4月考試機(jī)械設(shè)計(jì)第三次作業(yè)

1、2013年4月考試機(jī)械設(shè)計(jì)第三次作業(yè)一、分析計(jì)算題（本大題共100分，共 10 小題，每小題 10 分）1. 有一阿基米德蝸桿傳動(dòng)，已知比i=18，蝸桿頭數(shù)z1=2，直徑系數(shù)q=10，分度圓直徑d1=80mm。試求：1）模數(shù)m、蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角 、蝸輪齒數(shù)z2及分度圓柱螺旋角 ；2）蝸輪的分度圓直徑d2和蝸桿傳動(dòng)中心距a。2. 一30207單列圓錐滾子軸承受到的徑向載荷FR=5500N，軸向載荷FA=2700N，軸承轉(zhuǎn)速n=2560r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微沖擊，要求軸承能工作4000小時(shí)，問(wèn)該軸承是否滿(mǎn)足要求。（30207有關(guān)參數(shù)如下：Cr=63.5kN，=14º02'10&

2、quot;，e=1.5tan，當(dāng)FA/FRe時(shí)，X=1，Y=0；當(dāng)FA/FRe時(shí)，X=0.4，Y=0.4cot，）3. 某攪拌機(jī)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，低速級(jí)采用鏈傳動(dòng)，輸入功率P=15kW，轉(zhuǎn)速n=50r/min，如使用雙排20A鏈條，z1=19，z2=57，a=1200mm，中等沖擊載荷KA=1.3，試驗(yàn)算工作能力。已知20A鏈條節(jié)距為31.75mm，單排極限拉伸載荷FQ=87kN。4. 某軸系由一對(duì)正裝的30205/P6圓錐滾子軸承支承，軸上徑向載荷Fr=3000N，F(xiàn)a=500N，尺寸關(guān)系如圖所示，求兩軸承的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷Pr1、Pr2。（30205軸承：內(nèi)部軸向力FS=FR/(2Y)，e=0.

3、35，當(dāng)FA/FRe時(shí)，X=1，Y=0；當(dāng)FA/FRe時(shí)，X=0.4，Y=1.7）5. 某軸的支承為一對(duì)型號(hào)為6308的深溝球軸承。已知：兩支承上的徑向載荷分別為FR1=1000N，F(xiàn)R2=2000N，軸向載荷Fa=350N并指向軸承1，試計(jì)算該對(duì)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷Pr1和Pr2各為多少？校核軸承壽命時(shí)應(yīng)選用哪一個(gè)當(dāng)量動(dòng)載荷進(jìn)行計(jì)算？注：該軸承的有關(guān)參數(shù)如下： e=0.198，Cr=32000N；當(dāng)FA/FRe時(shí)：X=1，Y=0；當(dāng)FA/FRe時(shí)：X=0.56，Y=2.30。 6. 已知V帶傳動(dòng)所傳遞的功率P=10kW，帶速v=10m/s，現(xiàn)測(cè)得初拉力F0=1200N，試計(jì)算有效拉力F、緊邊拉力

4、F1及松邊拉力F2各為多少？7. 如圖所示一矩形鋼板用兩個(gè)M20的普通螺栓連接到機(jī)架上。已知作用于鋼板的載荷F=2000N螺栓小徑d1=17.29mm，板和螺栓材料為Q235，s=235MPa，不控制預(yù)緊力的安全系數(shù)S=2.4，板與機(jī)架間摩擦系數(shù)fs=0.2，可靠性系數(shù)Kf=1.1，a=200mm，L=300mm，試校核螺栓連接的強(qiáng)度？8. 設(shè)有一A型普通平鍵連接。已知：軸的直徑d=50mm，鍵寬b=14mm，鍵高h(yuǎn)=9mm，鍵的公稱(chēng)長(zhǎng)度L=90mm，鍵的許用切應(yīng)力=90MPa，其許用擠壓應(yīng)力p=100MPa。試問(wèn)：該鍵連接所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩是多少？9. 圖示為某拉桿連接結(jié)構(gòu)，拉桿端部采用的普

5、通螺紋連接，螺紋直徑為M12（小徑d1=10.106mm），拉桿材料的強(qiáng)度級(jí)別為4.6，拉桿受的最大載荷F=16kN，載荷很少變動(dòng)，拉桿安全系數(shù)S=1.5，試問(wèn)該螺紋連接的強(qiáng)度是否足夠？10. 圖示蝸桿傳動(dòng)，蝸桿為主動(dòng)件。已知m=2.5mm，d1=45mm，傳動(dòng)比i=50，蝸輪齒數(shù)z2=50。要求： 1）在圖上蝸桿與蝸輪嚙合處畫(huà)出作用力（Ft1，F(xiàn)r1，F(xiàn)a1，F(xiàn)t2，F(xiàn)r2，F(xiàn)a2）的方向； 2）在圖上畫(huà)出蝸輪n2的轉(zhuǎn)向和螺旋線(xiàn)的方向； 3）計(jì)算出蝸桿的導(dǎo)程角、傳動(dòng)的中心距a。答案：一、分析計(jì)算題（100分，共 10 題，每小題 10 分）1. 參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：2. 參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3. 參考答案：鏈速v=z1pn1/(60×1000)=19*31.75*50/60/1000=0.503m/s0.6m/s，所以按靜強(qiáng)度驗(yàn)算鏈傳動(dòng)工作能力。鏈條的有效拉力F=P/v=15/0.503=29.82kN S=nFQ/(KAF)=2*87/1.3/29.82=4.494 所以合格。 解題方案：通過(guò)計(jì)算鏈速對(duì)鏈的工作拉力進(jìn)行計(jì)算校核。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：4. 參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：5. 參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：