2014贵州大学机械设计基础课讨论课心得体会

第一篇：2014贵州大学机械设计基础课讨论课心得体会

机械原理讨论课学习心得体会

机械原理课安排讨论学习课程。讨论学习课程要求我们在自主学习理解之后，自己制作自己要给同学们讲课的课件，而且要站在讲台给我们同学授课。充分地建构学生的学习主体，让学生主动参与，积极思考、亲自实践。对于我来说是一种锻炼。是提高各方面素质的一次学习之旅。

第一、是习惯问题。

我从来都是没有上课之前预习的习惯，都是老师在课堂灌输知识，被迫方式吸收，更没有主动、积极去学习。第一次要改变之前学习的方法，是习惯问题。习惯有时候是很难改变，首先要克服一点。通过这个课程我开始自己学习，改变陋习，养成良好的学习习惯，对我今后的学习是非常有帮助。

第三、理解书中内容。

在自主学习看书的过程遇到不懂的地方如何解决。传统课堂通过老师直接授课给我们讲解，没有我们自己的思考，是老师强加的一种给我们的知识理念。而自己学习是通过自己发现问题、自己寻找解决问题的方法，有利于思维发展，及应对解决问题的能力。关键是有自己的观点。培养自己独立思考能力。

第三、制作ppt。

对我来说，也一个难题，大一我们学计算机基础时倒是学了一些简单ppt制作，但从来没制作过课件。菜单都不怎么会找，都不晓得在哪，最后是边学边做。做出来的课件所需要的动画都没有，所以第一次给老师检查做的是否可行时就没通过。当时我们班女生能做出动画效果，老师建议多与女生交流。在请教我们女生之后，继续修改我的课件。最后课件是顺利完成。在制作课件的过程中掌握ppt制作基本操作、以及各个菜单键的作用、总算是一次小小的实践，要不然都不知道自己学的计算机基础有多水。重要的是同学之间有交流、相互学习。培养了互帮互助精神。被人帮感到温馨，帮人也高兴。通过互相学习，增进与同学之间的友谊。

第四、讲课方式。

对于没讲过课的我确实是很期待自己站在讲台给同学讲课。为了能更好讲解、首先自己理解、在自己理解的基础上表达给我们同学。思考按照怎么样的思路授课，把自己讲的思路理顺，讲课的重点有哪些，以及值得特别注意地方，要给同学们讲解清楚，讲明白。这很重要。通过这次备课，了解老师为了上好每一节课都是需要时间来准备，在没讲课之前老师需要做大量工作。在理解老师的辛苦。我们更应尊重、敬佩老师。在课堂上最基本的尊重就是认真听讲，就是尊重老师。老师传授知识，为我们能更好理解做出的大量工作。老师您辛苦了。

第五、站在讲台上。

对于没上过台讲课的我，要克服站在讲台上的恐惧，保证自己头脑清醒，不忘记自己想讲的内容，自己能够表达清楚。这非常关键。虽然前期准备做得充足，也可能在这发生意外，使得你这次授课失败。

传统教学模式是灌输式，这种教学模式扼杀了学生的创造性思维。要培养学生创造性思维能力就要改输灌式为讨论式、问题式或探究式教学。本次自主学习就是采用讨论式学习方式。充分发挥学生的主体作用，通过设疑、探索。使学生的能力包括创造性思维能力得到培养和发展。调动学生学习的积极性、主动性和创造性。

第二篇：机械设计基础课教案

4-1解

分度圆直径

齿顶高

齿根高

顶 隙

中心距

齿顶圆直径

齿根圆直径

基圆直径

齿距

齿厚、齿槽宽

4-2解由

分度圆直径

可得模数

4-3解 由

得

4-4解

分度圆半径

分度圆上渐开线齿廓的曲率半径

分度圆上渐开线齿廓的压力角

基圆半径

基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0；

压力角为。

齿顶圆半径

齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径

齿顶圆上渐开线齿廓的压力角

4-5解

正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径：

基圆直径

假定

故当齿数 齿根圆。则解

得，基圆小于 时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数

4-6解

中心距

内齿轮分度圆直径

内齿轮齿顶圆直径

内齿轮齿根圆直径

正好在刀具 4-7 证明 用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点 的顶线上。此时有关系：

正常齿制标准齿轮、，代入上式

短齿制标准齿轮、，代入上式

图 4.7 题4-7解图

4-8证明 如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段。

即为渐开线的法线。根据渐

开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为

再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知：

AC

对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。

图 4.8 题4-8图

图4.9 题4-8解图

4-9解 模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚

相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径

大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率 大,基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿 厚均为大值。

4-10解 切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压 力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。故参数、、不变。、、变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此、变大，变小。

