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内蒙古科技大学2009/2010学年第二学期《机械设计基础》试题（A）课程号：64000209 考试方式：闭卷使用专业、年级：任课教师：王春香等考试时间：20XX年5月备注：一、填空（共13题，每题2分，共26分）1.在铰链四杆机构中，与机架相连的构件称为连架杆，不与机架相连的构件称为。
2.一对外啮合的渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是。
3．差动轮系的自由度为。
4．强度是零件抵抗整体断裂、和表面失效的能力。
5．铰链四杆机构有曲柄的条件是杆长条件和。
6．普通三角形螺纹的牙侧角为。
7．斜齿轮传动齿根弯曲疲劳强度的齿形系数Y F，须依据____查取。
8．V带轮槽楔角ϕ与V带楔角φ之间的关系是。
9．既传递转矩又承受弯矩的轴称。
10．为了装拆轴承方便，应使轴承内圈外径定位轴肩高度。
11. 在蜗杆传动中，由于材料和结构上的不同，蜗杆螺旋齿部分的强度高于蜗轮轮齿的强度，所以失效总发生在上。
12．切向键由一对斜度相同的组成。
13．用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能接合与分离，只有在机器停转后并将联接拆开后，两轴才能接合与分离的装置叫做。
二、选择填空（共13题，每题2分，共26分）1.在运动副引入的约束中，对机构运动不起实际约束效果的重复约束称为。
A 复合铰链B 局部自由度C 虚约束2.在曲柄滑块机构中，若取滑块为机架，可得到。
A 导杆机构B摇块机构C定块机构3．一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮，当安装中心距略大于标准中心距时，其节圆半径分度圆半径。
A 小于B 等于C 大于4．下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松原理的是。
A止动垫片B对顶螺母 C串联钢丝5．一对相互啮合的标准齿轮传动，小齿轮材料为45MnB调质，大齿轮材料为45钢调质，则啮合处的接触应力为。
Aσ1H > σ2HBσ1H< σ2HC σ1H= σ2H6．摩擦型带传动不能保证固定传动比，其原因为。
A 带容易变形和磨损B带在带轮上打滑 C 带的弹性滑动7．既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或由几个单一周转轮系组成的轮系称为。
南京工业大学机械设计基础课程设计计算说明书设计题目系（院）班级设计者指导教师年月日目录1：课程设计任务书。
1 2：课程设计方案选择。
2 3：电动机的选择。
3 4：计算总传动比和分配各级传动比。
4 5:计算传动装置的运动和动力参数。
5 6：减速器传动零件的设计与计算（1）V带的设计与计算。
8 （2）齿轮的设计与计算。
13 （3）轴的设计与计算。
17 7：键的选择与校核。
26 8：联轴器的设计。
28 9：润滑和密封。
29 10：铸铁减速器箱体主要结构设计。
30 11：感想与参考文献。
32一、设计任务书①设计条件设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱出论减速器②原始数据输送带有效拉力F＝5000N输送带工作速度V＝1.7m/s输送带滚筒直径d＝450mm③工作条件两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。
④使用期限及检修间隔工作期限：8年，大修期限：4年。
二．传功方案的选择带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图）带式输送机由电动机驱动。
电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。
传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。
三．计算及说明计算及说明 计算结果⑴电动机的选择①电动机类型与结构形式的选择对一般的机械运输，选用Y 系列三相异步电动机， 安装形式为卧式，机座带底脚，电压380V 。
②电动机型号的选择 ⒈电动机的功率根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯ r/min 72.19w n =因: 0.94w η=，则5000 1.79.0410*******.94w w w w F V p η⨯===⨯kw r/min 设：η1－联轴器效率＝0.98（由表1-7）； 9.04w p = η2－闭式圆柱齿轮传动效率＝0.97 kwη3－V 带传动效率＝0.96 η4－一对轴承效率＝0.99 η－传动装置的总效率 P w －工作机所需输入功率 由电动机至运输带的传动总效率为221234ηηηηη⨯⨯⨯＝＝0.960.970.980.99＝0.894 η＝0.894 则工作机实际需要的电动机输出功率为 010.11P =09.0410.110.894wP P KW η=== kw计算及说明计算结果根据P 0选取电动机的额定功率P m ，使()01~1.310.11~13.14m P P ==kw⒉电动机的转速44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯ r/min 72.19w n =因为V 带传动比b i 2~4=，齿轮传动比i 3~5g =，则 r/min(6~20)(433.14~1443.8)m w b g w w in i i n n n ==== kw由上述 P m ，n m 查表12-1得：选用P m =11kw ，n m =970 r/min Y160L-6 电动机的型号为：Y160L-6 型电动机 ⑵计算总传动比和分配各级传动比① 传动装置的总传动比 