機(jī)械設(shè)計課后習(xí)題答案徐錦康top

1、機(jī)械設(shè)計答案第1章機(jī)械設(shè)計概論1-2設(shè)計機(jī)器時應(yīng)滿足哪些基本要求？答：1、功能要求滿足機(jī)器預(yù)定的工作要求，如機(jī)器工作部分的運(yùn)動形式、速度、運(yùn)動精度和平穩(wěn)性、需要傳遞的功率，以及某些使用上的特殊要求(如高溫、防潮等)。2、安全可靠性要求(1)使整個技術(shù)系統(tǒng)和零件在規(guī)定的外載荷和規(guī)定的工作時間內(nèi)，能正常工作而不發(fā)生斷裂、過度變形、過度磨損、不喪失穩(wěn)定性。(2)能實現(xiàn)對操作人員的防護(hù)，保證人身安全和身體健康。(3)對于技術(shù)系統(tǒng)的周圍環(huán)境和人不致造成危害和污染，同時要保證機(jī)器對環(huán)境的適應(yīng)性。3、經(jīng)濟(jì)性在產(chǎn)品整個設(shè)計周期中，必須把產(chǎn)品設(shè)計、銷售及制造三方面作為一個系統(tǒng)工程來考慮，用價值工程理論指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)

2、計，正確使用材料，采用合理的結(jié)構(gòu)尺寸和工藝，以降低產(chǎn)品的成本。設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)和零部件時，應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化，以提高設(shè)計質(zhì)量、降低制造成本。4、其他要求機(jī)械系統(tǒng)外形美觀，便于操作和維修。此外還必須考慮有些機(jī)械由于工作環(huán)境和要求不同，而對設(shè)計提出某些特殊要求，如食品衛(wèi)生條件、耐腐蝕、高精度要求等。1-4機(jī)械零件的計算準(zhǔn)則與失效形式有什么關(guān)系？常用的設(shè)計準(zhǔn)則有哪些？它們各針對什么失效形式？答：在設(shè)計中，應(yīng)保證所設(shè)計的機(jī)械零件在正常工作中不發(fā)生任何失效。為此對于每種失效形式都制定了防止這種失效應(yīng)滿足的條件，這樣的條件就是所謂的工作能力計算準(zhǔn)則。它是設(shè)計機(jī)械零件的理論依據(jù)。常用的設(shè)計準(zhǔn)則有：1

3、、強(qiáng)度準(zhǔn)則：確保零件不發(fā)生斷裂破壞或過大的塑性變形，是最基本的設(shè)計準(zhǔn)則。2、剛度準(zhǔn)則：確保零件不發(fā)生過大的彈性變形。3、壽命準(zhǔn)則：通常與零件的疲勞、磨損、腐蝕相關(guān)。4、振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則：高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計應(yīng)注重此項準(zhǔn)則。5、可靠性準(zhǔn)則：當(dāng)計及隨機(jī)因素影響時，仍應(yīng)確保上述各項準(zhǔn)則。1-7機(jī)械零件設(shè)計的一般步驟有哪些？其中哪個步驟對零件尺寸的確定起決定性的作用？答：機(jī)械零件設(shè)計的一般步驟有：1、選擇零件類型、結(jié)構(gòu)；2、計算零件上的載荷；3、選擇零件的材料；4、確定計算準(zhǔn)則；5、理論設(shè)計計算；6、結(jié)構(gòu)設(shè)計；7、校核計算；8、繪制零件工作圖；9、編寫計算說明書及有關(guān)技術(shù)文件其中步驟4對零件尺寸的確定起決