是一对齿轮啮合传动的范畴。

啮合角 与节圆直径 4-11解

因

螺旋角

端面模数

端面压力角

当量齿数

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应

说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不 连续、传动精度低，产生振动和噪声。

（2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因

螺旋角

分度圆直径

节圆与分度圆重合，4-13解

4-14解

分度圆锥角

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

外锥距

齿顶角、齿根角

顶锥角

根锥角

当量齿数

4-15答： 一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即、。

一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向 相反（外啮合），即、、。、一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即。

5-1解： 蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即 和。

图 5.图5.6

5-2解： 这是一个定轴轮系，依题意有：

齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：

通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。5-3解：秒针到分针的传递路线为： 6→5→4→3，齿轮3上带着分针，齿轮6上带着秒针，因此有：。

分针到时针的传递路线为： 9→10→11→12，齿轮9上带着分针，齿轮12上带着时针，因此有：。

图 5.7

图5.8

5-4解： 从图上分析这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2为行星轮，构件 为行星架。则有：

∵

∴ ∴

当手柄转过，即 时，转盘转过的角度，方向与手柄方向相同。

5-5解： 这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，构件 为行星架。

则有：

∵，∴

∴

传动比 为10，构件 与 的转向相同。

图 5.9

5.10

图5-6解： 这是一个周转轮系，其中齿轮 1为中心轮，齿轮2为行星轮，构件 为行星架。

则有：

∵，∵

∴

∴

5-7解： 这是由四组完全一样的周转轮系组成的轮系，因此只需要计算一组即可。取其中一组作分 析，齿轮 4、3为中心轮，齿轮2为行星轮，构件1为行星架。这里行星轮2是惰轮，因此它的齿数

与传动比大小无关，可以自由选取。

（1）

由图知（2）

又挖叉固定在齿轮上，要使其始终保持一定的方向应有：（3）

联立（1）、（2）、（3）式得：

图 5.11

图5.12

5-8解： 这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。

∵，∴

∴

与 方向相同

5-9解： 这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。

∵设齿轮 1方向为正，则，∴ ∴

与 方向相同

图 5.1图5.14

5-10解： 这是一个混合轮系。其中齿轮 1、2、2′

3、组成周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。而齿轮4和行星架 组成定轴轮系。

在周转轮系中：（1）

在定轴轮系中：（2）

又因为：（3）

联立（1）、（2）、（3）式可得： 5-11解： 这是一个混合轮系。其中齿轮 4、5、6、7和由齿轮3引出的杆件组成周转轮系，其中齿轮4、7为中心轮，齿轮5、6为行星轮，齿轮3引出的杆件为行星架

。而齿轮1、2、3组成定轴轮系。在周转轮系中：（1）

在定轴轮系中：（2）

又因为：，联立（1）、（2）、（3）式可得：

（1）当，时，的转向与齿轮1和4的转向相同。

（2）当 时，（3）当，时，转向与齿轮1和4的转向相反。

图 5.1图5.16 的 5-12解： 这是一个混合轮系。其中齿轮 4、5、6和构件 心轮，齿轮5为行星轮，组成周转轮系，其中齿轮4、6为中

是行星架。齿轮1、2、3组成定轴轮系。

在周转轮系中：（1）

在定轴轮系中：（2）

又因为：，（3）

联立（1）、（2）、（3）式可得：

即齿轮 1 和构件 的转向相反。

5-13解： 这是一个混合轮系。齿轮 1、2、3、4组成周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2为

行星轮，齿轮4是行星架。齿轮4、5组成定轴轮系。

在周转轮系中：，∴（1）

在图 5.17中，当车身绕瞬时回转中心 转动时，左右两轮走过的弧长与它们至 点的距离

成正比，即：（2）

联立（1）、（2）两式得到：，（3）

在定轴轮系中：

则当： 时，代入（3）式，可知汽车左右轮子的速度分别为，5-14解： 这是一个混合轮系。齿轮 3、4、4′、5和行星架 中心轮，齿轮4、4′为行星轮。齿轮1、2组成定轴轮系。