97013.4472.19m w n n i ===n m ：电动机的满载转速 n w ：工作机的转速 ② 分配各级传动比 根据设计要求：i b <i g 故取 i b = 3.5 ，则 i b = 3.513.443.843.5g bi i i === 3.84g i =⑶传动系统的运动和动力参数计算传动装置从电动机到工作机有三轴，分别为Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，传动系统各轴的转速、功率和转矩计 计算及说明 计算结果算如下：① Ⅰ轴（电动机轴）11111970/min 111195509550108.30970m m n n r P P kWP T N mn ======⨯=⋅② Ⅱ轴 （减速器高速轴）12213222970277.14/min3.5110.9610.5695509550363.89277.14b n n r i P P kWP T N mn ====⨯=⨯==⨯=⋅η＝10.56③ Ⅲ 轴 （减速器低速轴）23232333277.1472.17/min3.8410.560.970.9910.14955095501341.7972.17g n n r i P P kW P T N mn η====⨯=⨯⨯==⨯=⋅4η＝10.14④ Ⅳ 轴 （输送机滚筒轴）43434144472.17/min10.140.990.989.849.84955095501302.0972.17n n r P P kW P T N mn η===⨯=⨯⨯==⨯=⋅η＝将计算结果和传动比及传动效率汇总如表1－1表1－1 传动系统的运动和动力参数计算及说明 计算结果⑷ 减速器传动零件的设计与计算 ① V 带的设计与计算 ⒈ 计算功率 P C1.21113.2c A k p p ==⨯= kwK A ：工况系数，查表的K A =1.2 P ：电动机额定功率⒉选取V 带型号根据 13.2c p =kw 和小带轮转速1970/min n r =，由 图8-10可知，工作点处于B,C 型相邻区域，取 C 型带。
目录第一章设计任务书..........................................................................................错误!未定义书签。
1.1设计题目..............................................................................................错误!未定义书签。
1.2设计环节..............................................................................................错误!未定义书签。
第二章传动装置总体设计方案......................................................................错误!未定义书签。
2.1传动方案..............................................................................................错误!未定义书签。
2.2该方案优缺陷......................................................................................错误!未定义书签。
第三章电动机选取..........................................................................................错误!未定义书签。
3.1选取电动机类型..................................................................................错误!未定义书签。
一、设计任务书 (4)二、电动机的选择 (6)三、计算传动装置的运动和动力参数 (8)四、传动件的设计计算 (12)五、轴的设计计算 (22)六、箱体的设计 (30)七、键联接的选择及校核计算 (32)八、滚动轴承的选择及计算 (34)九、联连轴器的选择 (35)十、减速器附件的选择 (36)十一、润滑与密封 (36)十二、设计小结 (36)十三、参考资料目录 (38)一、机械设计课程设计任务书题目：设计一用于螺旋输送机上的单级圆柱齿轮减速器。
工作有轻振，单向运转，两班制工作。
减速器小批生产，使用期限5年。
输送机工作转速的容许误差为5%。
(一)、总体布置简图(二)、工作情况：工作有轻振，单向运转(三)、原始数据输送机工作轴上的功率P (kW) ：4.5输送机工作轴上的转速n (r/min)：90输送机工作转速的容许误差（％）：5使用年限（年）：5工作制度（班/日）：2(四)、设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写(五)、设计任务1.减速器总装配图一张2.输出轴及其输出轴上齿轮零件图各一张3.设计说明书一份(六)、设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写计算及说明结果和圆锥齿轮带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。
