2017机械设计总复习.ppt

例题：在图示传动系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3为蜗杆，件4为蜗轮。已知齿轮1轮齿螺旋线方向为左旋，其转向如图所示，输入轴转速n1=960 r/min，输入功率P=3kW，齿轮齿数，Z1=21，Z2 =62，法向模数mn=2.5mm，分度圆螺旋角β=8.849725，分度圆柱上的法面压力角 αn =20。 请回答下列问题： 知识回顾和问题 1）齿轮2的轮齿螺旋线方向是 旋。（1分） 2）在图中画出齿轮1、齿轮2在节点A所受的轴向力Fa1和Fa2、圆周力Ft1和Ft2、径向力Fr1和Fr2的方向并计算其大小。（6分） 3）为使在Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力相互抵消一部分，蜗杆3的螺旋线方向应该是 旋，并在图中画出蜗杆的旋向；在节点B处画出蜗杆3所受的轴向力、圆周力和径向力的方向，在节点B处画出蜗轮4所受的圆周力和径向力的方向，在图中画出蜗轮4的转动方向。（8分） 知识回顾和问题 （1分） （1分） 3）右旋；（1分），画出螺旋线方向(1分) 蜗杆3和蜗轮4所受个分力方向如图所示，蜗轮4的转动方向如图所示。(6分) 解：1）右旋。（1分） （1分） （1分） 2） 知识回顾和问题 Fa1 Fa2 Fr1 Fr2 · Ft1 × Ft1 Fa3 Ft4 Fr4 Fr3 · Ft3 n4 × Fa4 知识回顾和问题 * 2、蜗轮蜗杆轮齿所受各力的方向与大小； 1、圆柱蜗杆传动的主要参数：m、α、Z1、Z2、γ、d1、q、u、a。 径向力Fr —— 指向各自轴线。 轴向力Fa1—— 蜗杆左(右)手螺旋定则。 圆周力Ft —— 主反从同。 圆周力： 轴向力： 径向力： 蜗杆主动时： 知识回顾和问题 * 3、圆柱蜗杆传动的强度计算：蜗轮齿面接触疲劳强度和轮齿弯曲疲劳强度计算， 蜗杆刚度计算 4、闭式蜗杆传动的热平衡计算和冷却措施 5、轴的用途与分类； 知识回顾和问题 * 1、一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，已知蜗杆传动的模数m =8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm，蜗轮齿数z2=50，卷筒直径D=250mm。重物匀速升降的速度v=40m/min，最大载重量W为4kN，工况系数KA按1.0计，试分析、计算下列问题： 知识回顾和问题 * 1）该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时，蜗杆应转多少转？并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向和大小。 2）若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f ′= 0.18，该机构能否自锁？ 3）若重物W=4kN，传动装置总的传动效率为η =0.5，试计算出电机的输出转矩Tm应是多少？ 知识回顾和问题 答案： 1）蜗杆转63.69转，蜗杆、涡轮各受力方向如图所示。 2）可以自锁 3）Tm为2×104 Nmm 知识回顾和问题 4、轴的结构设计，包括轴设计的要求和内容、轴上零件的轴向定位和周向定位。 3、轴的失效形式和设计准则； 2、轴的材料及其选择原则； 1、轴的分类及软轴在汽车中的应用； 1、轴的设计主要包括哪些方面的内容？其要求如何？ 2、轴的主要失效形式是什么？如何进行轴的设计即设计准则？ 3、如何对轴上零件进行轴向定位和周向定位？ 知识回顾和问题 * 　 0轴：　　　　　 　　轴 Ⅰ轴：　　　　　　　轴 Ⅱ轴：　　　　　　　轴 Ⅲ轴：　　　　　　　轴 Ⅳ轴：　　　　　　　轴 Ⅴ轴：　　　　　　　轴 传动轴 转轴 心轴 转轴 转轴 心轴 第九章知识回顾 1、轴的分类： 2、轴的材料及其选择 ； 碳素钢——35,45,50钢(正火或调质)，常用45#。 合金钢——力学性能高，贵，多用于有特殊要求的轴。 3、轴的失效形式和设计准则； 失效形式：疲劳断裂、塑性变形、脆性断裂、过度磨损和振动。 设计准则： 1）适合的材料、毛坯形式和热处理方法； 2）合理结构及尺寸，即进行轴的结构设计； 3）强度计算和校核； 4）刚度计算； 5）振动稳定性计算。 4、轴的结构设计：设计要求、设计内容、轴向定位、周向定位； 安徽科技大学机械工程学院 Page * 材料科学与工程学院 College of Materials Science Engineering Page * 机 械 设 计 教师：陈 丰 邮箱：chenf@ahstu.edu.cn 电话2017年《机械设计》期末考试 考试题型及分值分配 一、填空题（10分）：每空1分共计10分 二、选择题（20分）：每题2分共计20分 三、简答题（30分）：3题共计30分 四、计算分析题（30分）：2大题共计30分 五、结构改错题（10分）：1小题 知识回顾和问题 知识回顾: 1、知道了“学什么，为什么学