机械设计基础（下）
第一章 机械设计概论
复习思考题
1、机械设计的基本要求包括哪些方面？
2、机械设计的一般程序如何？
3、对机械零件设计有哪些一般步骤？
4、对机械零件设计有哪些常用计算准则？
5、对机械零件材料的选择应考虑哪些方面的要求：
习 题
1．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？
2．机械零件常用的计算准则有哪些？
第二章 机械零件的强度
复习思考题
1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？
2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax 、最小应力σmin 、平均应力σm 、应力幅σa 与应力循环特性γ的表达式。
3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？
4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？
5、如何由σ-1、σ0和σs 三个试验数据作出材料的简化极限应力图？
6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素K σ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？
7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm 和应力幅均有影响？
8、按Hertz 公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？
习题
1．某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。取循环基数N 0=5×106，m =9，试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
2．已知材料的机械性能为σs =260MPa ，σ-1=170MPa ，ψσ=0.2，试绘制此材料的简化根限应力线图。
3．圆轴轴肩处的尺寸为：D =54mm ，d =45mm ，r =3mm 。如用上题中的材料，设其强度极限B =420MPa ，试绘制此零件的简化极限应力线图，零件的βσ=βq =1。
4．如上题中危险剖面上的平均应力σm =20MPa ，应力幅σa =30MPa ，试分别按①γ=C ，②σm =C ，求出该载面的计算安全系数S ca 。
第三章 摩擦、磨损与润滑
复习思考题
1、滑动摩擦为哪几种类型？各有何特点？
2、典型的磨损分哪三个阶段？磨损按机理分哪几种类型？
3、润滑油和润滑脂的主要性能指标有哪些？
4、什么是流体的粘性定律？
5、粘度的常用单位有哪些？影响粘度的主要因素是什么？如何影响？
6、流体润滑有哪些类型？各有何特点？
习 题
1． 根据摩擦面间存在润滑剂的状况，滑动摩擦分为哪几种？
2． 获得流体动力润滑的基本条件是什么？
3． 评价润滑脂和润滑油性能的指标各有哪几个？
第四章 螺纹联接和螺旋传动
复习思考题
1、受横向转矩的螺栓组采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是 。
①相等的；②与到几何中心距离成正比；③与到几何中心距离成反比；④都不变
2、在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了 。
①不致损伤螺栓头和螺母；②增大接触面积，不易松脱；③防止产生附加偏心载荷；④便于装配。
3、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式][4
3.12
1σπσ≤=d Q ca ，Q 为 。
①工作载荷；②预紧力；③预紧力+工作载荷；④工作载荷+残余预紧力。
4、设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了 。 ①美观；②受力最小；③联接方便；④接合面受力较均匀。
5、在确定紧螺栓联接的计算载荷时，预紧力Q P 比一般值提高30%，这是考虑了 。 ①螺纹上的应力集中；②螺栓杆横截面上的扭转应力；③载荷沿螺纹圈分布的不均匀性；④螺纹毛刺的部分挤压。
6、受横向载荷的普通螺栓联接有何缺点？
7、为什么大多数螺纹联接都要预紧？预紧力Q P 过小后果是什么？预紧力Q P 过大有什么结果？
8、简述提高螺纹联接强度的四种措施：
9、若用降低螺栓刚度的办法来提高螺栓联接的疲劳强度，试作力和变形图说明之。
10、举二种常用螺纹联接的类型，并分别说明应用场合？
11、螺纹联接中摩擦防松、机械防松装置各有哪几种？（各举出二例）。
12、螺旋传动有哪些类型？滚珠螺旋传动有何特点？
习 题
1．如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N 时，求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。（2）若被联接件间不出现缝隙，最大工作载荷是多少？
2．如图所示支承杆用三个M12铰制孔螺栓联接在机架上，（铰孔直径d0=13mm）若螺杆与孔壁的挤压强度足够，试求作用于该悬壁梁的最大作用力F。（不考虑构件本身的强度，螺栓材料的屈服极限σs=600MPa，取剪切安全系数nτ=2.5）。
3．如图凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，接合面摩擦系数f=0.16，防滑系数K S=1.2，若联轴器传递扭矩为150N·m，试求螺栓螺纹小径。（螺栓[σ]=120MPa）
第五章键、花键、无键联接及销联接
复习思考题
1、平键联接的可能失效形式为。
①疲劳点蚀；②弯曲疲劳破坏；③胶合；④压溃、摩损、剪切破坏等
2、楔键联接与平键联接相比，前者对中性。
①好；②差；③相同；④无法比较
3、半圆键联接具有特点。
①对轴强度削弱小；②工艺性差、装配不方便；③调心性好；④承载能力大
4、渐开线花键的定心方式有哪些？
5、花键联接与平键联接相比，有哪些特点？
习题
如图所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相联接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其联接强度。已知轴的材料为45号钢，传递的转矩T=1000N·m，齿轮用锻钢制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。
第六章铆接、焊接与胶接
复习思考题
1、按工作要求铆缝分哪些类型？
2、常用焊接方法有哪些？焊缝的类型有哪些？
3、胶接接头应如何设计？如何选择粘胶剂？
第七章带传动
复习思考题
1、带传动正常工作时，小带轮上的滑动角小带轮的包角。
①大于；②小于；③小于或等于；④大于或等于。
2、设计中限制小带轮的直径D1≥D1min是为了。
①限制带的弯曲应力；②限制相对滑移量；③保证带与轮面间的摩擦力；④带轮在轴上安装需要。
3、带传动的设计准则是。
①保证带具有一定寿命；②保证带不被拉断；③保证不发生滑动情况下，带又不被拉断；
④保证传动不打滑条件下，带具有一定的疲劳强度。
4、在相同的条件下，为什么三角胶带比平型带的传动能力大？
5、带传动为什么要限制其最小中心距？
6、在三角胶带传动中，为什么一般推荐使用的带速v≤25m/s？
7、带传动的弹性滑动是什么原因引起的？它对传动的影响如何？
8、带传动的打滑经常在什么情况下发生？打滑多发生在大轮上还是小轮上？刚开始打滑时，紧边拉力松边拉力有什么关系？
9、给出带的应力分布图注明各种应力名称及最大合成应力的位置？
习题
1．V带传动传递的功率P=7.5kW，平均带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍（F1=2F2）。试求紧边拉力F1，有效圆周力F e和预紧力F0。