组成周转轮系，其中齿轮3、5为在周转轮系中：（1）

在定轴轮系中：（2）

又因为：，（3）

依题意，指针 转一圈即（4）

此时轮子走了一公里，即（5）

联立（1）、（2）、（3）、（4）、（5）可求得

图 5.18

图5.19

5-15解： 这个起重机系统可以分解为 3个轮系：由齿轮3′、4组成的定轴轮系；由蜗轮蜗杆1′和5组成的定轴轮系；以及由齿轮1、2、2′、3和构件

组成的周转轮系，其中齿轮1、3是中心轮，齿轮4、2′为行星轮，构件 是行星架。

一般工作情况时由于蜗杆 5不动，因此蜗轮也不动，即（1）

在周转轮系中：（2）

在定轴齿轮轮系中：（3）

又因为：，（4）

联立式（1）、（2）、（3）、（4）可解得：。

当慢速吊重时，电机刹住，即，此时是平面定轴轮系，故有：

5-16解： 由几何关系有：

又因为相啮合的齿轮模数要相等，因此有上式可以得到：

故行星轮的齿数：

图 5.20

图5.21

5-17解： 欲采用图示的大传动比行星齿轮，则应有下面关系成立：

（1）

（2）

（3）

又因为齿轮 1与齿轮3共轴线，设齿轮1、2的模数为，齿轮2′、3的模数为，则有：

（4）

联立（1）、（2）、（3）、（4）式可得

（5）

当 能取到1。时，（5）式可取得最大值1.0606；当 时，（5）式接近1，但不可因此 图示的 的取值范围是（1，1.06）。而标准直齿圆柱齿轮的模数比是大于1.07的，因此，大传动比行星齿轮不可能两对都采用直齿标准齿轮传动，至少有一对是采用变位齿轮。5-18解： 这个轮系由几个部分组成，蜗轮蜗杆 1、2组成一个定轴轮系；蜗轮蜗杆5、4′组成一个定轴轮系；齿轮1′、5′组成一个定轴轮系，齿轮4、3、3′、2′组成周转轮系，其中齿轮2′、4是中心轮，齿轮3、3′为行星轮，构件

在周转轮系中：

是行星架。

（1）

在蜗轮蜗杆 1、2中：（2）

在蜗轮蜗杆 5、4′中：（3）

在齿轮 1′、5′中：（4）

又因为：，，（5）

联立式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）式可解得：，即。

5-19解： 这个轮系由几个部分组成，齿轮 1、2、5′、组成一个周转轮系，齿轮 1、2、2′、3、组成周转轮系，齿轮3′、4、5组成定轴轮系。

在齿轮 1、2、5′、组成的周转轮系中：

由几何条件分析得到：，则

（1）

在齿轮 1、2、2′、3、组成的周转轮系中：

由几何条件分析得到：，则

（2）

在齿轮 3′、4、5组成的定轴轮系中：

（3）

又因为：，（4）

联立式（1）、（2）、（3）、（4）式可解得：

第三篇：讨论课心得体会

讨论课心得体会

讨论话题：“如何正确树立入党动机，如何以实际行动争取早日加入党组织？”

入党动机就是一个人要求入党的内在原和真实目的。在现实生活中，要求入党的入党动机往往是不相同的。例如：有些是为了实现共产主义、全心全意为人民服务而要求入党的；有的是看到周围一些同志都提出了申请，随大流而要求入党；有的认为现在政策好，自己富起来了，为报答党的恩情要求入党，等等。对于我而言，入党就是为了能够更好地了解国情国史，争取为人民服务。上述种种入党动机中，只有为了献身共产主义事业，更好地为人民服务而要求入党，才是唯一正确的入党动机。这种入党动机之所以是唯一正确的，因为它与党的性质、宗旨、奋斗目标和党员条件是一致的。其他的入党动机则是与此相违背的，是不正确的甚至是极端错误的。

只有端正了入党动机，才符合党章规定的党员条件；入党以后，才能发挥一个共产党员应有的作用，从而保证党的先进性和纯洁性，增强党的战斗力。反之，如果让那些动机不纯的人特别是企图利用党员称号来捞取好处的人进入党内，就难以保证党的先进性和纯洁性，甚至给党带来严重的损失。因此，党组织把端正入党动机作为对申请入党的同志的最基本的要求，把考察要求入党同志的入党动机和帮助他们端正入党动机，作为保证新党员质量的一个重要环节和措施。发展新党员，只能把那些人党动机端正，在改革开放和现代化建设中表现出色，确实具备党员条件的人吸收进来；那些动机不纯的人，决不能吸收入党。

对于要求入党的我们来说，树立正确的入党动机是非常重要的，并且我们也应该用实际行动来证明我们入党心切。

首先，认真学习马克思主义理论，努力树立正确的入党动机，自觉地贯彻执行党的基本路线，把对共产主义事业的忠诚同执行党的基本路线统一起来，在改革开放和现代化建设中积极作出贡献；才能够在日常工作和生活的各个方面，更加严格地要求自己，努力摆正党和人民的利益同个人利益的关系，逐步培养和树立起甘愿吃亏、不怕吃苦、为人民无私奉献的人生价值观。马克思主义理论特别是马克思主义的党建理论，科学地阐述了入党动机问题，只有认真学习这些理论，才能对上述问题有更加明确和深刻的认识。事实也证明，一个人对共产主义事业和共产党有了明确、深刻的认识，他的入党动机才会端正。

其次，通过实践锻炼，不断端正入党动机。马克思主义认识论告诉我们，人们的正确认识，要经过实践认识再实践再认识的过程，并不断循环往复，才能获得。这里最重要的是实践。在实践中不断用切身体验来深化对党的认识，从而进一步端正自己的入党动机。例如，通过在社会主义现代化建设中作出积极的贡献，来体会全心全意为人民服务的宗旨；以吃苦在前、享受在后的实际行动，来体会为共产主义不惜牺牲一切的高尚情操；通过学习优秀党员的模范事迹，来增强自己对党的感情，激励自己的行动，等等。一句话，就是通过身边活生生的、实实在在的、投身于建设有中国特色社会主义伟大事业的实践活动，来加深对党和共产主义事业的认识，强化正确的入党动机。