4、定性的作用。第2章機(jī)械零件的強(qiáng)度2-3靜應(yīng)力計算的強(qiáng)度準(zhǔn)則是什么？計算中選取材料極限應(yīng)力和安全系數(shù)的原則是什么？答：靜應(yīng)力時零件的主要失效形式：塑性變形、斷裂，脆性材料的極限應(yīng)力為B（強(qiáng)度極限）；塑性材料的極限應(yīng)力為3（屈服極限）2-5機(jī)械零件設(shè)計中確定許用應(yīng)力時，極限應(yīng)力要根據(jù)零件工作情況及零件材料而定，試指出金屬材料的幾種極限應(yīng)力各適用于什么工作情況？答：強(qiáng)度極限和無適用于脆性材料在靜應(yīng)力作用下使用；塑性材料極限應(yīng)力為as（屈服極限）；叮一一持久極限，對稱循環(huán)為仃、工，脈動循環(huán)時為仃0、"°0212某材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限仃=180MPa,取循環(huán)基數(shù)N°=

5、5父106,m=9,試求循環(huán)次數(shù)N分別為7000、25000、620000次時的有限壽命彎曲疲勞極限。解：NN0=CNn-5106當(dāng)N=7000,仃為二40=9!M180=373.57MPa:N,7000當(dāng)N=25000,aN=mN。7w150-黑180=324.30MPa,N25000Nn5106當(dāng)N=620000,gn=my:；M180=226.99MPa；N.6200002.13已知某材料的J=260MPa,仃=170MPa,噂=0.2,試?yán)L制該材料的簡化極限應(yīng)力線圖。解:根據(jù);二（2-1一二0）/二0二0=283.34第3章摩擦、磨損及潤滑3.3試描述磨損的一般過程，為什么要認(rèn)真對待機(jī)

6、件的磨合階段？答：磨損過程的三個階段：磨合（跑合）階段新的零件在開始使用時一般處于這一階段，磨損率較高。穩(wěn)定磨損階段屬于零件正常工作階段，磨損率穩(wěn)定且較低。劇烈磨損階段屬于零件即將報廢的階段，磨損率急劇升高。在磨合階段，如果壓力過大，速度過高，則磨合期很短，并立即進(jìn)入劇烈磨損階段。所以要認(rèn)真對待機(jī)件的磨合階段。3.5潤滑劑的作用是什么？常用的潤滑劑有哪幾類？答：潤滑的作用：降低摩擦副的摩擦、減少磨損，以及冷卻、密封、防銹和減振等。常用的潤滑劑有：液體潤滑劑：有機(jī)油、礦物油、合成油等潤滑脂：皂基脂、無機(jī)脂、燒基脂和有機(jī)脂固體潤滑劑：軟金屬，如鉛、金、銀等；無機(jī)化合物：石墨、二硫化鋁等；有機(jī)化合物

7、：聚四氟乙烯、尼龍等。氣體潤滑劑：空氣等。第4章帶傳動41已知一普通V帶傳動傳遞的功率P=8KW,帶速v=15m/s,緊邊與松邊拉力之比為3:1,求該帶傳動的有效拉力Fe和緊邊拉力F10解：PuFeJV.Fe=10001000P8000=533.33NFe=Ff=FIF2=.：F15F1=3Fe=800N242有一電動機(jī)驅(qū)動的普通V帶傳動，單班制工作，主動輪轉(zhuǎn)速n1=1460r/min,中心距a約為370mm,dd1=140mm,dd2=400mm,中等沖擊，輕微振動，用三根B型普通V帶傳動，初拉力按規(guī)定給定，試求該傳動所能傳遞的功率。解題要點：(1)根據(jù)題意可知傳動比i=dd2/dd1=40

8、0/140=2.857帶長Ld=2a00.5二02ddJ0.25(dd2-dd1)2/a0=23700.5二4001400.25400-1402/3701633.9mm實際選用標(biāo)準(zhǔn)長度'Ld=1600mm小帶輪包角1=180-dd2-dd1180/-二180-400-140180/3.14370=139.74根據(jù)帶傳動工作條件，查表可得工作情況系數(shù)Ka=1.1;查表可得單根普通B型V帶的基本額定功率P0=2.83kW;查表可得單根普通B型V帶的基本額定功率P0=0.46kW;查表可得包角系數(shù)Ka=0.89；查表可得長度系數(shù)Kl=0.92。(2)根據(jù)z=KaP/(P0十如0)(,可得該帶