2．V带传动传递的功率P=5kW，小带轮直径D1=140mm，转速n1=1440r/min，大带轮直径D2=400mm，V带传动的滑动率ε=2%，①求从动轮转速n2；②求有效圆周力F e。
3．C618车床的电动机和床头箱之间采用垂直布置的V型带传动。已知电动机功率P=4.5kW，转速n=1440r/min，传动比i=2.1，二班制工作，根据机床结构，带轮中心距a应为900mm左右。试设计此V带传动。
第八章链传动
复习思考题
1、链传动设计中限制小链轮齿数不小于9齿是为了。
①防止脱链现象；②防止小链轮转速过高；③提高传动平稳性；④保证链轮轮齿的强度。
2、链传动中当其它条件不变的情况下，传动的平稳性随链条节距P的。
①减小而提高；②减小而降低；③增大而提高；④增大而不变。
3、链传动中合理的链条长。
①应等于奇数倍链节距；②应等于偶数倍链节距；③可以为任意值；④按链轮齿数来决定
4、链传动为何小链轮齿数Z1不宜过少？而大链轮齿数Z2又不宜过多？
5、影响链传动不平稳的因素有哪些？
6、链传动有哪几种主要的失效形式？
习题
一链式运输机驱动装置采用套筒滚子链传动，链节距p=25.4mm，主动链轮齿数z1=17，从动链轮齿数z2=69，主动链轮转速n1=960r/min，试求：
（1）链条的平均速度v；
（2）链条的最大速度v max和最小速度v min；
（3）平均传动比i。
第九章齿轮传动
复习思考题
1、锥齿轮弯曲强度计算中的齿形系数Y Fa应按确定：
①max{[σ]H1,[σ]H2}；②min{[σ]H1,[σ]H2}；③[σ]H1；④[σ]H2
2、由直齿和斜齿圆柱齿轮组成的减速器，为使传动平稳，应将直齿圆柱齿轮布置在。
①高速级；②低速级；③高速级或低速级；④哪一级，无法判断。
3、齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变时，将模数加大，其接触疲劳强度将，弯曲强度将。
①提高；②降低；③不变；④无法判明变动情况。
4、一对齿轮啮合传动时，大、小齿轮上齿面的接触应力。
①σH1=σH2；②σH1>σH2；③σH1<σH2；④不能判明大小关系。
5、开式齿轮传动中，保证齿根弯曲应力σF≤[σ]F，主要是为了避免齿轮的失效。
①轮齿折断；②齿面磨损；③齿面胶合；④齿面点蚀。
6、在齿轮传动中，提高其抗点蚀能力的措施之一是。
①提高齿面硬度；②降低润滑油粘度；③减小分度圆直径；④减少齿数。
7、在齿轮传动中，为减少动载，可采取的措施是。
①改用好材料；②提高齿轮制造精度；③降低润滑油粘度；④加大模数。
8、在齿轮传动中，为改善齿端偏载现象，可采取的措施之一是。
①增加齿宽；②将齿轮轮齿作成鼓形齿；③把齿轮悬臂布置；④加大齿面硬度。
9、在齿轮传动的载荷计算中，为什么要引入动载荷系数K v？K v与哪些因素有关？
10、为提高齿面的抗点蚀能力，试至少举出三种办法。
11、为提高齿轮轮齿抵抗弯曲折断的能力，试至少举出三种措施。
12、在齿轮传动中，为减少动载荷，试至少举出三种措施。
13、在齿轮传动中，为减轻齿轮的齿端偏载，试至少举出三种措施。
习题
1．齿轮传动主要有哪几种失效？
2．齿轮传动强度计算中引入的载荷系数K考虑了哪几方面的影响？分别加以说明。
3．图示为蜗杆、齿轮传动装置。右旋蜗杆I为主动件，为使轴Ⅱ、Ⅲ上传动件的轴向力能相抵消，试确定：
（1）蜗杆的转向1；
（2）一对斜齿轮3、4轮齿的旋向；
（3）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力（用各分力表示）情况。
4．图示两级斜齿轮传动，已知第一对齿轮：z1=20，z2=40，m n1=5mm，°；第二对齿轮；z3=17，z4=52，m n2=7mm。今使轴Ⅱ上传动件的轴向力相互抵消，试确定：
（1）斜齿轮3、4的螺旋角β2的大小及轮齿的旋向；
（2）用图表示轴Ⅱ上传动件的受力情况（用各分力表示）。
第十章蜗杆传动
复习思考题
1、磨削时没有理论误差精度较高的普通圆柱蜗杆是
①延伸渐开线蜗杆；②渐开线蜗杆；③阿基米德蜗杆；④圆弧面蜗杆
2、标准蜗杆传动的中心距计算公式应力
①)(2121z z m a +=； ②)(212z q m a +=； ③)(212z q m a t +=； ④)(2
12z q m a n += 3、蜗杆蜗轮啮合面间的滑动速度V a 与蜗杆的圆周速度V 1之间有如下关系
①V a =V 1；②；V a >V 1；③V a 4、蜗杆传动的主要失效形式是 ①齿面疲劳点蚀；②齿根的弯曲折断；③齿面的胶合和磨损；④齿面的塑性变形 5、蜗杆传动的油温最高不应超过 ①30℃；②50℃；③80℃；④120℃ 6、其他条件相同时，若增加蜗杆头数，则滑动速度 ①增加；②减小；③保持不变；④不一定 7、蜗杆传动为什么要引入直径系数q ？ 8、蜗杆的热平衡核算不满足要求时可采取哪些措施。 习 题 1．闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？ 2．试分析图示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋线方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向（用各分力表示）。 3．图中所示为手动绞车。已知：m=8，q=8，z 1=1，z 2=40，D =200mm 。问： （1）欲使重物W 上升1m ，手柄应转多少转？转向如何？ （2）若当量摩擦系数f v =0.2，该传动啮合效率η1是多少？该机构能否自锁？ 第十一章 轴 复习思考题 1、轴上零件的轴向定位方法有哪些？ 2、自行车的前轴是 。 心轴；②转轴；③传动轴；④光轴 3、若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳素钢改为合金钢，轴的刚度 。 不变；②降低了；③增加了；④不定 4、轴的强度计算公式22)(T M M ca α+=中α的含意是什么？其大小如何确定？ 5、当旋转轴上作用恒定的径向载荷时，轴上某定点所受的弯曲应力是对称循环应力、脉动循环应力还是恒应力？为什么？ 6、公式d ≥A 3n P 有何用处？其中A 取决于什么？计算出的d 应作为轴上哪部分的直径？ 7、按许用应力验算轴时，危险剖面取在哪些剖面上？为什么？ 8、轴的刚度计算内容包括哪些？ 9、什么叫刚性轴？什么叫挠性轴？ 习 题 1．由电机直接驱动的离心水泵，功率3kW ，轴转速为960r/min ，轴材料为45钢，试按强度要求计算轴所需的直径。 2．如图所示为某减速器输出轴的结构图，试指出其设计错误，并画出其改正图。 第十二章 滑动轴承 复习思考题 1、滑动轴承的宽径比B/d 愈小，则 。 ①轴承温升愈大；②摩擦功耗愈小；③承载能力愈大；④端泄愈小。 2、流体动压润滑轴承进行P 、v 、Pv 的验算是因为 。 ①启动时属于液体润滑状态；②运行时属于液体润滑状态；③运行时会发生金属过度磨损；④启动时会发生金属过度磨损。 3、影响流体动力润滑后滑动轴承承载能力因素有： ①轴承的直径；②宽径比B/d ；③相对间隙；④轴承包角 4、流体动力润滑轴承在稳定运转工作时，油膜不致被破坏的条件是什么？ 5、流体动压轴承的工作过程可分为哪三个阶段？ 6、向心滑动轴承有哪几种结构类型？ 7、简要说明设计非液体摩擦向心滑动轴承时，计算p 、v 值是解决了什么问题？ 8、试分析滑动轴承相对间隙r δ ψ=的大小对承载能力有什么影响？ 9、试说明单油楔圆柱形流体动压滑动轴承的工作过程如何？并绘图说明其轴颈中心位置的变化。 10、形成流体动压润滑的基本条件是什么？ 习题 1．非全液体润滑滑动轴承验算p、v、pv三项指标的物理本质是什么？为什么液体动力润滑滑动轴承设计时首先也要验算此三项指标？ 2．某不安全液体润滑径向滑动轴承，已知：轴径直径d=200mm，轴承宽度B=200mm，轴颈转速n=300r/min，轴瓦材料为ZCuSn10P1，试问它可以承受的最大径向载荷是多少？ 第十三章滚动轴承 复习思考题 1、向心推力滚动轴承承受轴向载荷的能力是随接触角的增大而。 ①增大；②减小；③不变；④不一定 2、典型的滚动轴承由哪四部分组成？ 3、什么是滚动轴承的接触角？ 4、滚动轴承最常见的失效形式是什么？ 5、安装滚动轴承时为什么要施加预紧力？ 6、增加滚动轴承刚度的办法有哪些？ 7、什么是轴承的寿命？什么是轴承的额定寿命？ 8、为什么向心推力轴承必须成对安装使用？ 9、什么是滚动轴承的当量动载荷P？P应如何计算？ 10、轴向载荷是如何影响角接触滚动轴承滚动体的载荷分布的？ 11、滚动轴承的支承形式有哪些？各有何特点？ 12、选择滚动轴承配合的原则有哪些？ 习题 1．试说明下列各轴承的内径有多大？哪个轴承的公差等级最高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷能力最大？哪个不能承受径向载荷？ 6208/P2、30208、5308/P6、N2208 2．设某斜齿轮轴根据工作条件在轴的两端反装两个圆锥滚子轴承，如图所示。已知轴上齿轮受力切向力F t=2200N，径向力F r=900N，轴向力Fa=400N，齿轮分度圆直径d=314mm，轴转速n=520r/min，运转中有中等冲击载荷，轴承预期计算寿命L’h=15000h。设初选两个轴承型号均为30205，其基本额定动载荷和静载荷分别为C=32200N、C0=37000N，计算系数e=0.37，Y=1.6，Y0=0.9。试验算该对轴承能否达到预期寿命要求。 3．指出图中齿轮轴系上的错误结构并改正之。滚动轴承采用脂润滑。 第十四章联轴器、离合器与制动器 复习思考题 1、机械式联轴器有哪些类型？各有何特点？分别适用于什么场合？ 2、如何确定联轴器的类型与尺寸？ 3、牙嵌式离合器与摩擦式离合器各适用于什么场合？ 4、超越离合器的工作原理如何？适用于哪些场合？ 5、制动器与离合器的区别是什么？常开式制动器与常闭式制动器各适用于什么场合？习题 1．试说明联轴器与离合器的不同功用。 2．离心式水泵与驱动电动机用尼龙柱销联轴器联接，传递功率38kW，转速为960r/min。两端被联接轴直径分别为d1=60mm，d2=50mm。试选择联轴器的型号。 第十五章弹簧 复习思考题 1、按承载性质和外形弹簧各分为哪几种主要类型？ 2、什么是弹簧的刚度？什么是弹簧的阻尼系数？ 3、如何确定弹簧的材料及许用应力？ 4、什么是弹簧的弹簧指数？它与弹簧的工作性能有什么关系？ 第十六章机架零件 复习思考题 1、对机架零件设计的一般要求有哪些？ 2、不同截面形状的机架，对强度和刚度的影响如何？ 3、如何合理布置机架的肋板以增加机架的强度和刚度？ 第一章概论 一、判断 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 3、机构是具有确定相对运动的构件组合。（√） 4、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。（√） 5、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。（×） 6、连杆是一个构件，也是一个零件。（√） 7、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。（×） 二、选择 1、组成机器的运动单元体是什么（ B ） A．机构 B．构件 C．部件 D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述（ D ） A．构件是机器零件组合而成的。 B．构件是机器的装配单元 C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件（ B ） A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子 D．空气压缩机 三、填空 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 模块八 一、填空 1、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。 2、传动带中的的工作应力包括拉应力、离心应力和弯曲应力。 3、单根V带在载荷平稳、包角为180°、且为特定带长的条件下所能传递的额定功率P0主要与带型号、小轮直径和小轮转速有关。 4、在设计V带传动时，V带的型号根据传递功率和小轮转速选取。 5、限制小带轮的最小直径是为了保证带中弯曲应力不致过大。 6、V带传动中，限制带的根数Z≤Z max，是为了保证每根V带受力均匀（避免受力不均）。 7、V带传动中，带绕过主动轮时发生带滞后于带轮的弹性滑动。 8、带传动常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮等几种。 9、V带两工作面的夹角θ为40°，V带轮的槽形角?应小于θ角。 10、链传动和V带传动相比，在工况相同的条件下，作用在轴上的压轴力较小，其原因是链传动不需要初拉力。 11、链传动张紧的目的是调整松边链条的悬垂量。采用张紧轮张紧时，张紧轮应布置在松边，靠近小轮，从外向里张紧。 二、选择 1、平带、V带传动主要依靠（D）来传递运动和动力。 A．带的紧边拉力；B．带的松边拉力；C．带的预紧力；D．带和带轮接触面间的摩擦力。 2、在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（C）。 A．强度高；B．尺寸小；C．有楔形增压作用；D．没有接头。 3、带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为（D）。 A．带的材料不符合虎克定律；B．带容易变形和磨损； C．带在带轮上打滑；D．带的弹性滑动。 4、带传动在工作时产生弹性滑动，是因为（B）。 A．带的初拉力不够；B．带的紧边和松边拉力不等； C．带绕过带轮时有离心力；D．带和带轮间摩擦力不够。 5、带传动发生打滑总是（A）。 A．在小轮上先开始；B．在大轮上先开始；C．在两轮上同时开始；D不定在哪轮先开始。 6、带传动中，v1为主动轮的圆周速度，v2为从动轮的圆周速度，v为带速，这些速度之间存在的关系是（B）。 A．v1 = v2 = v；B．v1＞v＞v2；C．v1＜v＜ v2；D．v1 = v＞ v2。 7、一增速带传动，带的最大应力发生在带（D）处。 A．进入主动轮；B．进入从动轮；C．退出主动轮；D．退出从动轮。 8、用（C）提高带传动传递的功率是不合适的。 A．适当增加初拉力F0；B．增大中心距a； C．增加带轮表面粗糙度；D．增大小带轮基准直径d d； 9、V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是（A）。 A．带的型号；B．带的速度；C．主动轮转速；D．传动比。 10、带传动采用张紧装置的目的是（D）。 A．减轻带的弹性滑动；B．提高带的寿命； C．改变带的运动方向；D．调节带的初拉力。 11、确定单根V带许用功率P0的前提条件是（C）。 A．保证带不打滑；B．保证带不打滑，不弹性滑动； C．保证带不打滑，不疲劳破坏；D．保证带不疲劳破坏。 12、设计带传动的基本原则是：保证带在一定的工作期限内（D）。 A．不发生弹性滑动；B．不发生打滑； C．不发生疲劳破坏；D．既不打滑，又不疲劳破坏。 13、设计V带传动时，发现带的根数过多，可采用（A）来解决。 A．换用更大截面型号的V带；B．增大传动比；C．增大中心距；D．减小带轮直径。 14、与齿轮传动相比，带传动的优点是（A）。 A．能过载保护；B．承载能力大；C．传动效率高；D．使用寿命长。 