張淑敏-作業(yè)習(xí)題2037

第一章連接設(shè)計(jì)1、按螺紋牙型分類，螺紋可以分為哪幾種？試說明各自的特點(diǎn)及主要用途？2、螺紋的主要參數(shù)有哪些？在設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用？3、螺紋的旋向如何判別？常見的螺紋是左旋還是右旋？4、常見的螺紋是單線還是多線？為什么？強(qiáng)？那一個(gè)連接強(qiáng)度高？為什么？有哪些？7、螺紋連接的主要失效形式有哪些？其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？同？9、螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些問題？進(jìn)行螺栓組受力分析的目的是什么？其強(qiáng)度計(jì)算方法有何特點(diǎn)？10、緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算式中的1.3倍是什么含義？如果用鉸制孔用螺栓來傳遞橫向載荷，是否也要這樣考慮？為什么？二、分析與計(jì)算題預(yù)緊Fp和軸向工作載荷F均為400N，2、有一受橫向工作載荷作用的緊螺栓連接，采用單個(gè)M16的六角頭螺栓(GB5782-2000)連接兩塊鋼板，螺栓材料Q235，結(jié)合面間的摩擦因數(shù)為f=0.13，摩擦傳力可靠性系數(shù)Kf=1.3，試求在一般擰緊情況下(不控制預(yù)緊力)，連接所能承受的最大橫向工作載荷之值？3、用同一把活扳手分別擰緊M8和M16兩個(gè)螺栓連接，若活扳手工作長(zhǎng)度為200mm，施加在扳手上的力為200N。(2)、試分析哪個(gè)螺栓在預(yù)緊時(shí)易被擰斷？4、圖1-1所示，為用四個(gè)普通螺栓連接的支架。被連接件總厚度為45mm例解：從圖示知本題屬于受橫向載荷作用的螺栓組連接。一)受力分析(圖1-2所示)將載荷向螺栓組型心簡(jiǎn)化得：Q=1000N③由于Q使每個(gè)螺栓受橫向載荷RQRQ=Q/4=1000/4=250NRQ的方向與載荷Q作用方向相同④由于Q使每個(gè)螺栓受橫向載荷RTRT的方向與各螺栓到型心O的連線垂直，且與扭矩T作用的方向一致。2R=T=2⑤將各螺栓的兩個(gè)分力RQ和RT進(jìn)行合成，可得合力R1、R2、R3、R4，R=R==1075Npmf0.15假設(shè)螺栓直徑在M16~M30之間，查表9-6，按不控制預(yù)緊力取S=3.8=B==240=B==240Ns10S3.8③定螺栓直徑41.3F41.39317d1[]p=63.1615.63mm見，四個(gè)螺栓均采用M20的粗牙普通螺栓連接。三)定連接件標(biāo)記查設(shè)計(jì)手冊(cè)[2]，按GB93-2000取彈簧墊圈高度為5mm。查設(shè)計(jì)手冊(cè)[2]，按GB170-2000取螺母高度為18mm。螺母端伸出長(zhǎng)度=0.2×d=0.2×20=4mm計(jì)算螺栓所需長(zhǎng)度=20+25+5+18+4=72mm查設(shè)計(jì)手冊(cè)[2]取螺栓長(zhǎng)度L=75mm。采用連接件的標(biāo)記如下：螺栓BG5782-2000—M20×75螺母BG6170-2000—M20彈簧墊圈BG93-2000—20件的剛度為C2，且C2＝8C1；預(yù)緊力FP＝1000N。試求螺栓中的總拉力和被連接件中的剩余預(yù)緊力。6、圖1-3所示的連接用4個(gè)M12普通螺釘把板1固定在零件3上，零件1與3之間有摩擦片2，各零件之間摩擦系數(shù)f=0.13，螺釘強(qiáng)度級(jí)別為5.6級(jí)，fSf1承受載荷F，求允許F的最大值。7、圖1-4所示，用三個(gè)M16的普通螺栓將鋼板A固定在鋼板B上。L＝f的許用拉應(yīng)力[]=120MPa。求此連接能承受的最大載荷F為多少。8、圖1-5所示，為一壓力容器，容器體和容器蓋用螺栓組連接，容器內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作壓強(qiáng)P=1.2MPa，D=500mm，D0=640mm，為保證氣密性要求，LdFPF料用35號(hào)鋼，性能等級(jí)為5.6，試設(shè)計(jì)此螺栓連接(螺栓個(gè)數(shù)和螺栓直徑)。提示：用粗牙螺紋，不控制預(yù)緊力，先任選一個(gè)螺栓個(gè)數(shù)，再按靜強(qiáng)度計(jì)算螺栓直徑，驗(yàn)算螺栓間距。9、圖1-6所示油缸油壓p=3MPa，缸徑D=160mm，螺栓數(shù)量z=8，螺栓材料許用應(yīng)力[]=150MPa,取剩余預(yù)緊力為工作拉力的1.5倍，試計(jì)算螺栓直徑。10、如圖1-7所示的夾緊連接柄承受靜載荷FQ＝720N，螺栓個(gè)數(shù)z＝2，連接柄長(zhǎng)度L＝250mm，軸直徑d=60mm，夾緊接合面摩擦系數(shù)f＝0.15，BPaS安全系數(shù)〔S〕=4,試求螺栓所需最小直徑(或計(jì)算直徑)。