9、傳動所能傳遞的功率為P=z(P°:P0)(Kl/Ka=3(2.830.46)0.890.92/1.1=7.347kW43設(shè)計一普通V帶傳動。已知所需傳遞的功率P=5kW電動機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,從動輪轉(zhuǎn)速n2=340r/min,載荷平穩(wěn)，兩班制工作。解題要點:(1)確定計算功率Pca根據(jù)V帶傳動工作條件，查表可得工作情況系數(shù)Ka=1.1,所以Pca=KAP=1.lx5=5.5kW(2)選取V帶的型號根據(jù)Pca、01,由圖4.11確定選用A型V帶。(3)確定帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2取主動輪基準(zhǔn)直徑為d=90mm。d2=id1=1440/340*90=381mm取從動輪基準(zhǔn)

10、直徑為400mm。驗算帶的速度：”,51/(601000)-!二901440(601000)1-6.79m/s<25m/s故帶的速度合適。(4)確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距根據(jù)0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2),可得a0應(yīng)在343980mm之間，初選中心距a0=500mm。計算帶所需的基準(zhǔn)長度：Ld=2a00.5二(d2dl)0.25(d2-d1)2/a0=25000.5二(40090)0.25(400-90)2/5001=1817.7mm選取帶的基準(zhǔn)長度Ld=1800mm。計算實際中心距：a=a06(Ld-Ld)/2習(xí)500(1800-1818)/2=491mm

11、(5)驗算主動輪上的包角a1a1=180-(d2-)180/(二a)=180(400-90)180/(3.14491)=143.8120故主動輪上的包角合適。(6)計算V帶的根數(shù)zz=KaP/(P。RKaKJ由n=1440r/min,d1=90mm；i=d2/d1=4.235,查表得P0=1.06kW,R=0.17kWKa=0.9,Kl=1.01o所以z=5.5/1.06+0.17X0.9X1.01=4.9取z=5根。(7)計算預(yù)緊力FoPea/2.5'2Fo=500.11+qu2zuKaJ5.52.52Fo=500-10.16.792=148.6N56.790.9(8)計算作用在軸上

12、的壓軸力FqFq=2zF0sin(：1/2)=25148.6sin(143.8/2)=1412.5N(9)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(略)。第5章鏈傳動5.2 滾子鏈的標(biāo)記“10A-2-100GB1243-1997”的含義是什么？答：該滾子鏈為節(jié)距為15.875mm的A系列、雙排、100節(jié)的滾子鏈，標(biāo)準(zhǔn)號為GB1243-199%1 為什么鏈傳動通常將主動邊放在上邊，而與帶傳動相反？答：鏈傳動的緊邊宣布置在傳動的上面，這樣可避免咬鏈或發(fā)生緊邊與松邊相碰撞。帶傳動的緊邊宣布置在傳動的下面，這樣可增大包角。試分析如何適當(dāng)?shù)剡x擇鏈傳動的參數(shù)以減輕多邊形效應(yīng)的不良影響。答：減輕多邊形效應(yīng)的不良影響的措施：(1)n1&

13、lt;nlim;鏈傳動盡量放在低速級；選用小p,多z的鏈傳動。5.4如題圖所示鏈傳動的布置形式。小鏈輪為主動輪。在圖a、b、c、d、e與f所示的布置方式中，指出哪些是合理的？哪些是不合理的？為什么？(注：最小輪為張緊輪。)題5.4圖答：在題圖示的六種鏈傳動的布置方式中，b、d、e是合理的；a、c、f是不合理的。這是因為鏈傳動的緊邊宣布置在傳動的上面，這樣可避免咬鏈或發(fā)生緊邊與松邊相碰撞。另外，采用張緊輪張緊時，張緊輪應(yīng)裝在靠近主動鏈輪的松邊上，這樣可增大包角。習(xí)題5.4圖5.16所示為鏈傳動的4種布置形式。小鏈輪為主動輪，請在圖上標(biāo)出其正確的轉(zhuǎn)動方向。a)b)圖5.16甄S,4圖第6章齒輪傳動