机械设计基础 课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机中的传动装置 专业年级：电气工程系15级 学号： 11111111111 学生姓名：宋 指导教师： 机械工程系 完成时间 2017年 7 月 7 日 机械设计基础课程设计任务书 学生姓名：学号：11111111111111 专业：电气工程系任务起止时间：2017年 7 月 3 日至 2017年 7 月 7 日 设计题目：设计带式输送机中的传动装置 一、传动方案如图1所示： 1—电动机；2—V带传动； 3—单级圆柱齿轮减速器 4—联轴器；5—带式输送机；6—鼓轮；7—滚动轴承 图1 带式输送机减速装置方案图 二、原始数据 滚筒直径d /mm400 传送带运行速度v /(m/s) 1.6运输带上牵引力F/N2100每日工作时数T /h24三、设计任务： 1.低速轴系结构图1张（A2图纸）； 2.设计说明书1份。 在1周内完成并通过答辩 目录 （一）电机的选择 (1) （二）传动装置的运动和动力参数计算 (3) （三）V带传动设计 (4) （四）减速器（齿轮）参数的确定 (6) （五）轴的结构设计及验算 (8) （六）轴承根据 (12) （七）联轴器的选择 (12) （八）键连接的选择和计算 (13) （九）心得体会 (16) （一）电机的选择 1.选择电机的类型和结构形式： 依工作条件的要求，选择三相异步电机 封闭式结构 u=380v Y 型 2.电机容量的选择 工作机的功率P 工作机=F 牵*V 运输带/1000= 3.36 kW V 带效率： 0.96 滚动轴承效率： 0.99 齿轮传动效率（闭式）: 0.97 x 1 (对) 联轴器效率： 0.99 传动滚筒效率： 0.96 传输总效率η= 0.859 则，电机功率 η 工作机 P P = d = 3.91 kW 机械设计基础精品课—课程设计 引言 课程设计是机械设计基础课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。在本设计中要求学生明确学习目的，端正学习态度；理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理正确；正确处理继承和创新的关系，正确处理理论计算和结构、工艺要求之间的关系；正确使用标准和规范，提高产品的设计质量。 机械设计基础课程设计教学大纲 一、课程设计设计的性质、目的 机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。 本课程设计的教学目的是： 1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。 2．学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。 3．进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 二、课程设计的主要内容与基本要求 课程设计一般选择机械传动装置或简单机械作为设计题目（比较成熟的题目是以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几个方面： （1）拟定、分析传动装置的设计方案； （2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； （3）进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等 （4）绘制减速器装配图； （5）绘制零件工作图； （6）编写设计计算说明书。 课程设计要求在2周时间内完成以下任务： （1）绘制减速器装配图一张（A1） （2）零件工作图1—2张 （3）设计说明书一份（齿轮、轴、箱体等） （4）答辩 三、时间分配 机械设计基础课程设计指导 （一）传动装置的总体分析 1、拟定传动方案 传动装置的设计方案一般用运动简图表示。它直观地反映了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。 满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。一种方案要同时满足这些要求往往 机械设计基础教材习题参考解答 （第一章~第五章） 2012.8 目录 第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11 第1章机械设计概论 思考题和练习题 1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。 解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等； 继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。 变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。各种工程机械、农田作业机械等。 1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？ 解：产品的性能、产品的 1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。 从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则： 1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性 1-4解：机械设计的内容和步骤？ 解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。 《机械设计基础》课程建设总结 我们一直实行“课程建设工程化”的方针，把这门课程建设作为一项系统工程，全面地抓好多方位的建设，各相关方面互相促进，形成有机的整体性发展。在抓好科研、教材、课堂、实践、教师队伍建设的同时，还积极从事本学科学术组织的建设。现将《机械设计基础》课程的建设及教学改革情况总结如下。 一、思想认识不断提高 《机械设计基础》课程是我校机电类专业的重要专业基础课程，由于它覆盖面广、应用广泛、对于学生的素质培养有较大的影响而受到越来越广泛的重视。面对世纪，社会的竞争将是经济实力的竞争、科学技术的竞争，也就是人才的竞争；我国的高等教育面临大众化教育，通过以教研室为单位开展教育思想大讨论，我们清楚的意识到，教育思想、教学内容、教学方法、教学手段必须适应二十一世纪现代化教育。为了整体提高《机械设计基础》课程的教学质量，任课教师们不懈努力，使《机械设计基础》课程整体教学质量和教学水平不断上新台阶，成绩显著。 二、形成了一支结构合理、素质较高的教学梯队 教学是以教师为主体，教师是教学质量提高的关键；要搞好教学，需要教师的团结协作，集体智慧的发挥也就是需要一支结构合理，素质较高的教学梯队。对于《机械设计基础》课程教学梯队的建设，我们以老教师为主体，配备一定数量的中青年教师，以老带新，使队伍不断壮大，内涵不断充实，教学水平不断提高。教研室每隔一周进行一次教学研究活动，多人同时上该课程时集体制定教学进度计划、集体备课，课后对考试安排进行协商，考试后进行总结等活动，每学期教研室活动均超过了次。 一年来位教师从事课程建设及教学工作，具体如下： 职称结构：副教授人，讲师人，助教人； 年龄结构：岁以上人，—岁人，岁以下人。 主讲教师除了担任本课程的教学外，同时还担任其他教学工作。 二、积极开展教学改革在创新中提高教学质量 .加强教学管理提高教学质量 在教学要求方面强调基本概念、基本知识、基本方法的训练，加强课外辅导，指导学习方法，调动主观能动性，提高效果，以达到课程的教学要求。每周增设辅导课，帮助学生对每章节内容进行总结、归纳，重点难点分析，典型例题分析及解题能力训练。并建立网上复习系统，供学生课外自学使用。在级的学生中试行教考分离，取得较好的效果。 本着教书育人的思想，除教给学生课本知识外，还从其他方面加强对学生的教育、引导、督促和检查，使学生树立远大志向，热爱学习，勤奋努力，不断提高创新素质。 ．教学研究不断深入 提高教学质量和水平，这是课程建设的永恒主题，也是一个不断研究不断实践的课题，教学课题的研究已成为教师的自觉行动。 