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1、机械设计试卷试卷号：27学校：齐齐哈尔大学院系： 专业：年级：班级： 一. 填空题：把答案写在题中的空格里（本大题共 6 小题，每小题-4分，总计 -24 分 ）1、1）法向，法向2）大端3）蜗杆轴截面，蜗杆轴截面2、带的长度短，绕过带轮的次数增多，使带易发生疲劳损坏在单位时间内链条与链轮啮合次数增多，易使链条加速疲劳及磨损3、带传动适宜置于高速级，过载打滑能保护电动机链传动由于多边形效应，瞬时传动比不恒定，产生冲击、振动，适宜置于低速级，否则冲击振动厉害4、左，左，右5、左，左，顺6、c带传动放在最高级，能缓冲吸振并起过载打滑保护电动机作用；开式齿轮放在最低级，承受较大转矩，成本低二. 分析
2、题：简要回答以下问题（本大题共 26 小题，总计 46 分 ）1、本小题-1分斜齿轮螺旋线方向及各力方向均示于图中。2、本小题-1分1）斜齿轮的螺旋线方向如图a所示；2）左，蜗轮的转向及受力如图b所示。3、本小题2分4、本小题4分证明：设输入功率为P1(kW)，输出功率为P2(kW)，输入轴转速为n1(r/min），输出轴转速为n2(r/min)。，所以又，所以，得，证毕。5、本小题-1分1）2）右3）右，逆6、本小题-1分齿轮3、4的螺旋线方向分别为右、左旋，蜗杆的转向及轴向力Fa2、Fa3、Fa4示于图上。7、本小题-1分1）右2）右，右3）各力方向如图示。8、本小题-1分宜采用方案5。理
3、由为：（1）V带靠摩擦传动，传动平稳，但传递转矩较小，且过载打滑能保护电动机，故带传动应置于高速级。（2）由于链传动时产生多边形效应，而使链速不均匀，不可避免地产生冲击、振动与噪声，故链传动应置于低速级。9、本小题2分10、本小题-1分方案b合理。理由：由于链传动产生多边形效应，使链速忽快忽慢，忽上忽下，不可避免地产生冲击、振动与噪声，故链传动应置于低速级。11、本小题-1分链传动应放在低速级，V带传动应放在高速级。因为链传动的多边形效应而使速度不均匀，动载荷大，高速时产生的冲击、振动和噪声就更大。而带传动靠摩擦力传动，传动平稳，但传递的转矩较小，故应放在高速级。若放在低速级时，则使带传动的转
4、矩近似增大链传动比的倍数，而使带的根数大为增加，导致带传动的尺寸过大。12、本小题2分方案b的优点：高速级齿轮相对于轴承为对称布置，传递转矩较大的低速级齿轮的载荷分布均匀。此种减速器适用于大功率、变载荷的场合。方案b的缺点：结构较复杂，减速器的轴向尺寸增大，成本增加，且两对高速级齿轮同时传递功率可能不相同，要采用均载措施。13、本小题4分1)若起升速度不变，PWv/h，当由W提高到2W时，功率由P提高到2P，电动机功率不够，需要更换。因T9.55106P/n，P增大，所需转矩增加，故齿轮也不能使用。2)如果齿轮速比不变，当起升速度提高时，电动机转速也提高，需要更换电动机。如果改变齿轮速比为原来
5、i的1/2，电动机转速不变，所需功率也不变，电动机仍可用，但齿轮不能使用，因为速度变了，传动比i也变了。14、本小题2分1）在两级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动应置于高速级，主要因为斜齿圆柱齿轮传动平稳，在精度等级相同时，允许的圆周速度高，或者说，在圆周速度相同时，需要的精度等级较低。2）由锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动中，锥齿轮一般应置于高速级，主要因为当传递功率一定时，低速级的转矩大，需要承载齿轮的尺寸和模数也大，而锥齿轮锥距R和模数m大时，加工困难或成本大为提高。15、本小题2分1）带传动应置于高速级。2）斜齿轮螺旋角b方向画错。（斜齿轮啮合时，两轮b旋向应相反，即一左一右）。3）应尽可能
6、将高速级齿轮z1，z2布置在远离转矩输入端，以缓解轴的弯曲变形引起的载荷分布不均匀。4）减速箱内，斜齿轮应在高速级，直齿圆柱齿轮应在低速级（也可用二级斜齿轮）。16、本小题-1分1）不能用。2）因误装后带传动放到低速级，带速降低则传递转矩增大很多，故带传动不能满足要求。3）原设计齿轮仍可应用。因齿轮传动放到了高速级，传递转矩大为减小，故强度十分富裕，但转速提高，齿轮的精度可能不满足要求。17、本小题9分总传动比i=n/n4=730/35=20.86开式齿轮传动比i2=i/i120.86/2.787.51. 完成图示工作，不需要蜗杆传动。理由：（1）蜗杆传动比大，用以置换开式齿轮不合适；（2）水