14、思考題6.1齒輪傳動常見的失效形式有哪些？閉式硬齒面、閉式軟齒面和開式齒輪傳動的設(shè)計計算準(zhǔn)則分別是什么？失效形式答：齒輪傳動常見的失效形式有：1、輪齒折斷；2、齒面點蝕；3、齒面磨損；4、齒面膠合；5、齒面塑性變形。閉式軟齒面齒輪傳動：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核彎曲疲勞強(qiáng)度；閉式硬齒面齒輪傳動：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度；開式齒輪傳動：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計。6.3齒面點蝕首先發(fā)生在輪齒上的什么部位？為什么？為防止點蝕可采取哪此措施？答：齒面點蝕首先發(fā)生在節(jié)線附近.由于節(jié)線附近接觸應(yīng)力較大，且不易形成潤滑油膜。為防止點蝕可采?。禾岣啐X面硬度、合理變位和增加潤滑油的粘度等。4

15、計算齒輪強(qiáng)度時為什么要引入載荷系數(shù)K?K由哪幾部分組成？影響各組成部分取值的因素有哪些？答：載荷系數(shù)：K=Ka、Kv、Kp、KgKa工作情況系數(shù)Kv動載荷系數(shù)K1齒向載荷分布系數(shù)K:.齒間載荷分配系數(shù)1、工作情況系數(shù)Ka考慮了齒輪嚙合時，外部因素引起的附加動載荷對傳動的影響它與原動機(jī)與工作機(jī)的類型與特性，聯(lián)軸器類型等有關(guān)2、動載荷系數(shù)Kv考慮齒輪制造誤差和裝配誤差及彈性變形等內(nèi)部因素引起的附加動載荷的影響主要影響因素：1）齒輪的制造精度PbwPb22）圓周速度V,3、齒向載荷分布系數(shù)K:考慮軸的彎曲、扭轉(zhuǎn)變形、軸承、支座彈性變形及制造和裝配誤差而引起的沿齒寬方向載荷分布不均勻的影響。影響因素：

16、1）支承情況：對稱布置，好；非對稱布置懸臂布置，差。2）齒輪寬度bbTKpK3）齒面硬度，硬度越高，越易偏載，齒面較軟時有變形退讓。4）制造、安裝精度一一精度越高，Kp越小。4、齒間載荷分配系數(shù)K-.考慮同時有多對齒嚙合時各對輪齒間載荷分配不均勻的系數(shù)。影響因素：嚙合剛度，基圓齒距誤差（Pb）,修緣量，跑合程度等。6.5圓柱齒輪傳動中大齒輪和小齒輪的接觸應(yīng)力是否相等？如大、小齒輪的材料及熱處理情況相同，則它們的許用接觸力是否相等？答：圓柱齒輪傳動中大齒輪和小齒輪的接觸應(yīng)力是相等的。因為作用力與反作用力相等，面積也相等，所以仃H1與仃H2相等如大、小齒輪的材料及熱處理情況相同，則它們的許用接觸力

17、Eh與Lh2】一般不相等，它不僅與材料的性質(zhì)有關(guān)，而且與循環(huán)次數(shù)N有關(guān)。6.8、現(xiàn)有A、B兩對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，具材料、熱處理方法、精度等級和齒寬均對應(yīng)相等，并按無限壽命考慮，已知齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別為：A對m=2mm,zi=40,Z2=90;B又tm'=4mm,z；=20,z2=45。試比較在同樣工況下工作時，這兩款齒輪傳動的齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度、工作平穩(wěn)性及制造成本。提示：直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞校核式為二F=YFaYSaY;-二FPbd1mz=20時，Yfof2.8,Ysa=1.55z=45時，Yfof2.35,Ysa=1.68z=90時，Yfof2.20,Ysof1