一年中，课程负责人与主讲教师承担的课程建设教改项目有： [] 陈伟珍，韩雪松等，校级项目《数控工艺措施研究》； [] 韩雪松，校级项目《开放式数控系统》； []陈伟珍、姜俊等，教育厅项目《高职高专机电类专业能力本位模块化教学模式研究与实践》； []陈伟珍，广西教育厅“十一五”项目《广西水利电力职业技术学院优质专业认定试点案例研究》、《广西高职高专院校实行“双证书”教育的研究与实践》、《高职院校系（部）人才培养工作评估指标体系的研究与实践》； [] 陈伟珍等，校级项目《优质专业评估指标体系研究与实践》、《高效长寿增氧机研制》； []姜俊等，校级项目《铣床自动夹刀数控化改造》； ．多媒体教学得到广泛应用 从年开始，探索自行研发多媒体教学课件，经过几年的努力，我们现在的多媒课件制作技术已达到较高的水平，其中《机械设计基础网络课件》在获得自治区一等奖后，经过修版升级后又获得了全国三等奖。目前，该网络课件在教学中得到广泛的应用，通过现代化教学手段与板书、教具等传统的教学方法相结合，各取所长，有效的解决了高职教学内容以够用为度的难题，以及教学内容既多又难，而教学时数不断减少的矛盾，使总学时减少约％，方便了课程的整合和加强实践教学，学生的学习效果大大提高，基础更为扎实，应用能力更强了。 德州职业技术学院 第三届优秀论文评选参评论文 浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 作者姓名刘有芳 系部机械系 教研室机械模具 浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 摘要：《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，以大量典型生产实例启发引导学生，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 关键词：机械设计基础课堂教学实践创新 浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生创新意识和实践能力 《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护及基本的设计计算方法，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 一、培养学生学习的兴趣 兴趣是求知的先导，兴趣是最好的老师。孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在当前的高考政策下，进入职业学校学习的学生大多基础理论知识较为薄弱，只所以进入职业学校学习，目的是想学一技之长，而《机械设计基础》公式多，系数多、图表多，概念多，内容抽象，具有理论性、系统性、实践性强等特点，学习难度大，学生不太爱学，因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要。 为了使学生对《机械设计基础》产生兴趣，在课程的绪论部分，我都要生动讲述该学科的产生、发展、应用及由此产生的影响；讲清该课程的课程体系、学习规律，使学生知道应该学什么，怎样学；讲学科热点问题，使学生了解学科发展动态，从而产生强烈的求知欲望，和浓厚的兴趣。每次授课前我精心设计一个与主要内容相关的导入案例，创设一个良好的问题情景，让学生带着问题去学习和思考。比如学习螺旋传动时，让学生观察水杯的杯体与杯盖之间的配合，并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及为什么；学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖引人入胜的导入，像一块磁铁一样，一下子把学生的心吸引过来，可以唤醒学生的求知欲，激发学习兴趣。同时结合课堂教学，也要把机械优化设计和现代设计方法及大学生创新设计的相关知识灌输给学生，使学生了解学科前沿知识，对学习发生兴趣，而这种兴趣，又将转化为学生继续去创新的一种动力。 我们在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点，及时表扬与鼓励，使学生时时尝到成功的快乐。如学完四杆机构，一个同学根据折叠伞的防风性能差设计了防风伞，虽有不少缺陷，但他的构思很有创意，我及时表扬了他，从此这名同学自觉预习课堂内 机械设计基础练习题+答案解析 机械设计基础试题库 第一章绪论 机械设计概述 一、判断（每题一分） 1、 一部机器可以只含有一个 机构，也可以由数个机构组成。 ……（V ） 2、 机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（X ） 4、 机构是具有确定相对运动的构件组合 5、 构件可以由一个零件组成 6、 整体式连杆是最小的制造单元 7、 连杆是一个构件，也是一个零件 8 减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件 二、选择（每题一分） 1、 组成机器的运动单元体是什么？（ A.机构 B .构件 C .部件 2、 机器与机构的本质区别是什么？（ A. 是否能完成有用的机械功或转换机械能 C.各构件间能否产生相对运动 3、 下列哪一点是构件概念的正确表述？（ A.构件是机器零件组合而成的。 C ?构件是机器的制造单元 动单元 也可以由几个零件组成。 所以它是零件而不是构件 （V ） -（V ） （X ） （V ） ............ （X ............. ） ） D .零件 B .是否由许多构件组合而成 D .两者没有区别 D ） B .构件是机器的装配单元 B ） A.钉 B .起重吊钩 C .螺母 D .键 5、 以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A.数控机床的刀架 B .工业机器人的手臂 C.汽车的轮子 D .空气压缩机 三、填空（每空一分） 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、 （操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为 （机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5、机器或机构各部分之间应具有一相对_运动。机器工作时，都能完成有用的_机械功 __ 或实现转换能量_ 。 第二章平面机构的结构分析 一、填空题（每空一分） 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副,它产生—个约束, 而保留_2 ___ 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 4.在平面机构中若引入一个高副将引入1个约束，而引入一个低副将引入_2_个 约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是F=3 n-2PI-Ph。 5.当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运 动副引入的约束至多为_，至少为1。 6.在平面机构中，具有两个约束的运动副是_____ 副，具有一个约束的运动副是 咼副。 7.计算平面机构自由度的公式为F= F=3n-2PI-Ph ，应用此公式时应注意判断：A._ 复合铰链，B. 局部自由度,C. 虚约束。 二、选择题（每空一分） 1.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个 平面机构，则其自由度等于 B 。 A.0 B. 1 C. 2 2.在机构中原动件数目B机构自由度时，该机构具有确定的运动。 