圖。(1)、用M16的六角頭螺栓(GB5782-2000)連接兩塊厚度各為30的鋼板，兩塊鋼板上鉆通孔ф17.5，沉頭座孔深1mm，試選用合適的防松措施并寫出螺栓和螺母的標(biāo)記？(2)、用M12的六角頭螺栓(GB5782-2000)，將厚12mm的鑄鐵蓋板緊固在很厚的鑄鐵機(jī)體上，構(gòu)成螺釘連接的結(jié)構(gòu)，中等裝配精度，蓋板和機(jī)體間采用厚度為1mm的墊片，采用彈簧墊圈防松，試標(biāo)出螺栓和彈簧墊圈的標(biāo)記？(3)用M10的鉸制孔用螺栓連接兩塊厚度各為30的鋼板，試畫出正確的結(jié)構(gòu)圖并寫出螺栓和螺母的標(biāo)記。a)螺釘連接b)雙頭螺柱c)螺栓連接第二章帶傳動(dòng)種帶傳動(dòng)？V型帶的標(biāo)記如何表示？什么？如何計(jì)算彈性滑動(dòng)率？害是什么？4、帶傳動(dòng)在帶速V<10m/s時(shí)，緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2。在空載時(shí)兩邊拉力的比值F1/F2約為多少？5、V型帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，小帶輪的直徑是以什么為依據(jù)進(jìn)行選擇的？的張緊裝置有哪些？間的關(guān)系如何？？11、帶傳動(dòng)中有哪幾種應(yīng)力？如何分布？最大應(yīng)力在何處？二、分析與計(jì)算題FNFNFmax大約為多少？并分析有效拉力的極限值Fmax與初拉力F0的關(guān)系？間的摩擦系數(shù)f=0.3，V型帶與輪之間的摩擦系數(shù)fv=0.51。(1)試分別計(jì)算當(dāng)張緊力F0=300N時(shí)，平型帶傳動(dòng)和V型帶傳動(dòng)的最大有效拉力Fmax大約為多少？(2)分析平型帶傳動(dòng)和V型帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力？3、若某開式帶傳動(dòng)，dd1=140mm，dd2=280mm，中心距a由2000mm，分別減至1000mm或500mm。試問：(1)帶的包角α1有什么變化？傳動(dòng)能力有無變化？(2)試分析包角對(duì)傳動(dòng)能力的影響？4、若某開式帶傳動(dòng)，中心距a=1500mm，dd1=140mm，dd2=280mm。當(dāng)帶的初拉力不變，而帶輪直徑分別減至dd1=100mm，dd2=200mm時(shí)。試分析：(1)包角α1有什么變化？(2)帶速有什么變化？是否還能正常工作？(3)帶輪直徑的大小對(duì)帶傳遞載荷能力的影響？5、若某傳動(dòng)帶傳遞功率P=3KW，轉(zhuǎn)速n1=1000r/min，當(dāng)主動(dòng)輪的直徑dd1分別等于125和160時(shí)。試：e(2)分析有效圓周力Fe與主動(dòng)帶輪直徑之間的關(guān)系？6、若帶傳遞功率P=3KW，轉(zhuǎn)速dd1=140mm，當(dāng)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速n1分別等于2000r/min、1500r/min及500r/min時(shí)。試分析：(1)分別求出有效圓周力Fe之值？(2)分析在主動(dòng)輪直徑不變的條件下，有效圓周力Fe與主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)FeV之間的關(guān)系？7、某帶傳動(dòng)傳遞功率P=2KW，帶與輪之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.51，包dd1=140mm，試：(1)計(jì)算此帶傳動(dòng)的最大有效圓周力Fmax和有效拉力Fe之值。(2)分析其傳動(dòng)能力？(3)將初拉力F0提高到多少時(shí)才具備傳動(dòng)能力？例解：小帶輪上的最大有效圓周力(極限摩擦力)：max0efa1+1e0.512.79+1圖3-1能力計(jì)算eV7.8所需要的有效拉力。③帶傳動(dòng)具備傳動(dòng)能力時(shí)必須滿足Fmax≥FeFefa+1274e0.512.79+1Fe.1=.必224N02efa112e0.512.7918、有一B型膠帶傳動(dòng)，傳遞功率P=2KW，帶與帶輪之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)f=0.51，小帶輪包角α1=1750，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1400r/min，dd1=140mm，傳動(dòng)帶的彈性模量E=300MPa試求：(1)膠帶所受的最大拉應(yīng)力σmax之值？(2)分析哪種應(yīng)力對(duì)帶的壽命影響最大？9、B型膠帶分別繞在dd1=100mm，dd1=140mm，dd1=180mm不同直徑的帶輪上時(shí)，試：(2)分析小帶輪直徑對(duì)膠帶壽命的影響？