1、WORD格式中國石油大學遠程教育學院期末考試?機械設計課程設計?學習中心： _XX： _學號： _關于課程考試違規作弊的說明1、提交文件中涉嫌抄襲內容 包括抄襲網上、書籍、報刊雜志及其他已有論文 ，帶有明顯外校標記， 不符合學院要求或學生本人情況，或存在查明出處的內容或其他可疑字樣者，判為抄襲，成績為“0。2、兩人或兩人以上答題內容或用語有50%以上一樣者判為雷同，成績為“0。3、所提交試卷或材料沒有對教師題目進展作答或提交內容與該課程要求完全不相干者，認定為“白卷或“錯卷 ，成績為“ 0。一、題型課程設計，包含問答題、改錯分析題型及設計計算題，問答題共2 題，每題10 分，共 20 分；改錯

2、題 1 題，共 30 分；設計計算題1 題，共 50 分。二、題目1學號末尾數為1、3、5 的課程設計題目1、對軸瓦材料主要有哪些要求？10 分2、傳動齒輪設計時，如何確定齒輪的構造參數。10 分3、改錯分析題 30 分指出下列圖構造中的錯誤，并用文字說明。此題至少有6 處錯誤，每指出一處錯誤得 5 分專業資料整理WORD格式4、計算題 50 分試設計銑床中的一對標準直齒圓柱齒輪傳動。：傳遞功率P=7.5KW，小齒輪轉速 n1=1450r/min，傳動比 i=2.08，兩班制，每年工作300 天，使用壽命5 年。提示：材料、精度等級選取，齒數計算，齒面接觸疲勞強度校核，齒根彎曲疲勞校核。無需構

3、造設計。2學號末尾數為0、4、6、8 的課程設計題目1、螺紋連接有哪幾種根本類型？10 分2、簡述一般傳動齒輪的失效形式、設計方法和步驟。10 分1齒輪折斷； 2齒面疲勞點蝕； 3齒面膠合； 4齒面磨損； 5齒面塑性變形。1.磨損失效的形式與原因 1從微觀角度劃分從微觀角度，根據不同的磨損機理，可將齒輪的磨損劃分為四個根本類型：磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。 磨粒磨損主要是梨溝和微觀切削作專業資料整理WORD格式用；粘著磨損 與外表分子作用力和摩擦熱密切相關；疲勞磨損是在循環應力作用下外表疲勞裂紋萌生和擴展的結果； 而腐蝕磨損那么是由環境介質的化學作用產生。在實際的磨損現象中， 通常

4、是幾種形式的磨損同時存在， 而且一種磨損發生后往往誘發其他形式的磨損。 例如，齒輪疲勞磨損的磨屑在嚙合的兩齒面間移動， 類似于研磨作用， 會引起接觸齒面的磨粒磨損， 而磨粒磨損所形成的干凈外表又可能增大分子的粘附力， 從而引起粘著磨損 ，同時輪齒材料的分子由于氧化作用或與周圍介質發生化學變化， 又可導致腐蝕磨損的產生。 齒輪的微動磨損就是一種典型的復合磨損。在 微動磨損 過程中，可能出現粘著磨損、腐蝕磨損、磨粒磨損和疲勞磨損等多種磨損形式。隨著工況條件的變化，不同形式磨損的主次不同。 2從宏觀角度劃分從宏觀角度，根據不同的磨損損傷現象，齒輪的磨損主要包括：齒面磨損、擦傷、點蝕、裂紋、剝落和膠合

5、。齒面磨損主要是由接觸的兩齒面的相對滑動引起的齒面耗損現象； 擦傷是由于梨溝作用而在摩擦齒面上產生沿摩擦方向的溝痕和磨粒的現象； 點蝕是在接觸應力的反復作用下， 由于金屬疲勞破壞而形成齒面凹坑的現象；剝落是齒面由于變形強化而變脆， 在載荷作用下產生微觀裂紋隨后脫落的現象；裂紋主要是由于 交變應力 的反復作用或局部應力過高而造成的材料局部破裂的現象。 膠合是當粘著效應使外表粘結點具有較高的連接強度時， 剪切破壞發生在層內一定深度， 而導致兩齒面咬死的嚴重磨損的現象。 由于齒輪工作工程中，多種影響因素共同作用，因而也可能同時存在幾種的磨損損傷現象。2.設計時防止磨損失效的措施：影響齒輪磨損性能的因

6、素眾多， 為了防止或減少齒輪使用過程中的磨損損傷，在設計和使用的過程中應注意從 1材料性能， 2硬度， 3外表粗糙度， 4潤滑，5載荷與速度， 6散熱，7變位設計， 8轉子系統動力學等方面考慮。3.其他失效形式：1由于彎曲強度不夠而輪齒從齒根折斷。設計時可最大齒根圓半徑；最大軸的剛度使接觸線上載荷均勻； 采用熱處理使輪芯具有足夠韌性；對齒根進展外表的噴丸、滾壓強化處理。2齒面塑性變形。設計時應提高齒面硬度，采用高粘度或加有極壓添加劑的潤滑油。專業資料整理WORD格式3、改錯分析題 30 分指出下列圖齒輪軸承構造中的錯誤，并用文字說明。例如：處未加調整墊片。此題至少有 6 處錯誤，每指出一處錯誤

