1、第七章一、 设计一链式输送机中的滚子链传动。已知电动机输入的功率 kW，转速 =720 ，5.7P1nmir要求传动比 i=3，中心距不大于 650mm，传动水平布置，载荷平稳。解：（1） 选择链轮齿数 、1z2根据传动比 i=3，估计链速为 ，选取小链轮齿数 =21，大链轮齿数 smv831ziz2，合适。06321z（2） 确定计算功率 cP根据已知载荷平稳，机拖动，查表得 =1.0，计算功率为AKkWPC5.7（3） 、确定中心距 及链节数0apL初定中心距 =3050p，取 =30p。0由式得：=103.49221010 zapzpaL取 =104。pL（4） 确定链条型号和节距 p首
2、先确定系数 。根据链速估计链传动可能产生链板疲劳破坏，查得小链轮齿数系数LZK,=1.11， =1.01。考虑到传递功率不大，故选择单排链，查的 =1.0。zK pK所需传递的额定功率为=6.69kWpLzcKP0由表选择滚子链型号为 10A，链节距 P=15.875mm。由图证实工作点落在曲线顶点左侧，确系链板疲劳，前面假设成立。（5） 验算链速。 smpnzv4106链速在估计范围内。（6） 确定链长 L 和中心距 a链长：1.651m10pLP中心距=480.39mm 212121 84 zzzLpap650mm，符合要求。a（7） 确定作用在轴上的力。工作拉力NvPF18750由于工作
3、平稳，取压轴力系数为 1.2，则压轴力为2250NQ2.（8） 选择润滑方式根据链速 v=4 ，节距 p=15.875mm，选择油浴或飞溅润滑方法。sm设计结果：滚子链型号 10A-1 104（GB/T1243-1997） ，链轮齿数 ， =63，中心距 21z，压轴力 =2250N。a39.480QF二、 某链传动传递的功率 ，主动链轮转速 ，从动链轮转速 ，载kW1Pminr481minr142荷平稳，定期人工润滑，试设计此链传动。解：（1）选择链轮齿数取小链轮齿数 ，大链轮的齿数19z 65194122zniz（2）确定计算功率由表查得 ，由图查得 ，单排链，则计算功率为0.AK5.1z
4、KkW2.1Pzca（3）选择链条型号和节距根据 ，查图得，可选 16A，查表，链条节距minr48k52.1ca则 m4.25p（4）计算链节数和中心距初选中心距 。取 ，相应的链m127064.25)03()0( p 90a长节数为 3.1490.251625194.02220 apzzpaL取链长节数 。则p查表得中心距计算系数 ，则链传动的最大中心距为457.01fm8956142.221 zLfap（5）计算链速 ，确定润滑方式sm386.0164598061zn由 和链号 16A，查图 9-14 可知应采用定期人工润滑。sm3.（6）计算压轴力 pF有效圆周力为 N2591386.
5、010e链轮水平布置时的压轴力系数 ，则压轴力为pFK N298051.eFpKp第八章三、 某机械装置中的减速器，采用的是一级直齿轮圆柱齿轮传动。已知小齿轮转速为 =650 ，传1nmir递功率为 ，传动比为 =4。减速器工作是，载荷为中等冲击，使用寿命 10 年，单班制。kWP5i试设计该齿轮传动。解：（1）选择材料与精度等级。选择齿轮的材料和热处理为：小齿轮 40 号钢，调质热处理。硬度为217255HBS；大齿轮 45 钢，正火处理，硬度为 162217HBS。查表得：选择 8 级精度。（2）按齿面接触疲劳强度设计。计算小齿轮传递的转矩为：=9.55 10 =9.55 10 =7346
6、1.5N mm1T61nP650载荷系数 K，查表得，K=1.5齿轮 z 和齿宽系数 ：取 =28，则 =4 =4 28=112，因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿d1z21z面为软齿面，取 =1。许用接触应力 。查表得： =570MPa， =530MPa。H1limH2limH查表得， =1S=60 =60 650 1 （10 52 40）=8.11 101NhnjL8=8.11 10 /4=2.03 10i88查图得， , 。0.1NZ.2N可得： = = =575.7MPa1HHS1lim570= = =572.4MPa2HNZ2li38.查表得， =189.9，所以E=57.25mm3
7、2115.3)(HEdZuKT取标准模数 m=2.5mm。（3）主要尺寸的计算。mm7085.21mzdmm2= =70mmb1dmm=75mm521= 2.5 (70+280)=437.5mm21zma(4) 按齿根弯曲疲劳强度校核。由表查的齿形系数：, 58.21FY175.2FY查的应力修正系数：, 6.1S8.2S许用弯曲应力 :F查表得： =220MPa, =180MPa1limF2limF查表得： 3.S11NY由式：= =74.73MPa =169MPa1FSFYzbmKT12F1=70.83MPa =138MPa122SFFF2齿根弯曲强度校核合格。（5）验算圆周速度。smnd
8、v38.210657106选 8 级精度是合适的。四、某齿轮的斜齿轮圆柱齿轮传动，已知 ，两齿轮的齿数为minr7501，8 级精度，小齿轮材料为 （调,6,29,108,241 bzn 38SiMno质） ，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，寿命 20 年（设每年 300 工作日） ，每日两班制，小齿轮相对其轴的支承为对称布置，试计算该齿轮传动所能传递的功率。解：（1）齿轮材料硬度查表 10-1，根据小齿轮材料为 （调质） ，小齿轮硬度 217269HBS，大齿轮材料为38SiMno45 钢（调质） ，大齿轮硬度 217255 HBS（2）按齿面接触疲劳硬度计算和主要尺寸的计算。2311 E