此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：中心高H 外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×GD132520×345×315216×1781228×8010×41电动机主要外形和安装尺寸三、计算传动装置的运动和动力参数（一）确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速n m和工作机主动轴转速n 1、可得传动装置总传动比为：ia= n m/ nＷ=960/901、运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转速：Ⅰ轴：nⅠ=n m=960（r/min）Ⅱ轴：nⅡ= nⅠ/ i=960/3.56=269.66r/minIII轴：nⅢ= nⅡ螺旋输送机：nIV= nⅢ/i0=269.66/3=89.89 r/min （2）计算各轴的输入功率：Ⅰ轴：PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1=5.3×0.99=5.247（KW）Ⅱ轴：PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3=5.247×0.99×0.97=5.04（KW）III轴：PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2·η4=5.04×0.99×0.99=4.94（KW）螺旋输送机轴：PIV= PⅢ·η2·η5=4.54（KW）nⅠ=960（r/min）nⅢ= nⅡ=269.66TaFFFMPS2474.191.0380kFE22lim2=⨯=⨯=σ］［σ（4）初步计算齿轮的主要尺寸计算及说明结果取故载荷系数K=KA*KV*KH α*KH β=1.25×1.03×1×1.2=1.5456） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a ）得 d1=31/tt K K d =33.1/545.153.47⨯mm=50.34mm50.34=42.789mm7） 计算大端模数m m 11z d ==2634.50mm=1.94 mm （5）、齿根弯曲疲劳强度设计 由式(10—23)m n ≥[]32212R R ·1u 5.014F Sa Fa YY z KTσ）φ（φ+- 确定计算参数 1） 计算载荷系数由表10-9查得K H βbe =1.25 则K F β=1.5 K H βbe =1.875K=KAKVKF αKF β=1.25×1.03×1×1.875=2.414 2）齿形系数和应力修正系数K=1.545d 1=50.34mmd m1=42.789mmm=1.94计算及说明结果因为齿形系数和应力修正系数按当量齿数cosvzzδ=算。
内蒙古科技大学20072008学年第一学期机械设计基础考试试内蒙古科技大学2022年/2022年学年第一学期《机械设计基础》考试试题(A卷)内蒙古科技大学2022年/2022年学年第一学期《机械设计基础》考试试题（A卷）任课教师：潘宁美、王春香、关丽坤、高耀东、韩利、李丽一、填空题（共8题，每空1分，共15分）1．_______是机构中按外界给定的运动规律独立运动的活动构件。
2.平面连杆机构的设计方法主要有_______ 、_______ 和_______ 。
3.按原理划分，螺纹连接常用的防松方法有_______、_______、_______三种。
4．普通螺纹的公称直径指的是螺纹的_______，做强度计算时，螺纹危险剖面近似用螺纹的_______。
5．在设计转轴时，如支点间的跨距未知，可按扭转强度初步估算轴的直径，求得的直径是该阶梯轴的最___轴径。
6．基本额定寿命转时，轴承所能承受的最大载荷称为_______ 。
7．摩擦型带传动中，传动胶带的最大应力发生在________________________________________处。
8. 强度是零件抵抗_______、_______ 和_______失效的能力。
二、选择题（共10题，每空1分，共10分）1．具有周向固定轴上零件的作用、并允许轴上零件沿轴向滑移不太大的距离的轴毂连接是_______连接。
A．楔键B．切向键C．导向平键D．半圆键2．受轴向工作载荷的普通紧螺栓连接，如果_______，则可保证被连接件受载后不出现缝隙。
A.残余预紧力0B.残余预紧力0C.预紧力0D.预紧力03．某变速箱体与轴承盖需要选定螺纹连接，要求连接承受的轴向力不大，箱体被连接处厚度较大，不需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用_______。
A．双头螺柱连接B.螺栓连接C.螺钉连接D.销连接4．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_______ 。
机械设计基础(课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握机械设计的基础知识，包括机械零件的选型、设计原则和设计方法等。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解机械设计的基本概念、原理和方法，掌握常用机械零件的设计方法和计算公式，了解机械设计中的标准和规范。
2.技能目标：培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力，能独立完成简单机械零件的设计和计算，提高学生的动手能力和创新能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣和热情，树立正确的工程观念，培养团队合作精神和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：介绍机械设计的定义、目的和意义，讲解机械设计的基本原则和方法。
2.常用机械零件的设计：讲解齿轮、轴承、联轴器等常用机械零件的设计方法和计算公式。
3.机械设计中的标准和规范：介绍国家标准和行业标准，讲解机械设计中常用的公差、配合和表面粗糙度等。
4.机械设计实例分析：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解机械设计的基本概念、原理和方法，使学生掌握基本知识。