7、得5 分錯誤如下列圖所示：4、計算題 50 分試設計一帶式運輸機的減速器高速級齒輪傳動。：此減速器為二級標準直齒圓柱齒輪傳動，功率 P1=5KW，小齒輪轉速 n1=960r/min，小齒輪齒數 z1=24，齒數比 u=4.8。該機器每日 2 班工作，工作壽命15 年每年 300 個工作日。帶式運輸機工作平穩，轉向不變。提示：材料、精度等級選取，齒數計算，齒面接觸疲勞強度校核，齒根彎曲疲勞校核。無需構造設計。(1)選擇材料與熱處理方式。所設計的齒輪傳動屬于閉式傳動，通常采用軟齒面的鋼制齒輪，查閱下表，選用價格廉價便于制造的材料；小齒輪材料為45鋼，調質處理，硬度為260HBW ，大齒輪材料也為4

8、5 鋼，正火處理，硬度為215HBW，硬度差 45HBW 較適宜。專業資料整理WORD格式常用齒輪材料及其力學性能抗拉強屈服點 硬 度熱處理方類別材料牌號度(HBW 或法b/MPa s/MPa HRC)正火500270150180HBW35調質550294190230HBW優質正火588294169217HBW碳素鋼45調質229647373286HBW外表淬火40 50HRC50正火628373180220HBW調質24040Cr700500258HBW外表淬火48 55HRC調質217269HBW35SiMn750450合金構造鋼外表淬火45 55HRC調質24140MnB73549028

9、6HBW外表淬火45 55HRC20Cr滲碳淬火63739256 62HRC20CrMnTi后回火107983456 62HRC38CrMoAlA滲氮980834850HV專業資料整理WORD格式ZC45580320156217HBW鑄鋼正火ZG55650350169229HBWHT300300185278HBW灰鑄鐵HT350350202304HBW球墨鑄 QT600-3600370190270HBW鐵QT700-2700420225305HBW非金屬 夾布膠木10025 35HBW(2)選擇精度等級。運輸機是一般機械，速度不高，應選擇8 級精度。(3)按齒面接觸疲勞強度設計。本傳動為閉式傳

10、動，軟齒面，因此主要失效形式為疲勞點蝕，應根據齒面接觸疲勞強度設計，1)載荷因數 K 。圓周速度不大，精度不高，齒輪關于軸承對稱布置，按表取 K=1.2。2)轉矩 T1T1=9.55×106P/n1=9.55×106×5/1440N·mm=33159.7N·mm3)接觸疲勞許用應力 H ，查得：H1lim1=610MPa, CrH1lim2=500MPa ；接觸疲勞壽命系數ZN: 按一年 300工作日，單班每天8h 計算，由公式 N=60njth 得N1=60×1440×10×300×8=2.07

11、5;109 N2=N1/i=2.07× 109/4.6=4.5×108查曲線 1，得ZN1=1(N1N0,N0=109)ZN2=1.034)計算小齒輪分度圓直徑d1取 d1=45mm。5)計算圓周速度v因 v6m/s，故取 8 級精度適宜。專業資料整理WORD格式(4)確定主要參數，計算主要幾何尺寸。1)齒數。取 z1=20，那么 Z2=z1i=20×4.6=92。2)模數 mm=d1/z1=45/20mm=2.25mm 正好是標準模數第二系列上的數值，可取(讀者也可按優先選用原那么選第一系列標準模數m=2.5mm)。3)分度圓直徑d1=z1m=20×2

12、.25mm=45mmd2=z2m=92×2.25mm=207mm4)中心距 =(d1+d2)/2=(45+207)/2mm=126mm 5)齒寬 bb=dd1=1.1× 45mm=49.5mm 取 b2=50mm,b1=b2+5mm=55mm。(5)校核彎曲疲勞強度。1)復合齒形因數YFS。得： YFS1=4.35，YFS1=3.98。2)彎曲疲勞許用應力 bb由彎曲疲勞極限應力bblim: bblim1=490MPa， bblim2=410MPa。彎曲疲勞壽命系數YN:YN1=1(N1 N0， N0=3 × 106)，YN2=1(N2 N0， No=3×

13、; 106)。彎曲疲勞的最小平安系數SFmin：按一般可靠性要求，取SFmin=13學號末尾數為2、7、9 或字母的課程設計題目1、齒輪傳動的特點及使用X圍有哪些？10 分2、箱體，機構架設計的一般要求有哪些？10 分3、改錯分析題 30 分下列圖為一齒輪減速器局部裝配圖， 試指出構造不合理及錯誤所在 不考慮圓角和鑄造斜度以及不計重復錯誤 ，并用文字說明原因。例如：精加工面過長且拆裝軸承不便。此題至少 10 處錯誤，每指出一處錯誤得 3 分專業資料整理WORD格式4、計算題 50 分試設計一單級直齒圓柱齒輪減速器中的齒輪傳動。，用電機驅動，傳遞功率 10KW ，小齒輪轉速 n=1000r/min，傳動比 i=4，單向運轉，載荷平穩。使用壽命 10 年。提示：材料、精度等級選取，齒數計算，齒面接觸疲勞強度校核，齒根彎曲疲勞校核。無需構造設計。三、要求1、問答題寫出要點即可，字數不超多200 字。2、改錯題指出錯誤原因，并用文字表述。2、工程設計題要從材料、精度等級選取，齒數計算，齒面接觸疲勞強度校核，齒根彎曲疲勞校核等幾方面設計，