿数为Z1Z220，Z360，Z42(蜗杆)，Z540，n1的转向如图所示，试求：1

12、、该轮系属于何种轮系？2、i15的大小；3、此时重物是上升还是下落？15n14第二题、计算题（共第二题、计算题（共3 3小题，小题，5050分）分）第第3小题小题20分，滚动轴承寿命计算。分，滚动轴承寿命计算。 一对一对7208AC（径向基本额定动载荷（径向基本额定动载荷r35200N ）角接触球轴承采）角接触球轴承采用如下图安装方式。轴承受到的径向载荷用如下图安装方式。轴承受到的径向载荷Fr18000N，Fr24000N，作，作用用于轴上的外部轴向力于轴上的外部轴向力FA3000N，方向图所示，方向图所示。试求：试求：(1)轴承的内部轴向载荷轴承的内部轴向载荷FS1、FS2，并在图中画出其方

13、向；，并在图中画出其方向；(2)轴承所受的轴向载荷轴承所受的轴向载荷Fa1 、Fa2 ；(3)轴承所受的当量动载荷轴承所受的当量动载荷P1 、P2 ；(4)哪个轴承寿命短哪个轴承寿命短 。注：轴承的内部轴向力：注：轴承的内部轴向力：Fs0.68Fr；判定系数判定系数e0.68。当。当Fa/Fre时，时，X1，Y0；当；当Fa/Fre时，时，X0.41，Y0.87。FS2FS1轴承1Fr1FRFA轴承2Fr2第二题、计算题（共第二题、计算题（共3 3小题，小题，5050分）分）解：解：(1)求轴承求轴承1、2的内部轴向力的内部轴向力FS1、FS2 FS10.68Fr10.6880005440N，

14、 FS20.68Fr20.6840002720N，其方向如图所示；，其方向如图所示；(2)计算轴承计算轴承1、2的轴向载荷的轴向载荷Fa1、Fa2 FS1FA544030008440FS22720 轴有向右窜动的趋势轴有向右窜动的趋势 故：轴承故：轴承1为放松端，为放松端，Fa1 FS15440 轴承轴承2为压紧端，为压紧端，Fa2 FS1FA544030008440N (3)计算轴承计算轴承1、2的当量动载荷的当量动载荷P1、P2 Fa1Fr1544080000.68e，故：，故：X11、Y10； P1fp（X1Fr1Y1Fa1）fp Fr1180008000N Fa2Fr284404000

15、0.68e，故：，故：X20.41，Y20.87 P2fp（X2Fr2Y2Fa2）1（0.414000+0.878440）8982.8N (4)哪个轴承寿命哪个轴承寿命 且且 P2 P1 ，轴承轴承2的寿命短。的寿命短。 第三题、齿轮传动的受力分析第三题、齿轮传动的受力分析 在图示传动系统中，件在图示传动系统中，件1、2为第一对蜗杆传动，件为第一对蜗杆传动，件3、4为斜齿圆柱齿轮，件为斜齿圆柱齿轮，件5、6为第二对蜗杆传动，件为第二对蜗杆传动，件7、8为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆为直齿圆锥齿轮。已知蜗杆1为主动，要求输出齿轮为主动，要求输出齿轮8的的回转方向如图所示。试确定：回转方向如图所示。试确

16、定： (1)各轴的回转方向（画在图上）；各轴的回转方向（画在图上）； (2)考虑轴考虑轴、上所受轴向力能抵消一部分，定出各轮的上所受轴向力能抵消一部分，定出各轮的螺旋线方向（画在图上）；螺旋线方向（画在图上）； (3)画出各轮的轴向分力的方向。画出各轮的轴向分力的方向。n1n8大锥大锥齿轮齿轮8蜗杆蜗杆1旋向旋向( )小斜齿圆柱小斜齿圆柱齿轮齿轮3旋向旋向( )蜗轮蜗轮2旋向旋向( )蜗轮蜗轮6旋向旋向( )小锥齿轮小锥齿轮7n6大斜齿圆柱齿轮大斜齿圆柱齿轮4旋向旋向( )蜗杆蜗杆5旋向旋向( )Fa6Ft5n7Ft6Fa5Fa8Fa7n5n4n3n2Ft2Fa1Fa4Fa3Fa2Ft1右右右

17、右右右左左左左左左Fr4Fr3Ft4Ft3第四题、轴系零件的结构改错第四题、轴系零件的结构改错第四题、轴系零件的结构改错第四题、轴系零件的结构改错第四题、轴系零件的结构改错第四题、轴系零件的结构改错第四题、轴系零件的结构改错第四题、轴系零件的结构改错下图为一齿轮减速器部分装配图，试指出结构不合理及错误所在（不考虑圆角和铸下图为一齿轮减速器部分装配图，试指出结构不合理及错误所在（不考虑圆角和铸造斜度以及不计重复错误）。造斜度以及不计重复错误）。 精 加 工 面 过 长 且 装 拆 轴 承 不 便 。按上述范例在图中标出结构不合理及错误所在，并用文字说明原因按上述范例在图中标出结构不合理及错误所在，并用文字说明原因。解：解：1.1.安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩；安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩； 2. 2.键槽过长安装上的键与轴承端盖干涉（相碰）；键槽过长安装上的键与轴承端盖干涉（相碰）； 3. 3.轴承端盖的加工面与非加工面没有区分开；轴承端盖的加工面与非加工面没有区分开； 4. 4.在轴与轴承端盖孔之间缺少密封圈