2.案例分析法：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。
3.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
4.实验法：安排课后实验，让学生动手实践，巩固所学知识，提高创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械设计教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：推荐相关参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动展示机械设计的相关概念和实例。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的积极参与程度、提问回答等情况，给予相应的表现评价。
机械设计基础课程》习题第 1 章机械设计基础概论1- 1 试举例说明机器、机构和机械有何不同？1- 2 试举例说明何谓零件、部件及标准件？1- 3 机械设计过程通常分为几个阶段？各阶段的主要内容是什么？1- 4 常见的零件失效形式有哪些？1- 5 什么是疲劳点蚀？影响疲劳强度的主要因素有哪些？1- 6 什么是磨损？分为哪些类型？1-7 什么是零件的工作能力？零件的计算准则是如何得出的？1-8 选择零件材料时，应考虑那些原则？1-9 指出下列材料牌号的含义及主要用途： Q275 、 40Mn 、40Cr 、 45 、ZG310 － 570 、 QT600 －3。
第 2 章现代设计方法简介2- 1 简述三维CAD 系统的特点。
2- 2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。
2- 3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。
2- 4 优化设计的一般过程是什么？2- 5 机械设计中常用的优化方法有哪些？2- 6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同？2-7 常用的可靠性尺度有那些？2-8 简述有限元法的基本原理。
2-9 机械创新设计的特点是什么？2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。
第 3 章平面机构的组成和运动简图3- 1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。
3- 2 平面机构具有确定运动的条件是什么?3- 3 运动副分为哪几类？它在机构中起何作用？3- 4 计算自由度时需注意那些事项？3- 5 机构运动简图有何用途？怎样绘制机构运动简图？3- 6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图，并计算机构的自由度。
3-9 试判断图a、b、c 所示各构件系统是否为机构。
若是，判定它们的运动是否确定（图中标有箭头的构件为原动件）3-10 计算图 a、b、c、d、e、f 所示各机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度、或虚约束请指出。
机械设计基础课程设计题目一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理和方法，包括力学分析、材料选择、设计规范等；2. 能够运用所学的机械设计知识，结合实际需求，完成简单的机械设计项目；3. 掌握机械设计过程中涉及的公式和计算方法，能够进行基本的工程计算。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件的绘制和设计的技能；2. 提高学生进行机械系统分析和解决问题的能力，能够运用理论知识解决实际工程问题；3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在小组项目中有效分工与合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识，形成积极的学习态度；2. 增强学生的工程意识，培养严谨、细致的工作作风，提高对工程质量和安全的责任感；3. 培养学生面对工程问题时的客观、理性的分析态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为机械设计基础课程设计题目，旨在通过实际项目设计，巩固和拓展学生所学的理论知识，提高学生的实践能力。
学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的机械基础知识，具备初步的分析和设计能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调实用性，培养学生解决实际工程问题的能力。
通过课程目标的分解，使学生在完成设计题目的过程中，达到知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 教学大纲：a. 机械设计原理：包括力学分析、材料力学性质、设计规范等；b. 机械零件设计：涵盖轴、齿轮、轴承、联轴器等常见零件的设计方法；c. 机械系统设计：介绍传动系统、制动系统、联接件设计等；d. CAD软件应用：运用CAD软件进行零件绘制、装配图设计。
2. 教学内容安排与进度：a. 第1-2周：回顾机械设计原理，学习材料力学性质，明确设计规范；b. 第3-4周：学习轴、齿轮、轴承等机械零件的设计方法；c. 第5-6周：学习机械系统设计，包括传动系统、制动系统等；d. 第7-8周：实践环节，运用CAD软件进行零件绘制和装配图设计；e. 第9-10周：综合运用所学知识，完成机械设计项目。