10、B型膠帶傳遞功率P=3KW，帶與帶輪之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.51，(1)傳動(dòng)能力是否夠？(2)如果將初拉力提高至F0=220N呢？11、如圖3-1所示，一立式攪拌機(jī)采用2根A型帶傳動(dòng)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1430r/min，dd1=140mm，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=572r/min，傳動(dòng)中心距a=500mm，工況系數(shù)KA=1.1，試求：(1)允許傳遞的最大功率是多少？(2)帶傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力為多大？ddmm率和不計(jì)彈性滑動(dòng)率時(shí)，大帶輪的轉(zhuǎn)速相差多少？13、由雙速電動(dòng)機(jī)與V帶傳動(dòng)組成傳動(dòng)裝置，靠改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，輸出軸可以得到300r/min和600r/min兩種轉(zhuǎn)速。若輸出軸功率不變，帶傳動(dòng)應(yīng)按那種轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)？為什么？14、圖3-2為一寶塔輪帶傳動(dòng)，各輪直徑為dd1＝dd6，dd2＝dd5，dd3當(dāng)輪1與輪2組合時(shí)，傳動(dòng)相應(yīng)輸出的功率最小？(假設(shè)忽略摩擦損失)根據(jù)是什么？輪緣上輪槽尺寸根據(jù)什么來確定？并說明哪些結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的？2、圖3-3所示為B型V帶帶輪的輪緣結(jié)構(gòu)圖，試問圖中標(biāo)注的表面粗糙度是否合理？角應(yīng)該多大？說明為什么？圖3-3圖3-43、設(shè)計(jì)一采用3根普通A型帶的帶輪，帶輪材料為HT200，已知帶輪基準(zhǔn)直徑D=280mm，試?yán)L出帶輪工作圖。4、圖3-4所示是帶在帶輪中的安裝情況，試問是否正確？第三章鏈傳動(dòng)1、與帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？2、有一滾子鏈的標(biāo)記為10A-2×100GB1243.1-83，試說明它的含義？3、影響鏈傳動(dòng)速度不均勻的主要因素是什么？為什么在一般情況下鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的？在什么情況下瞬時(shí)傳動(dòng)比才是恒定的？4、鏈傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？工作條件下應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核？什么？數(shù)？些？9、在傳動(dòng)系統(tǒng)中鏈傳動(dòng)通常設(shè)置在高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？分析與計(jì)算題1、利用公式算出鏈號(hào)為10A和16A的套筒滾子鏈節(jié)距P值？2、已知套筒滾子鏈輪齒數(shù)Z=21，鏈節(jié)距p=19.05mm，試求鏈輪分度園直af3、某套筒滾子鏈傳動(dòng)，Z＝15，p=25.40mm，n=500r/min，試求平均鏈速11V，最大水平分速V和最小水平分速V及鏈速變化率ε之值？maxmin115、當(dāng)鏈節(jié)磨損率△P/P=3%，鏈節(jié)距P=12.70mm時(shí)，分別求出鏈輪齒數(shù)Z6、在套筒滾子鏈傳動(dòng)中，若規(guī)定△d/P≤0.96，當(dāng)鏈節(jié)磨損率△P/P分別Z2max7、一雙排套筒滾子鏈傳動(dòng)傳遞的功率P＝1.5KW，傳動(dòng)的中心距a=500mm，鏈節(jié)距于P=12.7mm，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n=145r/min，主動(dòng)鏈輪齒數(shù)Z=17，中等11沖擊載荷，水平傳動(dòng)，取靜強(qiáng)度安全系數(shù)S＝7，試校核此傳動(dòng)的靜強(qiáng)度。8、設(shè)計(jì)一鏈傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)輸出功率P=7.5Kw，轉(zhuǎn)速n=970r/min，要1求從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n＝320r/min，傳動(dòng)中心距a≤650mm可以調(diào)節(jié)，載荷系數(shù)K2=1.3，水平傳動(dòng)。