最后，用正确的入党动机克服不正确的入党动机。人的思想活动是比较复杂的。在争取入党的过程中，一个人的入党动机往往既有正确的成分，也会掺杂一些不正确的东西。这要求我们主动靠拢党的组织，争取党组织对自己的帮助，通过接受党的教育、实际锻炼和自我思想改造，发扬积极因素，克服消极因素，把不正确的动机改正过来。这就告诉我们，我们要想实现自己的入党愿望，只有老老实实地树立正确的入党动机，经受住党组织的考察，并通过正确途径加入党组织。

并且我们还应该懂得：端正入党动机，不是入党前一时的问题，而是一辈子的事情。不论组织上是否入了党，都应做到首先在思想上真正入党；而且要长期地注意检查自己做党员的动机，克服那些不正确的思想。

人的每一项活动都有一定的目的，都是为实现确定的目标，而目标又使人产生动力，形成为实现这一目标而奋斗的意志。我认为，我们要想早日加入党组织，就要做到以下几点：

第一：端正入党动机。

第二：自觉接受党组织的培育培养与考察。主动向党组织汇报自己的思想、工作和学习情况；积极参加党组织安排的活动、努力完成党组织分配的任务；认真参加党组织的培训、自觉接受党组织的考察。

第三：以实际行动争取早日加入中国共产党。立足本职，努力学习；遵章守纪，尊师爱校； 小事做起、乐于奉献；大局意识，维护稳定；开拓进取，勇于创新。

作为一名当代大学生，我唯一要去做的，就是在学习、生活中，以党员的标准要求自己，使自己在思想上，行动上跟党员的要求一致。在工作中体现出先进性，在学习上体现出积极性，争取早日加入中国共产党。

第四篇：贵州大学机械设计课程教案 第3章-疲劳强度

第三章

机械零件的疲劳强度设计

一、选择题

3－

1、45钢的持久疲劳极限σ-1＝270MPa,，设疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次，当实际应力循环次数N=104次时，有限寿命疲劳极限为____________MPa。

（1）539

（2）135

（3）175

（4）417 3－

2、零件的形状、尺寸、结果相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度____________。

（1）较高

（2）较低

（3）相同

3－

3、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度____________。

（1）增高

（2）降低

（3）不变

（4）增高或降低视处理方法而定 3－

4、影响零件疲劳强度的综合影响系数KσD或KτD与____________等因素有关。

（1）零件的应力集中、加工方法、过载

（2）零件的应力循环特性、应力集中、加载状态

（3）零件的表面状态、绝对尺寸、应力集中（4）零件的材料、热处理方法、绝对尺寸。

3－

5、已知零件的极限应力σr=200MPa，许用安全系数[S]=2，影响零件疲劳强度的系数为Kσ=1.2，εσ＝0.83，βσ＝0.90。则许用应力为[σr]___________MPa。

（1）160.6

（2）106.7

（3）62.25

（4）110.7 3－

6、绘制设计零件的σm－σa极限应力简图时，所必须的已知数据是___________。

（1）σ－1，σ0，σs,Kσ

（2）σ－1，σ0，σs, KσD（3）σ－1，σs, ψσ，Kσ

（4）σ－1，σ0，ψσ, KσD 3－7已知45钢调制后的力学性能为：σb=620MPa，σs=350MPa，σ-1=280MPa，σ0=450MPa。则ψσ为__________。

（1）1.6

（2）2.2

（3）0.24

（4）0.26 3－

8、若材料疲劳曲线方程的幂指数m=9，则以对称循环应力σ1=500MPa作用于零件N1=104次以后，它所造成的疲劳损伤，相当于应力σ2=450MPa作用于零件__________次。

（1）0.39×104

（2）1.46×104

（3）2.58×104

（4）7.45×104 3－

9、45钢经调制后的疲劳极限σ-1=300MPa，应力循环基数N0=5×106次，疲劳曲线方程的幂指数m=9，若用此材料做成的试件进行试验，以对称循环应力σ1=450MPa作用104次，σ2=400MPa作用2×104次。则工作安全系数为__________。

（1）1.14

（2）1.25

（3）1.47

（4）1.65

二、分析与思考题

3－

1、机械零件疲劳强度的计算方法有哪两种？其计算准则各是什么？ 3－

2、机械零件在变应力条件下工作发生疲劳断裂而失效的过程怎样？

3－

3、在一定的应力比r下工作的金属试件，其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联系？怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命？怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限？ 2

