機械設(shè)計基礎(chǔ)復(fù)習(xí).doc

解：-4-5組成定軸輪系 1-2-3-H（5）組成周轉(zhuǎn)輪系 由定軸輪系 解得 由周轉(zhuǎn)輪系 解得例3-1 如圖所示，用8個6.8級普通螺栓和兩塊鋼制夾板將鋼板1、2聯(lián)接起來。已知作用于鋼板上的橫向載荷，結(jié)合面摩擦因數(shù)，安全系數(shù)，取可靠性系數(shù)，試確定所需螺栓的小徑至少應(yīng)為多少？解：1) 由靜力平衡條件確定每個螺栓的預(yù)緊力 顯然，這里，每個螺栓的預(yù)緊力 2) 確定螺栓的許用應(yīng)力 由6.8級螺栓已知條件，可推斷其公稱抗拉強度，屈服點，于是許用應(yīng)力 3) 確定螺栓的小徑所需螺栓的小徑 解題要點 正確解題的關(guān)鍵有四點：（1）判定聯(lián)接受力模型類型 該螺栓組屬于典型的“受橫向工作載荷的普通螺栓聯(lián)接”，即聯(lián)接在工作前后螺栓始終只受預(yù)緊力的作用。（2）螺栓組的受力分析 這里受力分析的關(guān)鍵是要能看出螺栓數(shù)目，而不是。（3）許用應(yīng)力的確定 為要確定許用應(yīng)力，這里的關(guān)鍵問題是要掌握螺栓性能等級代號的含義。當(dāng)然，許用應(yīng)力與極限應(yīng)力和安全系數(shù)之間的關(guān)系也必須清楚。（4）強度公式 受拉緊螺栓聯(lián)接的強度計算公式，關(guān)鍵不要丟掉系數(shù)“1.3”。例3-2 擬用四個普通六角頭螺栓將一鋼制托板固定在立柱上，布置方案如圖所示。已知圖中mm，mm，作用于托板上的力N。設(shè)結(jié)合面摩擦因數(shù)，螺栓的許用應(yīng)力MPa，取可靠性系數(shù)。試確定受力最大螺栓并選擇恰當(dāng)?shù)拇盅缆菟ù?。普通粗牙螺紋徑向尺寸見表3-1。表3-1 普通粗牙螺紋徑向尺寸見表公稱直徑68101216202430中徑5350718890261086314701183762205127721小徑4917664783761010613835172942075226211解 1) 螺栓組的受力分析如下圖所示為將力向螺栓組形心簡化的等效受力分析圖。顯然，在將移向點的同時，必然有轉(zhuǎn)矩 于是，就把問題轉(zhuǎn)化為一受橫向力和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用的螺栓組聯(lián)接了。 在力的作用下，托板有向下移動的趨勢，每個螺栓所受載荷均等，方向均指向下方。設(shè)由引起每個螺栓的載荷依次為，則 在轉(zhuǎn)矩作用下，托板有繞螺栓組形心順時針轉(zhuǎn)動的趨勢，每個螺栓所受載荷的方向即托板在螺栓處轉(zhuǎn)動趨勢的指向。設(shè)由轉(zhuǎn)矩引起的每個螺栓的載荷依次為，則綜合考慮橫向力和轉(zhuǎn)矩兩種載荷的作用，則不難發(fā)現(xiàn)螺栓2、3所受載荷較大，這是由于其載荷之間夾角較小的緣故。顯然，本題中螺栓2、3兩載荷之間的夾角均應(yīng)為。于是，由平行四邊形性質(zhì)和余弦定理，可求得螺栓2、3所受載荷的合力 2) 確定螺栓的預(yù)緊力 3) 由強度條件確定螺栓的危險截面直徑 查普通粗牙螺紋徑向尺寸表3-1，取螺栓M20。例5-2 由錐齒輪-斜齒圓柱齒輪組成的二級減速傳動如圖所示，已知動力從軸輸入，并要求輸出軸按圖示方向回轉(zhuǎn)。試進行以下分析：1)畫出輸入軸的轉(zhuǎn)向2)確定齒輪3、4的輪齒左、右旋向，要求軸上兩齒輪所受軸向力可以相互抵消一部分。3)標(biāo)出齒輪2、3所受各分力的方向例9-1 錐齒輪減速器主動軸采用一對30206圓錐滾子軸承如圖,已知錐齒輪平均模數(shù)mm=3.6mm，齒數(shù)z=20，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，輪齒上的三個分力，F(xiàn)T=1300N，F(xiàn)R=400N，F(xiàn)A=250N，軸承工作時受有中等沖擊載荷（可取沖擊載荷系數(shù)），工作溫度低于1000C，要求使用壽命不低于12000h，試校驗軸承是否合用。（注：30206，派生軸向力，e=0.37。當(dāng)，X=0.4，Y=1.6；當(dāng)，X=1，Y=0?；绢~定動載荷Cr=43.2103N。）解：（1）計算滾動軸承上的徑向載荷、此題沒有直接給出滾動軸承上的載荷，因此需通過軸系的受力分析求出軸承上的載荷。軸系的載荷是錐齒輪上的三個分力，求支反力時要分平面，且徑向力與軸向力在一個平面里。1）錐齒輪平均半徑rm2）水平面支反力，如下圖所示。N=650N3）垂直面支反力N=87.5N4）軸承上的徑向載荷軸承1 軸承2 （2）計算軸承上的軸向載荷、滾動軸承的配置為背對背，派生軸向力的方向如圖所示。2）計算軸向載荷可以判斷軸承1為壓緊端，軸承2為放松端。于是（3）計算軸承的當(dāng)量動載荷、因e=0.37，則，則?。?）計算軸承的壽命計算結(jié)果表明，所選軸承符合要求。例9-2 如圖所示為渦輪軸系的結(jié)構(gòu)圖，已知渦輪軸上的軸承采用脂潤滑，外伸端裝有半聯(lián)軸器。試指出圖中的錯誤，并指出其正確結(jié)構(gòu)圖。解 該軸系存在的錯誤如圖所示。（1）軸上定位零件的定位及固定圖中1：安裝蝸輪的軸頭長度應(yīng)小于輪轂寬度，以使蝸輪得到可靠的軸向定位。（2）裝拆與調(diào)整圖中2：軸承端蓋與機體之間無調(diào)整墊片，無法調(diào)整軸承間隙。圖中3：左軸承內(nèi)側(cè)軸肩過高無法拆卸。圖中4：與右軸承配合處的軸頸過長，軸缺少臺階，軸承拆裝不方便。圖中5：整體式箱體不便軸系的拆裝。（3）轉(zhuǎn)動件與靜止件的關(guān)系圖中6：聯(lián)軸器為轉(zhuǎn)動件，不能用端蓋作軸向固定，應(yīng)用軸肩定位。圖中7：軸與右軸承蓋（透蓋）不應(yīng)接觸。（4）零件的結(jié)構(gòu)工藝性圖中8：為便于加工，軸上安裝蝸輪處的鍵槽應(yīng)與安裝聯(lián)軸器處的鍵槽開在同一母線上。圖中9：聯(lián)軸器上的鍵槽與鍵之