機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)答案

機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題解答

帶傳動(dòng)習(xí)題4-1、4-3思考題：4-2~4-8、4-12、4-13鏈傳動(dòng)習(xí)題5-1、5-3思考題：5-1~5-8思考題齒輪傳動(dòng)習(xí)題6.16.36.46.56.1有一單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，已知z1=32,z2=108,中心矩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(jí)，輸入轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，要求齒輪工作壽命不少于10000h。試求該齒輪傳動(dòng)能傳遞的最大功率。蝸桿傳動(dòng)習(xí)題7.17.27.1如圖7.19所示蝸桿-斜齒輪傳動(dòng)中。為使軸II上所受軸向力相互抵消一部分，試確定并在圖上直接標(biāo)明斜齒輪3輪齒的旋向、蝸桿的轉(zhuǎn)向及蝸輪與斜齒輪3所受軸向力的方向。7.2設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)用閉式阿基米德蝸桿減速器，已知輸入功率P=5kw，蝸桿轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動(dòng)比i=24，有輕微沖擊，預(yù)期使用壽命10年，每年工作250天，每天工作8h。要求繪制蝸桿或蝸輪工作圖。滾動(dòng)軸承習(xí)題8.18.28.38.4END作業(yè)：11-111-2螺紋連接與螺旋傳動(dòng)習(xí)題13.213.313.413.513.2起重卷筒與大齒輪間用雙頭螺柱連接，起重鋼索拉力F0=50kN，卷筒直徑D=400mm，8個(gè)螺柱均勻分布在直徑D0=500mm圓周上，螺栓性能等級(jí)4.6級(jí)，結(jié)合面摩擦因子f=0.12，可靠度系數(shù)Kf=1.2。試確定雙頭螺柱的直徑。解：假設(shè)不控制預(yù)緊力，估計(jì)d=M6~M16，取安全系數(shù)S=3.5。[σ]=σS/S=240/3.5=68.6MPa再估計(jì)d=M30~M60，取安全系數(shù)S=1.5[σ]=σS/S=240/1.5=160MPaM36，d1=31.67mm，M39，d1=34.67mm所以選擇M39，d=39mm13.3圖示氣缸蓋連接中，已知?dú)飧變?nèi)壓力p在0～2MPa之間變化，氣缸內(nèi)徑D=500mm，螺栓分布在直徑D0=650mm的圓周上，為保證氣密性要求，剩余預(yù)緊力F0′=1.8F。試設(shè)計(jì)此螺栓組連接。解：假設(shè)不控制預(yù)緊力，估計(jì)d=M6~M16，取安全系數(shù)S=3.5。取4.6級(jí)碳鋼螺栓,螺栓個(gè)數(shù)z=πD0/4.5d=650π/(4.5×16)≈28[σ]=σS/S=240/3.5=68.6MPa每個(gè)螺栓所受拉力：Fmax=FQ/z=(πR2/4)p/z=(2502π/4)×2/28=3506.24NFΣ=F+F0′=2.8F=2.8×3505.2=9817.4N再估計(jì)d=M16~M30，取安全系數(shù)S=2.8[σ]=σS/S=240/2.8=86MPa螺栓個(gè)數(shù)z=πD0/4.5d=650π/(4.5×18)=25.2取z=26每個(gè)螺栓所受拉力：Fmax=FQ/z=(πR2/4)p/z=(2502π/4)×2/26=3776NFΣ=F+F0′=2.8F=2.8×3776=10573NM16，d1=13.835mm，M18，d1=15.294mm所以選擇M18，d=18mm的螺栓26個(gè)螺栓最小間距：L0=650π/（z×d）==650π/（26×18）=4.36<4.5滿足要求。校核疲勞強(qiáng)度：13.4螺栓組連接的3種方案如圖所示，外載荷FR及尺寸L相同，試分析確定各方案中受力最大螺栓所受力的大小，并指出哪個(gè)方案比較好，F(xiàn)=FR/3，T=FRL方案1：FTmax=T/2a=FRL/2a，F(xiàn)max=F+FTmax=FR/3+FRL/2a==（1/3+L/2a）FR方案2：FTmax=T/2a=FRL/2a，F(xiàn)max=(F2+FTmax2)1/2=[(FR/3)2+(FRL/2a)2]?=

=[1/9+(L/2a)2]?FR=[1/9+(1/4)(L/a)2]?FR方案3：FTmax=T/3a=FRL/3a，F(xiàn)max=(F2+FTmax2+2FTmaxFcos30°)1/2==[1/9+1/9(L/a)2+(2/9)(L/a)cos30°]1/2FR方案2(中等)方案1(最差)方案3(最好)13.5如圖13.39所示，厚度δ的鋼板用3個(gè)鉸制孔用螺栓緊固于18號(hào)槽鋼上，已知FQ=9kN，鋼板及螺栓材料均為Q235，許用彎曲應(yīng)力[σb]=158MPa，許用切應(yīng)力[τ]=98MPa，許用擠壓應(yīng)力[σp]=240MPa。試求鋼板的厚度δ和螺栓的尺寸。

1、計(jì)算螺栓承受的最大載荷r=r1=r2=r3=50/cos30°=57.735mm，L=300+40+50tan30°=368.9mm，F(xiàn)=FQ/3=9000/3=3000N，T=FQL=9000×368.9=3320100NmmFTmax=T/3r=3320100/(3×57.735)=19169NFmax=(FTmax2+F2+2FTmax