3－

4、什么是应力循环基数？一般碳钢和高硬度合金钢的循环基数是多少？

3－

5、按疲劳曲线(σ－N)设计零件时，适用的条件是什么？当循环次数N＜104时，(σ－N)曲线是否适用？为什么？在这种情况下应如何处理？

3－

6、试区分金属材料的几种应力极限：σb、σs、σ－

1、σ0和σr。在零件设计中确定许用应力时，应当怎样根据具体工作情况选取这些应力极限？它们之间的关系有哪些经验公式？ 3－

7、影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？ 3－

8、机械零件受载时在什么地方产生应力集中？应力集中与材料的强度有什么关系？ 3－

9、怎样区分变应力是稳定的还是非稳定的？怎样进行在稳定变应力下的零件强度计算？怎样进行在规律性非稳定变应力下的零件强度计算？

3－

10、在极限应力简图上，对各种加载情况（即r=常数、σm＝常数、σmin＝常数）如何判断零件是首先产生疲劳破坏还是首先产生塑性变形破坏？若有数学式子来判断，试写出其判断条件式。

3－

11、试推导出σmin＝常数或σm＝常数时安全系数的计算公式，并比较r＝常数和上述两种情况下安全系数计算公式的区别（可代入一些具体数字进行比较）。

3－

12、求单向应力状态下的安全系数时，在什么情况下需要验算屈服强度安全系数？为什么？怎样验算？

3－

13、何谓疲劳损伤累积假说？线性疲劳损伤累积计算的数学表达式为何？

三、设计计算题

3－

1、如图所示某旋转轴受径向载荷F=12kN作用，已知跨距L=1.6m，直径d=55mm，轴的角速度为ω，求中间截面上A点的应力随时间变化的表达式，并求A点的σmax、σmin、σa和σm。

3－2一内燃机中的活塞连杆，当气缸发火时，此连杆受压应力σmax=－150MPa，当气缸进气开始时，连杆承受拉应力σmin=50MPa，试求：（1）该连杆的平均应力σm、应力幅σa和应力比r；（2）绘出连杆的应力随时间而变化的简图。

3－

3、题3－53中如载荷F在25～85kN之间做周期性的变化，材料改为20CrMnTi，其力学性能为σs=835MPa，σ-1=345MPa，σ0=615MPa。危险截面上的疲劳缺口系数Kσ=1.45，尺寸系数εσ＝0.75，表面状态系数βσ＝0.9，按无限寿命考虑。试画出σm－σa极限应力图，并用图解法和解析法确定安全系数Sσ。

3－4一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm，d=50mm，r=4mm，如材料的力学性能为：σb=650MPa，σs=360MPa，σ-1=200MPa，σ0=320MPa。试绘制此零件的简化极限应力线图。3－

5、一零件用合金钢制成，其危险截面上的最大工作应力σmax=250MPa，最小工作应力σmin=－50MPa，该截面处的疲劳缺口系数Kσ=1.32，尺寸系数εσ=0.85，表面状态系数βσ=0.9。该合金钢的力学性能为：σb=900MPa，σs=800MPa，σ-1=440MPa，σ0=720MPa。要求：（1）按比例绘制零件的简化极限应力简图；（2）按r=c求与工作应力点相对应的极限应力幅σa＇，极限平均应力σm＇和极限应力σmax＇；（3）按r=c校核此零件危险截面上的安全系数Sσ。

3－

6、齿轮减速器的输出轴受稳定载荷作用，单向运转，已知某截面上受弯矩M=2500N·m，转矩T=5000N·m，轴向力Fa=75kN，轴的材料为合金钢，σ-1=450MPa，τ-1=260MPa，σ0=450MPa，τ0=495MPa，该截面的直径d=60mm，疲劳缺口系数Kσ=1.9，Kτ=1.6，尺寸系数为εσ=0.84，ετ=0.78，表面状态系数βσ=βτ=0.85，试求该轴在此截面处的安全系数。计算时扭转剪应力按脉动循环规律变化，并设N＞N0，即按无限寿命计算。

第五篇：贵州大学机械设计课程教案 第11章-蜗杆传动

第十三章

蜗杆传动

一、选择题

13-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动.(1)平行

(2)相交

(3)垂直交错 13-2 在蜗杆传动中,通常____为主动件.(1)蜗杆

(2)蜗轮

(3)蜗杆或蜗轮都可以 13-3 在蜗杆传动中,应用比较广泛的是____.(1)圆柱蜗杆

(2)环面蜗杆

(3)锥蜗杆

13-4 根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困难,精度较低.(1)阿基米德蜗杆

(2)渐开线蜗杆

(3)法向直廓蜗杆 13-5 阿基米德蜗杆的____模数,应符合标准数值.(1)法向

(2)端面

(3)轴向

13-6 在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角____当量摩擦角.(1)小于

(2)大于

(3)等于

13-7 起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____蜗杆.(1)单头,小导程角

(2)单头,大导程角

(3)多头,小导程角

(4)多头,大导程角 13-8 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使____.(1)传动效率提高,蜗杆刚度降低