第八章Chain drives链传动§8－1 General considerations概述 §8－2 Motion features of chain drives 链传动的运动特性 §8－3 Design of roller chain drive 套筒滚子链设计计算 §8－4 Forces in chain drive 链传动受力分析 §8－5 Replacement and tension of chain drive 链传动的布置与张紧 §8-1 General considerations 概述 Characteristics and applications 特点和应用 Types of chain drives 链传动分类 回总目录 一、Characteristics and applications 特点和应用 1、Advantages 优点 ★In comparison to belt drive 与带传动相比： ①Absence of slippage 无滑动 ②Smaller overall size 尺寸小 ③Small tension force →Small forces acting on the shaft 小→压轴力小 张紧力F ④High efficiency 工作效率高，η≈98％ ⑤Can be used under higher temperature and humidity 能在较高温度和湿度下工作 ★In comparison to toothed drive Can be used for larger centre-to-centre distances 与齿轮传动相比： 中心距a可以很大（8m） 《机械设计基础》作业答案 第一章平面机构的自由度和速度分析1－1 1－2 1－3 1－4 1－5 自由度为： 1 1 19 21 1 )0 1 9 2( 7 3 ' )' 2( 3 = -- = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 8 2 6 3 2 3 = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－6 自由度为 1 1 )0 1 12 2( 9 3 ' )' 2( 3 = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或： 1 1 22 24 1 11 2 8 3 2 3 = -- = - ? - ? = - - = H L P P n F 1－10 自由度为： 1 128301)221142(103')'2(3=--=--?+?-?=--+-=F P P P n F H L 或： 1 22427211229323=--=?-?-?=--=H L P P n F 1－11 2 2424323=-?-?=--=H L P P n F 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1334313141P P P P ?=?ωω 1 4 1314133431==P P P P ωω 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 s mm P P v v P /20002001013141133=?===ω 1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1224212141P P P P ?=?ωω 1 2 12141224212r r P P P P ==ωω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=， s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中， BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ，52sin = ∠BCA ，5 23cos =∠BCA ， 《机械设计基础》课程诊改报告 机制专业教研室郑芬 （一）课程设置的必要性 《机械设计基础》是模具和机械专业的必修专业基础课程。主要介绍了机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，重在培养学生的创新意识和工程设计能力。 本课程的前导课程有：《机械制图》、《工程力学》、《公差配合与技术测量》。后续课程有：《机械制造技术》、《冷冲压工艺与模具设计》、《塑料成型工艺与模具设计》、《数控加工》等。 通过学习本课程，可以达到以下知识目标： 1、掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点，初步掌握选用和设计方法。 2、具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。 3、能综合运用所学知识和实践技能，具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力。 能力目标： 1、认识《机械设计基础》课程学习的一般过程，注重激发学生的学习动机，通过理论教学、实验课程、课程设计、课外综合实践等多种形式的教学活动培养学生的机械设计能力。 2、认识《机械设计基础》课程学习的基本方法，注重理论联系实际，善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。 3、养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。 素质目标 1、使学生了解我国人民在机械历史上的巨大贡献，并同时认识到我国机械设计与世界发达国家的差距，增强学生的竞争意识。 2、感受机械设计成果的美感，培养学生运用知识进行创新设计的能力，并以此增强学生的审美情趣。 3、在以实际操作过程为主的项目教学过程中，锻炼学生的团队合作能 力、制定工作计划的方法能力，获取新知识、新技能的学习能力和解决实际问题的工作能力，为今后走上实际工作岗位打好坚实的基础 （二）课程建设规划 1、教学资源建设 建设与发展共享优质课程资源。根据行业发展需求，通过优质专业核心课程及精品课程、网络课程的建设，带动专业整体课程的建设； 成立模具设计与制造专业教学资源库，主要包括专业教学目标与标准、课程体系、教学内容、模拟实验实训、教学指导、学习评价等要素。通过这一平台建设，规范专业教学要求，共享优质教学资源，为提高人才培养质量提供基础平台。 2、发展教学队伍 逐步提高教师的执教能力，使教学交过逐步提升。寻求与企业合作的机会，使带课老师能够在企业一线学习，了解行业发展的动态，及时的调整教学方法与内容。另外，引进一些在企业任职的兼职教师，加强学生实践课的教学效果。 3、教学模式方面，重视学生在学校学习与实际工作的一致性，做好理实一体化教学 在理论课教学过程中，能够使用一些教学模型或实物进行演示，课程设计过程中注重所学知识的应用。在信息技术的应用方面，将一些新的设计理念和设计方法引入教学，优化教学过程，提高教学质量和效率 4、加强学校与企业合作 把学生带到实践工作中去，让学生边学边做，推行工学结合的培养模式，也是高等职业教育人才培养模式的基本要求， （三）教学内容的选取与序化 1、主要教学内容 《机械设计基础》作 业3 机械设计基础作业3 5 轮 系 思 考 题 5-1 定轴轮系与周转轮系的主要区别是什么？行星轮系和差动轮系有何区别？ 5-2 定轴轮系中传动比大小和转向的关系？ 5-3 什么是惰轮？它有何用途？ 5-4 什么是转化轮系？如何通过转化轮系计算出周转轮系的传动比？ 5-5 如何区别转化轮系的转向和周转轮系的实际转向？ 5-6 怎样求混合轮系的传动比？分解混合轮系的关键是什么？如何划分？ 5-7 观察日常生活周围的机器，各举出一个定轴轮系和周转轮系，并计算出传 动比和转向。 习 题 5-1 在图示的轮系中，已知z 1=15，z 2=23，z 2’=15，z 3=31，z 3’=15，z 4=33， z 4’=2(右旋)，z 5=60，z 5’=20,（m =4 mm ）,若n 1 =500r/min,求齿条6线速度u 的大小和方向。 题图 5-1 题图5-2 5-2 在图示齿轮系中，已知z 1=z 2=19，z 3’=26，z 4=30，z 4’=20，z 5=78，齿轮1 与齿轮3同轴线，求齿轮3的齿数及传动比i 15。 