1、中国石油大学（北京）远程教育学院
期 末 考 试
《机械设计课程设计》
学习中心: __江苏岳王镇成人教育中心校学习中心[21]_
姓名: ___陈明磊_____ 学号: __936001__
相关课程考试违规作弊说明
1、 提交文件中涉嫌剽窃内容（包含剽窃网上、 书籍、 报刊杂志及其她已经有论文）, 带有显著外校标识, 不符合学院要求或学生本人情况, 或存在查明出处内容或其她可疑字样者, 判为剽窃, 成绩为“0”。
2、 两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同, 成绩为“0”。
3、 所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要
2、求完全不相干者, 认定为“白卷”或“错卷”, 成绩为“0”。
一、 题型
课程设计, 包含问答题、 改错分析题型及设计计算题, 问答题共2题, 每题10分, 共20分; 改错题1题, 共30分; 设计计算题1题, 共50分。
二、 题目
（1）学号末尾数为1、 3、 5课程设计题目
1、 对轴瓦材料关键有哪些要求？（10分）
答: （1）对轴瓦材料关键要求包含: 1）良好减摩性、 耐磨性和抗胶合性; 2）良好跑合性、 顺应性、 嵌藏性和塑性; 3）足够抗压强度和疲惫强度; 4）良好导热性和加工工艺性; 5）热膨胀系数低、 耐腐蚀;
2、 传动齿轮设计时,
3、 怎样确定齿轮结构参数。（10分）
答: 经过齿轮传动强度计算, 确定出齿轮关键尺寸（如齿数、 模数、 齿宽、 螺旋角、 分度圆直径等）, 齿圈、 轮辐、 轮子毂等结构形式及尺寸大小, 通常由结构设计而定, 而不进行强度计算。
齿轮结构设计与齿轮几何尺寸、 毛坯、 材料、 加工方法、 使用要求及经济性等原因相关。进行齿轮结构设计时, 必需综合地考虑上述各方面原因。通常是先按齿轮直径大小, 选定适宜结构形式, 然后再依据荐用经验数据, 进行结构设计。
对于直径很小钢制齿轮, 若齿根圆到键槽底部距离较小时, 应将齿轮和轴做成一体（称为齿轮轴）。
当齿顶圆直径小于160
4、mm时, 通常做成实心结构齿轮。但航空产品中齿轮, 也有做成腹板式。
当齿顶圆直径小于500mm时, 宜做成腹板式结构, 腹板上开孔数目按结构尺寸大小及需要而定。
当齿顶圆直径大于400mm而小于1000mm时, 通常应做成轮辐截面为十字形轮辐式结构齿轮。
为了节省珍贵金属对于尺寸较大圆柱齿轮, 可做成组装齿圈式结构。齿圈用钢制, 而轮芯则用铸铁或铸钢。
3、 改错分析题（30分）
指出下图结构中错误, 并用文字说明。（本题最少有6处错误, 每指出一处错误得5分）
解:
1.安装轮毂第一段轴应制有定位轴肩;
2.键槽过长安装上键与轴承端盖
5、干涉（相碰）;
3.轴承端盖加工面与非加工面没有区分开;
4.在轴与轴承端盖孔之间缺乏密封圈;
5.在轴与轴承端盖孔之间应留有间隙;
6.在轴承端盖与箱体轴承孔端面缺乏调整垫片;
4、 计算题（50分）
试设计铣床中一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知: 传输功率P=7.5KW, 小齿轮转速n1=1450r/min, 传动比i=2.08, 两班制, 每年工作300天, 使用寿命5年。
提醒: 材料、 精度等级选择, 齿数计算, 齿面接触疲惫强度校核, 齿根弯曲疲惫校核。无需结构设计。
解: （1）选择齿轮材料及精度等级
考虑此对齿轮传输功率不大, 故大、
6、 小齿轮都选择软齿面。小齿轮选择40Cr, 调质, 齿面硬度为240～260HBS; 大齿轮选择45钢, 调质, 齿面硬度为220 HBS（表8.5）。因是机床用齿轮, 由表8.10选7精度, 要求齿面粗糙度。
（2）按齿面接触疲惫强度设计
因两齿轮均为钢制齿轮, 所以由（8.28）式得
确定相关参数以下:
1）齿数和齿宽系数
取小齿轮齿轮, 则大齿轮齿数, 圆整。
实际传动比
传动比误差 可用。
齿数比
由表8.9 取（因非对称部署及软齿面）
2）转矩T1
3）载荷系数K
由表8.6 取
4）许用接触应力
由图8.3
7、3c查得
由式（8.33）计算应力循环次数
由图8.34查得接触疲惫寿命系数,
经过齿轮和通常工业齿轮, 按通常可靠度要求选择安全系数。所以计算两轮许用接触应力
故得
计算模数
由表8.1取标准模数
（3）校核齿根弯曲疲惫强度
由式（8.29）
确定相关参数和系数
1）分度圆直径
2）齿宽
取,
3）齿形系数和应力修正系数
依据齿数, , 由表8.8查得、 ; , 。
4）许用弯曲应力
由式（8.34）
由图8.35c查得:
由图8.36查得
试验齿轮应力修正系数
按通常可靠度选择安全系数
计算两轮许用弯曲应力
将求得各参数代入式（8.29）
故轮齿齿根弯曲疲惫强度足够。
（4）计算齿根传动中心距
（5）计算齿轮圆周速度
由表8.11可知, 大齿轮选择7级或8级精度齿轮。
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