(2)传动刚度降低,蜗杆刚度提高

(3)传动效率和蜗杆刚度都提高

(4)传动效率和蜗杆刚度都降低

13-9 在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使____.(1)传动效率提高,滑动速度降低

(2)传动效率降低,滑动速度提高

(3)传动效率和滑动速度都提高

(4)传动效率和滑动速度都降低

13-10 计算蜗杆传动的传动比时,公式____是错误的.(1)i=ω1/ω

2(2)i=n1/n2

(3)i=d2/d

1(4)i=z2/z1 13-11 阿基米德蜗杆和涡轮的正确啮合的条件是____.(1)mt1=mt2, αt1=αt2, γ+β=90°(2)mn1=mn2, αn1=ααx=αt2, γ+β=90°(4)mx1=mt2, αx=αt2, γ=β

13-12 为了减少蜗轮滚刀型号,有利于道具标准化,规定___为标准值.(1)涡轮齿数(2)蜗轮分度圆直径(3)蜗杆头数(4)蜗杆分度圆直径 13-13 为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时___.(1)仅对蜗杆进行变位(2)仅对蜗轮进行变位(3)同时对蜗杆、蜗轮进行变位 13-14 变位蜗杆传动中,蜗轮分度圆与节圆___.(1)分离(2)重合(3)可能分离,也可能重合 13-15 变位蜗杆传动中,蜗杆分度圆和节圆___.(1)分离(2)重合(3)可能分离,也可能重合 13-16 下列蜗杆副材料组合中,有___是错误或不恰当的.n

2, γ=β(3)mx1=mt2, 2

(1)一组(2)二组(3)三组(4)四组

13-17 蜗杆传动的失效形式和齿轮传动相类似,其中___最易发生.(1)点蚀和磨损(2)胶合和磨损(3)轮齿折断和塑性变形 13-18 蜗杆传动中,轮齿承载能力的计算主要是针对___来进行的.(1)蜗杆齿面接触强度和涡轮齿根抗弯强度(2)涡轮齿面接触强度和蜗杆齿根抗弯强度(3)蜗杆齿面接触强度和抗弯强度(4)涡轮齿面接触强度和抗弯强度

11-19 对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,其主要目的是为了___.(1)防止润滑油受热膨胀后外溢,造成环境污染(2)防止润滑油温度过高而使润滑条件恶化(3)防止涡轮材料在高温下力学性能下降(4)防止蜗杆蜗轮发生热变形后,正确啮合受到破坏

二、分析与思考题

13-20 按加工工艺方法不同,圆柱蜗杆有哪些主要类型?各用什么代号表示? 13-21 阿基米德蜗杆和圆弧圆柱蜗杆的轴向齿廓、渐开线蜗杆的端面齿廓及法向直廓蜗杆的法向齿廓分别是什么形状? 13-22 与齿轮传动相比,蜗杆传动有哪些优点? 13-23 查阅资料统计一下,到目前为止,国家标准总局发布了哪些有关蜗杆传动的国家标准?查阅GB10089—88,了解圆柱蜗杆、涡轮的精度.13-24 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°的齿轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮? 一把模数为m=5mm,齿形角α=20°,分度圆直径d=40mm,头数z=2的右旋蜗轮滚刀,能否加工模数为m=5mm,压力角α=20°的各种螺旋角、各种齿数的齿轮?为什么? 13-25 为了提高涡轮的转速,可否改用相同尺寸的双头蜗杆来代替单头蜗杆,与原来的蜗轮相啮合?为什么? 13-26 简述蜗杆传动变位的目的、特点和几何尺寸计算.13-27 为什么蜗杆传动比不能写成i=d2/d1? 13-28 分析影响蜗杆传动啮合效率的几何因素.13-29 阿基米德蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α在什么面内?在这个面内,阿基米德蜗杆传动有什么特点?查阅GB10087—88,了解我国蜗杆传动标准压力角的数值.13-30 查阅GB10085—88,了解蜗杆传动尺寸规格的标记方法.现有一阿基米德蜗杆传动,模数m=10mm,压力角α=20°,蜗杆分度圆直径为d1=90mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=81.写出蜗杆、蜗轮以及蜗杆传动的尺寸规格标记.3 13-31 查阅GB10085—88,解释下列尺寸规格标记的含意: 蜗杆ZA10×90L6×25°

蜗轮ZA10×31×25°

蜗杆传动ZA10×90L6×25°/31 13-32 标出各图中未注明的蜗杆或蜗轮的转动方向及螺旋线方向,绘出蜗杆和涡轮在啮合点处的各分力方向(均为蜗杆主动).题13-32图 题13-33图