题图 5-3 题图 5-4 5-3 在图示的钟表传动示意图中，E 为擒纵轮，N 为发条盘，S ，M 及H 分别为 秒针，分针和时针。设z 1=72，z 2=12，z 3=64，z 4=8，z 5=60，z 6=8，z 7=60， z 8=6，z 9=8，z 10=24，z 11=6，z 12=24，求秒针与分针的传动比i SM 及分针与时针的传动比i MH 。 5-4 图示车床变速箱中，移动三联齿轮a 可使齿轮3’和4’啮合，又移动双联齿 轮b ，可使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为z 1=42，z 2=58， z 3’=38，z 4’=42，z 5’=50，z 6’=48，电动机转速为1450r/min 。试求此种情况下输出轴转速的大小和方向。 5-5 在图示的行星减速装置中，已知z 1=z 2=17，z 3=15。当手柄转过90°时转 盘H 转过多少度？ 题图 5-5 题图 5-6 题图5-7 机械设计基础课程设计教学大纲 一、实践教学课程基本信息 实践课程名称：机械设计基础课程设计教学大纲 课程编码：1030403 周数： 4 周学分：4分 开设学期：第六学期类型：集中进行 适用专业：机械设计制造及其自动化本科 二、实习的目的和任务 机械设计基础课程设计是《机械设计基础》课程的最后一个重要教学环节，也是机械类专业学生第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。其基本目的是： 1．综合运用机械设计基础及其有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，培养理论联系实际的设计思想，从而巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识； 2．对学生在计算、绘图（装配图）、运用设计资料（包括手册、标准和规范等）等方面的能力训练； 3．学习和掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计过程和方法，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。 三、实习的内容和要求 1．实习内容：设计带式运输机上的两级斜齿圆柱齿轮减速器（具体要求见课设计任务书）设计带式运输机上的两级圆锥—圆柱齿轮减速器（具体要求见课设计任务书）2．每个学生应完成的设计要求： （1）装配图一张（A0号图） （2）零件图2张A2图纸。（传动零件、轴） （3）书写设计说明书一份，内容包括：拟定机械系统方案，进行机构运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算、轴（与齿轮配合处按弯扭合成强度计算）、键的强度校核，选择联轴器等，约6000-8000字。 四、实习地点与时间分配 五、实习组织方式及要求 1．组织方式：集中进行； 2．对教师职责的要求： （1）课程设计的进行方式是在教师指导下由学生独立完成的； （2）提供必要的参考资料； （3）教师应及时掌握学生的进度，及时答疑、督促检查； （4）严格对学生的考勤，引导学生发挥主观能动性，鼓励创新。 3．对学生的要求：每个学生都应该明确设计任务和要求，并拟定设计计划，注意掌握进度，按时完成。设计分段进行，每一阶段的设计都要认真检查，没有原则错误时才能继续进行下一段设计，以保证设计质量，循序完成设计任务。设计过程中要独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计，反对照抄照搬或依赖教师。要求设计态度严肃认真，有错必改，反对敷衍塞责、容忍错误存在。只有这样才能保证课程设计达到教学基本要求，在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。 六、实践考核方式及成绩评定方法 （一）考核方式：考查 （二）成绩评定： 总成绩构成：平时表现占30%+设计质量占50%+答辩占20% 平时成绩构成：以做课程设计时的表现为主要依据 七、实践课程参考书目 [1]机械设计课程设计（第四版）陈秀宁施高义主编杭州：浙江大学出版社，2004 [2]机械设计课程设计指导书（第二版）龚溎义主编北京：高等教育出版社，1990 [3]机械设计基础课程设计陈立德主编北京：高等教育出版社，2007 §2 螺纹联接Screw joints §2-1 联接类型和螺纹联接简介Types of the joints and screw joints §2-2 螺纹联接的拧紧和防松 Tightening and preventing unscrewing of screw joints §2-3 螺纹组联接的受力分析 Forces in group of screw joints §2-4 单个螺栓强度计算 Strength calculations for a bolt §2-5 提高螺栓联接强度的措施Measures of increasing joint strength of bolts 螺纹联接设计实例 Design example of screw joint §2-1 联接类型和螺纹联接简介Types of the joints and screw joints 联接类型 Types of the joints 螺纹联接简介和应用 Screw joints and their applications 一、联接类型Types of the joints Joints Separable joints Permanent joints Screw joints Key, spline and pin joints Shaped joints Interference fit joints Riveted joints Welded joints Adhesive joints Elastic ring joints Shaft－hub joints 机械设计基础试题库 第一章绪论机械设计概述 一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。………………………………（×） 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（B） A．机构B．构件C．部件D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区别 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（D） A．构件是机器零件组合而成的。B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运 动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（B） A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键 5、以下不属于机器的工作部分的是（D） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子D．空气压缩机 三、填空(每空一分) 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 第二章平面机构的结构分析 一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。 机械设计基础陈立德版教 案课程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 绪论 本章学习后，要使学生能解决三大问题，学什么，为啥学，怎样学三大问题。 01 机器的组成 人们广泛使用过，接触过机器，放一课件（单缸内燃机、颚式破碎机），图01，02所示，但定义如何，为什么称它为机器，学生们是不大清楚的。