18、.78解題要點：(1)接觸疲勞強(qiáng)度。由題設(shè)條件已知di=mzi=2X40=80mmd1=mz1=420=80mm兩對齒輪di=d；,其他條件均未變，則接觸疲勞強(qiáng)度亦不變，即仃h/仃口=1(2)彎曲疲勞強(qiáng)度。根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度計算式(D_2KTiF1YFa1YSa1Y-FP1bd1m"二蒜YFa1Ysa丫"FP1(2)再由題設(shè)條件及計算已知d1=d；,丫總之丫名，兩對齒輪的應(yīng)力比為'F1YFa1YSa1m='F1mYFa1YSa12.81.552x42.351.68=0.5496F2_丫Fa2丫Sa2二F2mmYFa1YSa12.351.682x42.201.7

19、8=0.5041即第一對齒輪比第二對齒輪的彎曲應(yīng)力大。因它們的許用彎曲應(yīng)力相同，則其彎曲疲勞強(qiáng)度低。習(xí)題6.1有一單級直齒圓柱齒輪減速器，已知4=32,Z2=108,中心距a=210mm,齒寬b=70mm,大小齒輪的材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)，硬度為250HBS,齒輪精度為8級,輸入轉(zhuǎn)速必=l460r/min,電動機(jī)驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，要求齒輪工作壽命不少于10000h。試求該齒輪傳動能傳遞的最大功率。解：根據(jù)題意，大小齒輪的材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)，硬度為250HBS,閉式軟齒面齒輪傳動：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計。a二女乙Z2)二32am二Z1Z2d1=mz1=332=96bd=0.73diu=

20、3.373ziNi-60nijLh=601460110000V8.76108N_8N21-2.59108u查圖6.6曲線2Khn1=0.92Khn2=0.96取Sh=1SHKhn一Hlim1=0.92560=515SHKhn2'”Hlim2=0.96560=537l<H1l-515MPad1-2.32u1Ze工2根據(jù)表6.3,Ze=189.8601000601000二961460=7.3m/sKa=1Kv=1.15K1=1.15K=KaKvK-：=1.32d.=2.23105Nmm所以：T1-烏2.32Ku1Z6PT1=9.5510P=33.9kW6.2設(shè)計銃床中的一對直齒圓柱齒

21、輪傳動，已知需傳遞的功率P=7.5KW,小齒輪主動，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,齒數(shù)z1=26,z2=54,雙向傳動，兩班制，工作壽命為5年，每年300個工作日。小齒輪對軸承非對稱布置，軸的剛度較大，工作中受輕微沖擊，7級精度。6.3某兩級斜齒圓柱齒輪減速器傳遞功率P=40kW,高速級傳動比i=3.3,高速軸轉(zhuǎn)速n=1460r/min,電動機(jī)驅(qū)動，長期雙向轉(zhuǎn)動，載荷有中等沖擊，要求結(jié)構(gòu)緊湊，試設(shè)計該減速器的高速級齒輪傳動。解：根據(jù)題意，現(xiàn)選用材料為20Cr2Ni46d=0.9試選P=130取kt=1.46406T1=9.551060.26106N*mm1460查表取二耽1=；Flim2=42

22、5MPa取Kfni=0.88,Kfn2=0.9,Sf=1.4,Yst=2.0上F1=Kfni二一Flim1*Yst/Sf=534.28MPa上F21=Kfn2Flim2"st/SF=546.42Mpa3一一_一一3一一一一ZV1=30/cos13=30.26,Zv2=99/cos13=99.86查表取YFa1=2.52,Ysa1=1.625丫Fa2=2.18,Ysa2=1.79因為YFa1*YSa1YFa2，YSa2、CT"所以須按小齒輪進(jìn)心進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計取丫；=0.7,丫一：=0.86mnt-=0.98_20.930534.2821.40.26106cos213

23、0.70.86二0.98301460，V=-2.31m/s601000cos13查表6.2取Ka=1.5,Kv=1.1,Ka=1.2,K2=1.25K=Ka*Kv*K：K?=2.475mn=0.9832.475/1.4=1.185，取mn=2mm2a=3099=132.39mm2cos1323099:=arccos=12.242132di230cos12.24=61.40mm,d2299=202.66mmcos12.24b2=d*di=0.961.40=55.02取b1=55,b2=60查圖6.8取人|而1=；，Hlim2=1350MPa取KHN1=0.9,Khn2=1.0,SH=1.0bH1