13-33 在图示传动系统中,1、5为蜗杆,2、6为蜗轮,3、4为斜齿圆柱齿轮,7、8为直齿锥齿轮.已知蜗杆1为主动,锥齿轮8转动方向如图.为使各中间轴上齿轮的轴向力能互相抵消一部分

(1)标出蜗杆1的转动方向.(2)标出斜齿圆柱齿轮3、4和蜗轮2、6的螺旋线方向.13-34 图示斜齿圆柱齿轮—圆柱蜗杆传动.已知蜗杆传动的效率η,蜗杆传动的传动比i,斜齿轮2的分度圆直径d2和涡轮4的分度圆直径d4.不计斜齿轮传动的功率损耗,为使蜗杆轴上的轴向力最小

(1)确定斜齿轮1、2的螺旋线方向.(2)确定涡轮4的转动方向.(3)标出斜齿轮2和蜗杆3的各分力.(4)证明: Ft4id2Ft1(Ft为切向力)d4

题13-34图 4

13-35 写出涡轮轮齿的齿面接触疲劳强度计算公式,并说明式中各符号的意义.13-36 在阿基米德蜗杆传动中,若蜗杆分度圆直径d1,模数m,材料的许用应力及工况等均保持不变,仅将涡轮齿数由z2=60增加到z2′=66,则按接触疲劳强度条件考虑,传动的承载能力将变为原来的多少倍? 13-37 为什么连续传动的闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算?可采用哪些措施来改善散热条件? 13-38 写出蜗杆传动的热平衡条件式,并说明各符号的意义.13-39 如何选择闭式蜗杆传动的润滑方式和润滑剂?对于钢制蜗杆—青铜蜗轮的蜗杆传动,选择润滑油时应注意什么问题? 13-40 对蜗杆、涡轮材料的主要要求是什么?有哪些常用材料?如何选择蜗杆传动副的材料及相应的热处理方法? 13-41 蜗杆、蜗轮的结构形式有哪些?其选用原则是什么?

三、设计计算题

13-42 一标准阿基米德蜗杆传动,测得蜗杆齿顶圆直径da1=49,95mm,蜗杆头数z1=1,右旋,涡轮齿数z2=62,蜗轮喉圆直径da2=159.89mm.计算该传动的模数、蜗杆分度圆直径d1、蜗轮分度圆直径d2、蜗杆导程角γ及中心距a,并写出该蜗杆传动尺寸规格的标记.13-43 一标准蜗杆传动ZA5×50R2/40.计算:(1)蜗杆齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1、轴向齿距px及导程角γ.(2)涡轮的分度圆直径d2、喉圆直径da2、齿根圆直径df2.(3)中心距a.13-44 一标准蜗杆传动ZA10×90R2/47.(1)求传动比i和中心距a.(2)其它参数不变,改变涡轮齿数,使传动比改为i=24,求涡轮齿数z2′和变位系数.(3)计算变位后的蜗杆分度圆直径d1、节圆直径d1′、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1.(4)计算变位后的蜗轮分度圆直径d2、节圆直径d2′、喉圆直径da2和齿根圆直径df2.13-45 一变位蜗杆传动。已知模数m=8mm,蜗杆分度圆直径d1=80mm,蜗杆头数z1=4,中心距a=225mm,变位系数x=-0.375.求传动比并计算蜗杆的节圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径及涡轮的分度圆直径、节圆直径、喉圆直径、齿根圆直径.13-46 一标准蜗杆传动ZA5×50R4/53.(1)求传动比i和中心距a.(2)其它参数不变,使中心距改为a1=160mm,求变位系数.(3)计算变位后的蜗杆分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径.(4)计算变位后的蜗轮分度圆直径、节圆直径、喉圆直径和齿根圆直径.13-47 一标准蜗杆传动ZA5×50R1/80.已知涡轮转速n2=20r/min,求啮合点处的相对滑动速度.13-48 一标准阿基米德蜗杆传动,已知蜗杆头数z1=1,模数m=4mm,导程角γ=5°42′38″,转速n1=1000r/min.求啮合点处的相对滑动速度.5 13-49 有一由淬火钢制蜗杆和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动.已知蜗杆ZA2.5×45R1,转速n1=1300r/min.求蜗杆导程角γ、啮合点处的相对滑动速度υs、当量摩擦角ρ和啮合效率η1.13-50 有一由淬火钢和锡青铜涡轮组成的闭式蜗杆传动ZA8×80R2/31.已知蜗杆轴转速n1=960r/min,蜗轮轴输出转矩T2=1.5×10N·mm,每年工作300天,两班制.若工业用电按每千瓦小时0.25元计算,不计轴承和搅油功率损耗,该传动3年内用于功率损耗而支付的电费是多少? 13-51 图示涡轮滑车.已知蜗杆传动ZA5×90R1/62,起重量为2t,卷筒直径D=145mm,蜗杆传动当量摩擦系数μυ=0.1,轴承和链的功率损失为5%,加在链上的作用为F=400N,求链轮直径D′并验算蜗杆传动是否自锁.60