它要有三个特征，才能称上机器。 1）是一种人为的实物组合。 2）各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动关系。 3）能实现能量转换或完成有用的机械功。 什么叫能量转换，指的是机械能转换成电能，或反之。这样具备三个条件者就称为机器，这样学生就可说出车床是机器吗电动机是否也是机器，电动机根据三个条件可得出一定为机器。 随着科学技术的发展，创造出各种新型机器，故对机器的定义也有了更广泛的定义，什么叫机器，是一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置，那么一台机器由什么组成，从装配角度来看：由零件→构件→机构→机器，因此设计制造一台机器必有零件开始，组装成构件，再由构件组装成机构，加上原动件装置就成为一台机器了。 接下来说说什么叫机构、构件、零件。 什么叫机构：具备前二个条件的称为机构，即为多个实物的组合，又能实现预期的机械运动，例齿轮机构、连杆机构等，放课件（连杆机构、齿轮机构）。 什么叫构件，构件为组成机械的各个相对运动的实物。例连杆，放课件（构件）从中可看连杆为多个零件装配而成的。 什么叫零件，零件是机械中不可拆的制造单元，因此构件可以是一个零件组成也可以由多个零件组成的。 机械设计基础试题库 一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。（×） 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ） A．机构 B．构件 C．部件 D．零件2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ） A．构件是机器零件组合而成的 B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ）A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子 D．空气压缩机 三、填空(每空一分) 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__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 平面机构 一、填空题(每空一分) 机械设计基础课程形成性考核作业（一） 第1章静力分析基础 1．取分离体画受力图时，__CEF__力的指向可以假定，__ABDG__力的指向不能假定。 A．光滑面约束力B．柔体约束力C．铰链约束力D．活动铰链反力E．固定端约束力F．固定端约束力偶矩G．正压力 2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。 A．与已知力垂直B．与未知力垂直C．与未知力平行D．任意 E．已知力作用点F．未知力作用点G．两未知力交点H．任意点 3．画出图示各结构中AB构件的受力图。 4．如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接，已知主动力F＝40kN,AB＝BC＝2m,＝30.求两吊杆的受力的大小。 KN F F B A 40sin 2== =∴α 第2章 常用机构概述 1．机构具有确定运动的条件是什么? 答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动 2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？ 答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为 高副，以面接触的运动副称为低副。 3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。 （1）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =7253?-? 1= 1= C 处为复合铰链 （3）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （4）n ＝7，P L ＝9，P H ＝1 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程 考核要求 说明：本课程考核形式为提交作业，完成后请保存为WORD格式的文档，登陆学习平台提交，并检查和确认提交成功。 1．作业要求 1. 作业题中涉及到的公式、符号以教材为主； 2. 课程设计题按照课堂上讲的“课程设计任务与要求”完成。设 计计算说明书不少于20页。 2．作业内容 （一）.选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的号码填在题干的括号内，每小题1分，共20分） 1．在平面机构中，每增加一个低副将引入（C）。 A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束 2.铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若杆长l AB=30mm,l BC=70mm，l CD=80mm，则机架最大杆长为（C） A.80mm B.100mm C.120mm D.150mm 3．在凸轮机构中，当从动件以运动规律运动时，存在刚性冲击。（A ）A．等速B．摆线 C．等加速等减速D．简谐 4.棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了( A ) A.防止棘轮反转 B.对棘轮进行双向定位 C.保证棘轮每次转过相同的角度 D.驱动棘轮转动 5．在标准直齿轮传动中，硬齿面齿轮应按设计。（B ） A．齿面接触疲劳强度B．齿根弯曲疲劳强度 C．齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度D．热平衡 6．在一对标准直齿轮传动中，大、小齿轮的材料及热处理方式相同时，小齿轮的齿面接触应力和大齿轮的齿面接触应力的关系为。（ C ） A．>B．< C．=D．不确定 7．提高蜗杆传动效率的措施是。（ D ）A．增加蜗杆长度B．增大模数 C．使用循环冷却系统D．增大蜗杆螺旋升角 8.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为( B ) A.周转轮系 B.定轴轮系 C.行星轮系 D.混合轮系 9、带传动采用张紧轮的目的是_______ 。（ D ） A.减轻带的弹性滑动 B.提高带的寿命 C.改变带的运动方向 D.调节带的拉力 10、链传动设计中，当载荷大，中心距小，传动比大时，宜选用_____。（ B ） A 大节距单排链 B 小节距多排链 C 小节距单排链 D 大节距多排链 11、平键联接选取键的公称尺寸b × h的依据是_____。（ D ） A.轮毂长 B.键长 C.传递的转矩大小 D.轴段的直径 12、齿轮减速器的箱体和箱盖用螺纹联接，箱体被联接处的厚度不太大，且经常拆装，一般用什么联接？（ A ） A.螺栓联接 B.螺钉联接 C. 双头螺柱联接 13、对轴进行强度校核时，应选定危险截面，通常危险界面为？（ C ） A．受集中载荷最大的截面B．截面积最小的截面C．受载大，截面小，应力集中的截面 14、按扭转强度估算转轴轴颈时，求出的直径指哪段轴颈？（ B ） A．装轴承处的轴颈B．轴的最小直径C．轴上危险截面处的直径 15、在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是______。（ A ） A.工作表面疲劳点蚀 B.滚动体破裂 C.滚道磨损 16、不属于非接触式密封。（ D ） A .间隙密封 B.曲路密封 C.挡油环密封 D.毛毡圈密封《机械设计基础》
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