24、.1-0.91350=1215MPa,!H2-1.01350=1350MPa1HLLh1LI,1/2=1282.5MPa查圖6.19取ZH=2.48,Z=0.9,Z.=0.987,Ze=189.18.mpa22.4750.261063.31二H=2.480.90.986189.185561.4023.3由于-H-l;''H】故接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。1185.236.4兩級展開式斜齒圓柱齒輪減速器如下圖所示。以知主動輪1為左旋,軸上兩齒輪所受軸向力互相抵消一部分，試在圖中標(biāo)出各齒輪的螺旋線方向,合點處標(biāo)出齒輪的軸向力Fa,徑向力Fr和圓周力Ft方向。轉(zhuǎn)向如圖示，為使中間并在各齒輪

25、分離體的嚙解：按要求標(biāo)出各齒輪的螺旋線方向如上圖所示，各分離體的受力情況如上圖所標(biāo)。6.5圖示一圓錐一一圓柱齒輪減速器，功率由I軸輸出，不計摩擦損失。已知直齒錐齒輪傳動Z1=20,Z2=50,m=5mm,齒寬b=40mm;斜齒輪圓柱齒輪傳動Z3=23,Z4=92,mn=6mm。試求口軸上軸承所受軸向力為零時斜齒輪的螺旋角個分力表示）P,并作出齒輪各嚙合點處作用力的方向（用3題圖題圖解解：由題意當(dāng)Fa3=Fa2時，此時口軸上軸承所受軸向力為零。2*Tcos:x-T*sin:Fa3=Ft3tan:=tan:mz3323tan、2z=2.5則、2-68.2,、1-90一、2-21.8ZiR=r12r

26、22=；.(520)2(550)2=134.6400.297134.6Fa2=Ft2，tan-*sin、2=2T5201-0.5Rtan20sin21.8令Fa2=Fa3則有T*sin:2T3235201-0.50.297tan20sin21.8sinP=0.21909，則P=12.7。第7章蝸桿傳動思考題7.1蝸桿傳動有哪些類型？答：蝸桿傳動有：1圓柱蝸桿傳動：(1)普通圓柱蝸桿傳動：阿基米德蝸桿(ZA)、漸開線蝸桿(ZI)、法向直廓蝸桿(ZN)、錐面包絡(luò)圓柱蝸桿(ZK)(2)圓弧圓柱蝸桿傳動2環(huán)面蝸桿傳動3錐蝸桿傳動習(xí)題7.1如圖所示蝸桿一一斜齒輪傳動中，為使軸口上所受軸向例，抵詡t的劇物

27、怖幅3ft船瞰旋向向蝸桿及蝸輪與斜齒輪3所受軸向力的方向。解：按要求標(biāo)注出相關(guān)內(nèi)容如上所示。7.3已知一蝸桿減速器，m=10mm,d1=50mm,Z2=60,蝸桿材料為40Cr,高頻淬火，表面磨光，蝸輪材料為ZCuSn10P1,砂模鑄造，蝸輪的轉(zhuǎn)速n2=46r/min,預(yù)計使用壽命為15000h。試求：蝸桿能夠彳遞的最大扭矩T2和輸入功率Pi。(要點提示：因為蝸桿傳動的承載能力主要取決于蝸輪齒面接觸強(qiáng)度，故可(7H<(7HP求解Pi0即：首先根據(jù)二H-ZE9KaT2,m2diZ2222,md1Z2W。HP求出T2W一二9KA然后由P=T1n16求得Pi)9.55106解答：1)求T2：T

28、2<2_2md1Z2二HP9KaZe式中：d1=50mmZ2=60Ka因載荷平穩(wěn)，取Ka=1Ze青銅蝸輪與鋼制蝸桿配對Ze=155JMPa,仃hp=0HpZn仃Hp根據(jù)蝸輪材料為ZCuSn10P1砂模鑄造，由表查得oHp=200MPaN2=60n2Lh=604615000=4.141071107_二hp=87200MPa,4.14102_2md1Z2T2max=丁29Ka_2HPzT2_2105060An，mm<155J=497270.05Nmm2)求：工=五i=(0.950.96)tantan=Z1/q=2/10=0.2=arctan0.2=11.3v1.d1n1二501440V