7、泥磨长期工作，且P30kW，用后功率损失大。2. 用链传动置换也不合适。理由：（1）主动链转速n3=730/2.78263r/min，转速仍较高，而链传动不适用于高速级；（2）传递功率P30kW（忽略带传动效率），则链传动的尺寸大；（3）用链传动后会使整个传动装置的结构尺寸增大。3. 用V带传动置换更不合适。理由：（1）带传动不适于低速级，若置换，则带的根数过多，无法用；（2）使整个传动装置的结构尺寸增大。4. 用闭式直齿圆柱齿轮置换，则结构变复杂，成本增高，故不宜采用。18、本小题-1分方案a合理。理由为：因带传动靠摩擦传动，传动平稳，但传递的转矩较小，且过载打滑能保护电动机，故带传动置于高
8、速级是合理的。方案b中的带传动置于低速级，则带传递的转矩要增大3倍（略去效率损失），而使带的根数增多，导致带传动的结构尺寸过大，故方案b不合理。19、本小题-1分方案1：蜗杆尺寸小，但齿轮尺寸很大，因经蜗杆传动减速后齿轮转矩很大，所以总重量和尺寸大，但传动效率高（因蜗杆转速高）。方案2：蜗杆尺寸比方案1稍大，但齿轮尺寸小很多，所以总体尺寸较方案1小，传动效率稍低。20、本小题-1分不能用。因为其中蜗轮减速器放到第二级，转速降低，传递转矩增大，则强度不能满足要求并会导致发热与磨损现象严重。而齿轮减速器虽然强度可以满足要求，但由低速级移至高速级，转速提高，精度可能不满足要求。21、本小题2分1）增
9、大散热面积，如在箱体上加散热片；提高散热系数，如在蜗杆轴端装电风扇，箱内装设蛇形冷却水管；采用压力喷油循环冷却润滑。2）将蜗杆传动置于高速级，以减小传动的转矩与减少发热；又因传动转矩减小，故蜗杆、蜗轮的q、m等参数将小得多，而使蜗杆传动装置的尺寸变小。但齿轮置于低速级，其中心距等参数按强度计算会相应增大。从总体来说，既可解决原方案传动件配置不合理、导致该传动装置温升过高的问题，又可减小传动装置的总体尺寸和降低成本。22、本小题2分1）从传动效率高低出发进行评价，现设计方案将蜗杆传动置于低速级，其所传递的转矩比置于高速级增大很多。而蜗杆传动效率低，在长期连续运转的带式输送机中，必功率损失大，温升
10、亦高，故此设计方案不合理。2）改进方案应采用如下传动路线：电动机闭式一级蜗杆传动一级齿轮减速器一级开式齿轮传动卷筒（输送带）。23、本小题4分1）方案b不合理。由于链传动产生多边形效应，使链的瞬时速比不断变化，而产生冲击、振动与噪声，故链传动不宜用于高速级，且用于起重装置也不安全。2）方案a中蜗杆传动置于低速级，其所传递的转矩比置于高速级增大很多，对长期工作，也不甚合理。3）实际上，这二种方案都存在蜗杆传动效率低的问题，对长期工作都不是最合理的方案。如全部改为圆柱齿轮传动是合理的。24、本小题9分见图：25、本小题0分证明：设输入功率为，输出功率为，输入轴转速为，输出轴转速为，所以所以 ，所以
11、 26、本小题14分1）齿轮受力齿轮1：，齿轮2：、轴受力：、轴承受力：I轴支反力II轴支反力箱体受力：、其中：、相互平衡；、构成力偶。，（2）传力路线：轴齿轮轴承箱体螺栓三. 计算题：计算下列各题 （本大题 2 分 ）输出轴的功率输出轴的转矩四. 大型题：计算下列各题（本大题共 7 小题，总计 76 分 ）1、本小题3分设锥齿轮的轴向力为Fa1，圆柱齿轮的轴向力为Fa2，Fa的方向指向支点A。2、本小题18分1）用手拨动接电动机的小齿轮轴。因为在传动系统中各轴传递功率相同（忽略效率的影响），而此轴转速最高，传递转矩最小，拨动起来省力。2）（=1）3）3、本小题9分1）蜗轮转向如图示。2）斜齿3为左旋，4为右旋。3）蜗杆、蜗轮上各力方向如图示，各力的大小为：4、本小题4分1）系统效率链轮输入转距电动机输出转矩电动机输出功率2）3）5、本小题14分1）螺纹升角，所以，可以自锁。2）取。3）4）6、本小题14分1）齿轮3左旋，齿轮4右旋。2）7、本小题14分1）所需电动机功率2）卷筒轴 大齿轮轴小齿轮轴3）齿轮受力 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）