题13-51图 题13-52图

13-52 图示圆柱蜗杆—斜齿圆柱齿轮传动.已知蜗杆传动ZA10×90R2/31,传动效率η=0.8;斜齿圆柱齿轮齿数z3=24,z4=72,模数mn=6mm,螺旋角β=16°15′37″;Ⅰ轴输入功率P1=10KW,转速n1=970r/min,方向如图.不计斜齿轮传动及轴承的功率损耗,为使蜗轮2与斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分

(1)确定斜齿轮3、4的转动方向和螺旋线方向.(2)计算并标出蜗轮2和斜齿轮3在啮合点处的各分力.13-53 验算闭式蜗杆传动ZA6.3×63R1/41的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度.已知蜗杆由电动机直接驱动,输入功率P1=3KW,转速n1=1430r/min,载荷稳定,单向转动,预期寿命Lh=13000h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度约为45HRC,并磨光并抛光;涡轮用ZCuSn10Pb1金属模铸造,传动润滑良好.13-54 计算闭式蜗杆传动ZA5×90R1/62的使用寿命.已知蜗杆轴输入功率P1=2.2KW,转速n1=960r/min,连续双向工作,载荷平稳.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造.13-55 计算蜗杆传动ZA8×80R2/40所能传递的最大输入功率P1.已知蜗杆由电动机直接驱动,转速n1=1450r/min,单向转动,载荷平稳,预期寿命Lh=7200h.蜗杆用45钢表面淬火,齿面硬度大于45HRC,经磨光并抛光,涡轮用ZCuSn10Pb1砂模铸造.润滑良好.13-56 设计一由电动机直接驱动的闭式单级阿基米德蜗杆传动.已知电动机功率6

P1=7KW,转速n1=1440r/min,蜗轮轴转速n2=72r/min,载荷平稳,单向转动,预期寿命Lh=20000h.13-57 设计一起重设备用的阿基米德蜗杆传动.载荷有中等冲击,蜗杆轴由电动机驱动.传递功率P1=10.3KW,蜗杆轴转速n1=1470r/min,蜗轮轴转速约为n2=118r/min,短期最大载荷为额定载荷的2倍,间隙工作,每天工作以2h计算,每年工作300天,要求使用寿命为10年.13-58 一涡轮减速器输入功率P1=10KW,减速器效率η=0.76,散热面积A=3.5m,散热系数K=13W/(m·℃),环境温度t0=20℃,允许油温tmax=70℃,试校核该减速器在连续工作时油温是否在允许值内.若超过允许值,应采取什么措施? 13-59 编制选择蜗杆副材料和计算许用应力的程序.要求:(1)为方便用户,人机对话应用汉字提示.(2)蜗杆副材料及适用场合应以菜单形式在屏幕上显示,以便用户选择.(3)当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入.13-60 编制根据传动比或蜗杆、涡轮的转速确定蜗杆头数及涡轮齿数并估取效率η的程序.要求:(1)人机对话用汉字提示.(2)当输入错误时,应有音像报警并要求重新输入.13-61 编制计算载荷系数K的程序.要求:同题13-60.13-62 编制根据涡轮齿数z2和蜗杆导程角γ确定涡轮齿形系数TF和螺旋角系数YF的程序.要求: 同题13-60.13-63 编制根据md1值确定模数m和蜗杆分度圆直径d1的程序.提示:简化GB10085—88中的蜗杆基本尺寸和参数表,并将其存入数据文件或数据库.要求:同题13-60.13-64 根据题13-59至题13-63,编制蜗杆传动的设计计算程序.四、结构设计题

13-65 蜗杆螺旋部分的直径一般与轴径相差不大,所以常和轴做成一体,称作蜗杆轴.图为蜗杆轴的几种常见结构.试说明哪种蜗杆轴可以车制,哪种可以铣制? 13-66 在题13-65图中,哪种蜗杆轴刚度最差?为了提高蜗杆的刚度,应调整哪些参数? 13-67 蜗轮常用的结构形式有哪些?各适用于什么场合? 13-68 比较图示两种齿圈压配式涡轮结构,那种结构合理些?为什么? 13-69 在齿圈压配式涡轮结构中,蜗轮圆周力靠配合面摩擦力传递.但在一般的这类结构中,通常还要沿配合面拧入4～8各螺钉(见题13-68图),为什么?螺钉中心线的位置应在何处?为什么? 13-70 比较图示两种螺栓联接式涡轮结构,哪种结构合理些?为什么?在合理的结构中,涡轮适合承受哪个方向的轴向力?

题13-65图

题13-68图 题13-70图

13-71 在螺栓联接式涡轮结构中,应用较多的是普通螺栓连接,还是铰制孔螺栓连接?螺栓的直径和数目如何确定? 13-72 说明图中安装在蜗杆轴两端的零件1有何作用.题13-72图