29、s=m/s=3.68m/scos60000cos11.360000cos11.3由表查得Pv=1=6=1.47°=0.95tantan(：v)0.95tan11.3tan(11.31.47)=0.8843)求P1：P2maxT2maxn2Z69.5510497270.0546Z69.5510kW=2.19kWPimaxP2max2.190.884kW=2.71kW第8章滾動軸承思考題滾動軸承由哪些基本元件構(gòu)成？各有何作用？球軸承和滾子軸承各有何優(yōu)缺點，適用于什么場合？我國常用滾動軸承的類型有哪些？它們在承載能力、調(diào)隙、調(diào)心等方面各有什么優(yōu)缺點？答：P182表8.2什么是滾動軸承的基本

30、額定壽命？在額定壽命期內(nèi)，一個軸承是否會發(fā)生失效？什么是接觸角？®觸角的大小對軸承承載有何影響？選擇滾動軸承類型時主要考慮哪些因素？答：P188的8.3滾動軸承的類型選擇怎樣確定一對角接觸球軸承或圓錐滾子軸承的軸向載荷？什么叫滾動軸承的當(dāng)量動負(fù)荷？它有何作用？如何計算當(dāng)量動負(fù)荷？滾動軸承為什么要預(yù)緊？緊的方法有哪些？軸承的工作速度對選擇軸承潤滑方式有何影響？滾動軸承的支承結(jié)構(gòu)形式有哪幾種？它們分別適用于什么場合？滾動軸承組合設(shè)計時應(yīng)考慮哪些方面的問題？習(xí)題一農(nóng)用水泵軸用深溝球軸承支承，軸頸直徑d=35mm,轉(zhuǎn)速n=2900r/rain,徑向負(fù)荷Fr=1770N,軸向負(fù)荷Fa=720N

31、,要求預(yù)期壽命6000h,試選擇軸承的型號。某減速器主動軸用兩個圓錐滾子軸承30212支承，如圖8.30所示。已知軸的轉(zhuǎn)速n=960r/min,Fae=650N,FM=4800N,F.2=2200N,工作時有中等沖擊，正常工作溫度，要求軸承的預(yù)期壽命為15000h。試判斷該對軸承是否合適附：30212的有關(guān)參數(shù)如下：Cr=102kN,e=0.4,X=0.4,Y=1.44,S=F/(2Y)圖8.30題8.2圖解：（1）s=Fri4800上=1600N2Y21.44S2=Fr22Y21.442200=733.3NS、S2方向如圖示。S1Fae=1600650=2250N.S2所以軸承2被“壓緊”，

32、軸承1“放松”。FA1=S1=1600N,FA2=S1+Fa=2250NFA1Fr116004800=0.333:二e,FA22250Fr2-2200所以R二fp(X1Fr1Y1Fa1)=1.04800=4800NP2=fP(X2Fr2Y2FA2)=1.2(0.422001.442250)=4120N以大的計算(2)Lh106(ftC；60nP106(ftC;60nP=119436.2h附：7207ACJ的有關(guān)參數(shù)如下:解：軸承反安裝圖8.31Cr=20.9kN,C0r=19.2kN,e=0.68,根據(jù)受力平衡2800=933.33N3322800=1866.67N332FreFrCFreX=

33、0.41,Y=0.87,S=0.68FrFSC=0.68FrC=634.7NFsd=0.68FrD=1269.4N由于：FsdFae=1269.4750=2019.4N.634.7N（Fsc）所以：軸承C被壓緊，軸承D被放松FaC=2019.4NFaD=1269.4N第9章滑動軸承設(shè)計一蝸輪軸的不完全油膜徑向滑動軸承。已知蝸輪軸轉(zhuǎn)速n=60Hmin,軸頸直徑d=80mm,徑向載荷Fr=7000N,軸瓦材料為錫青銅，軸的材料為45鋼。解：根據(jù)所要求的內(nèi)容，為了裝折方便，現(xiàn)將軸承采用對開式結(jié)構(gòu)。根據(jù)表9.2選取了P】=20MPa,V】=60m/s,PV】=15MPa-m/s試選取Bld=0.8則B