9、HdZuKT计算小齿轮的分度圆直径 m95.142cos61mzdn计算齿宽系数 06.95.14db由表查得材料的弹性影响系数 ，由图 10-30 选取区域系数2MPa8.EZ 47.2HZ由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；大齿轮的接触疲劳强度极Pa7301limH限 。MPa502limH齿数比 .418zu计算应力循环次数81 104.523017560hjLnN8822.4u由图取接触疲劳寿命系数 1.,04.12HNHNK计算接触疲劳许用应力取失效概率为 ，安全系数1%SMPa.7593.lim1SKHNH602li2由图查得 63.1,8.,75.02121 则计算齿轮
10、的圆周速度sm79.5069.14.361nd计算尺宽与齿高之比 hb62cos95.14cos1 zdmntm.36.25.nth81.360b计算载荷系数根据 ，8 级精度，查图得动载荷系数s729.5 2.1vK由查得 4.1FHK按轻微冲击，由表查得使用系数 25.1A由表 10-4 查得 按 =1 查得380.Hd由 ， ，查图 10-13 得85.1hb.1K3.FK故载荷系数 946.2801425.1HvA由接触强度确定的最大转矩N096.1284 8.1947.26055.13. ,min2321311 EHd ZuKT（3）按弯曲强度计算SaFndYKmT11计算载荷系数
11、840.23.12.51FAK计算纵向重合度 3.19tan0638tan38.0 zd由图 10-28 查得螺旋角影响系数 9.Y计算当量齿数.249cos331zv.1083321zv查取齿形系数 及应力校正系数FaYSaY由表 10-5 查得 62.117.2F59Sa80Sa由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa521FE。MPa4302FE由图 10-18 取弯曲疲劳寿命 。90.,8.021FNFNK计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 4.SMPa7.35121KFENF8.0922计算大、小齿轮的 ，并加以比较SaFY23.759.
12、162031SaFY.8.2SaF取 05.6,min21SaFSaSaFYY由弯曲强度确定的最大转矩 mN309.28560.692.084.139.211 SaFndKT（4）齿轮传动的功率取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值即 N096.184TkW87.105.245. 6nP第十章五、什么叫流体传动？流体传动系统由什么组成？答：液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气压传动称为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国 家工业发
13、展水平的重要标志。液压系统主要由：动力元件（油泵） 、执行元件（油缸或液压马达） 、控制元件（各种阀） 、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1、动力元件（油泵） 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。 2、执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4、辅助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套
14、式） 、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等 及油箱等，它们同样十分重要。 5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。第十六章六、 试设计一圆钢丝的圆柱螺旋压缩弹簧，已知：弹簧的最大工作载荷 =650N， 最小工作载maxF荷 =400N，工作行程为 17mm，套在一直径 23mm 的轴上工作，要求弹簧外径不大于 45mm，自由长minF度在 12040 范围内。按载荷性质，属第 类弹簧。弹簧端选磨平端，每端有一圈死圈。解：（1） 选择材料并确定其许用应力选用碳素弹簧钢丝 C 级，初定簧丝直径 d=5mm，查表得弹簧钢丝的拉伸强度极限=
15、1470Mpa，其许用切应力 =0.4 1470Mpa，切变模量 G=8.0 10 MPa。B4（2） 弹簧丝直径计算现选取旋绕比 C=7，曲度系数为 21.765.04165.0411 Ck（3） 初步计算弹簧丝直径：=1.6 mm=4.90mm21.Fd582.比原取值小，原取值合理，所以取弹簧钢丝标准直径 d=5mm，弹簧中径标准值mm，则弹簧外径 =（35+5）mm=40mm42mm 。3572CdDdD2（4） 刚度计算弹簧刚度为 =14.71N/mm/Fk弹簧圈数为 90.8324kDGdn取 n=10 圈，取弹簧两端的支承圈数分别为 1 圈，则总圈数为 10n（5） 确定节距P=（0.280.5） =(9.817.5)mm 2D取 p=12mm（6） 确定弹簧的自由度弹簧两端并紧、磨平的自由高度为mdnpH5.127).0(10（7） 验算稳定性弹簧长径比 =3.645.3。满足不失稳要求。35/.127/0DHb