34、=0.880mm=64mmP=7000=1.37MPaPldB8064PvFn19100B7000601910064=0.34MPam/sl-FV1V=0.25m/sV1二dn二8060100060100060由于P、PV、V均未超過許用范圍，則設(shè)計的軸承滿足工作能力要求。有一完全油膜徑向滑動軸承，軸頸直徑為d=60mm,軸承寬度B=60mm,軸瓦材料為錫青銅1）驗算軸承的工作能力。已知載荷Fr=36000N、轉(zhuǎn)速n=150r/min.2）計算軸的允許轉(zhuǎn)速no已知載荷Fr=36000N。3）計算軸承能承受的最大載荷Fmax。已知轉(zhuǎn)速n=900r/min.4）確定軸所允許的最大轉(zhuǎn)速nmax.解：

35、根據(jù)所給要求查表9.2得P=20MPa,V】=60m/s,句=15MPam/sF3600.i(1)P=一=1MPa(pdB6060F，n3600150PV0.47MPam/sPV119100B1910060二dn二60150V=0.47m/sVI100060100060所以不滿足軸承的工作能力要求。/c、Fn3600*n=_Pzl=15MPam/s19100B1910060則軸的允許轉(zhuǎn)速n<4775r/min.由P=土=F,P1dB6060得F=P】6060=206060=72000N即軸承能承受的最大載荷為72000N。(4)由(2)計算分析可知軸所允許的最大轉(zhuǎn)速nmax=4775r/

36、min.第11章軸11.2下圖所示為某減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖，試指出其設(shè)計錯誤并畫出正確的結(jié)構(gòu)與裝配圖。解：(1)左端的軸承端蓋與箱體間沒有加調(diào)整墊片。左端的軸承端蓋不能與軸直接接觸，要有間隙。左端的軸承端蓋與軸之間應(yīng)加密封氈圈。左端的軸承與軸的配合長度太長，不易安裝。左端的軸承的內(nèi)圈高度與套簡的高度相同，不易拆御。齒輪相配合的軸段左端應(yīng)略小于齒輪寬度，以便定位可靠。右端軸承無軸向定位，有砂輪越程槽。制圖錯誤右端的軸承端蓋與箱體間應(yīng)加調(diào)整墊片。軸承安裝錯誤。左軸端的鍵槽太長，不應(yīng)在軸承端蓋部位。右鍵槽長，其右端加工困難。軸承應(yīng)該正裝軸承蓋端面有凹槽由題意作出軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖如下圖所示。第1

37、3章螺紋連接與螺旋傳動思考題.常用螺栓材料有哪些？選用螺栓材料時主要應(yīng)考慮哪些問題？.松螺栓連接和緊螺栓連接的區(qū)別是什么研算中應(yīng)如何考慮這些區(qū)別？.實際應(yīng)用中絕大多數(shù)螺紋連接都要預(yù)緊，試問預(yù)緊的目的是什么？.擰緊螺母時，擰緊力矩了要克服哪些摩擦阻力矩？這時螺栓和被連接件各受什么載荷作用？.為什么對于重要的螺栓連接要控制螺栓的預(yù)緊力F。？預(yù)緊力F。的大小由哪些條件決定？空制預(yù)緊力的方法有哪些？.螺紋連接松脫的原因是什么？試按3類防松原理舉例說明螺紋連接的各種防松措施。.設(shè)計螺栓組連接的結(jié)構(gòu)時一般應(yīng)考慮哪些方面的問題？.螺栓組連接承受的載荷與螺栓組內(nèi)螺栓的受力有什么關(guān)系？若螺栓組受橫向載荷，螺栓是否一定受到剪切？.對