A9、圖4-1所示鏈傳動(dòng)，小鏈輪1按什么方向旋轉(zhuǎn)比較合理(在圖中標(biāo)出)？例解：主動(dòng)輪應(yīng)該逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)輪逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)才能保證松邊在下。因?yàn)楫?dāng)松邊在上時(shí)可能有少數(shù)鏈節(jié)垂落到小鏈輪上，產(chǎn)生鏈條卡住的10、已知主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n＝850r/min，齒數(shù)Z＝18，從動(dòng)鏈輪齒數(shù)Z＝90，112中心距a＝900mm，載荷平穩(wěn)，由電動(dòng)機(jī)輸入動(dòng)力，采用壓力潤(rùn)滑。已知套筒滾子鏈的極限拉伸載荷為55.6KN。試求鏈條所能傳遞的功率及所需的節(jié)數(shù)。11、已知鏈節(jié)距p=12.7mm，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min，主動(dòng)鏈輪分度圓直徑d1=77.159mm，試計(jì)算平均鏈速。12、試設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)用的套筒滾子鏈傳動(dòng)，已知：傳遞功率P=5.5KW，n=720r/min，電動(dòng)機(jī)為Y160M2-8，i＝3，按推薦方式潤(rùn)滑，載荷平穩(wěn)。1例解：121212max二)定鏈節(jié)距p初取中心距a＝40p0初算鏈節(jié)數(shù)Lp02P(2")ap02P(2")a02P(2")40P2P(2")40P取實(shí)際鏈節(jié)數(shù)L=132節(jié)P由[1]P69表3-10按電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=1A0KKZm表3-11，當(dāng)Z=25時(shí)，小鏈輪齒數(shù)系數(shù)K＝(Z/19)1.08=1.34；1Z1由[1]P70表3-12，按單排鏈取多排鏈系數(shù)Km=10KK1.341Zm由[1]P69圖3-31，按n=720r/min，P≥4.1KW。10選取鏈號(hào)10A(P=15.875)2222222QV=ZPn/(60×1000)11=4.76m/s＞0.6m/s∴用許用功率曲線法確定鏈節(jié)距P合適，不再需要進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。核(2)、計(jì)算工作拉力F=1000P/V=1000×5.5/4.76e=1155.46N Q按水平布置選K=1.15QF=KF=1.15×1155.46QQe=1328.78N由[1]P70圖3-32，按v＝4.76m／s，p=15.875可采用油浴式潤(rùn)滑六)、鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章齒輪傳動(dòng)1．與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比較，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？2．一對(duì)閉式動(dòng)力齒輪的材料均為45號(hào)鋼，其中小齒輪經(jīng)表面淬火處理，而大齒輪僅作調(diào)質(zhì)處理，試問：(1)該對(duì)齒輪以哪種失效為主？(2)這對(duì)齒輪的主要尺寸通常先按什么強(qiáng)度來確定？3．在進(jìn)行齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，為什么要引入載荷系數(shù)K？載荷系數(shù)K是影響？齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算點(diǎn)？差值以取多大較為合適?強(qiáng)度計(jì)算時(shí),按b1還是按b2計(jì)算?如大、小齒輪的材料及熱處理情況均相同，則其許用接觸疲勞應(yīng)力是否相等？如大、小齒輪的材料及熱處理情況均相同，則其許用彎曲疲勞應(yīng)力是否相等？F10.試述齒形系數(shù)Y的物理意義。齒形系數(shù)與那些因素有關(guān)？同一齒數(shù)FF的直齒圓柱齒輪與斜齒圓柱齒輪的Y值是否相同？F11．在兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中，如其中一級(jí)用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，它一般是用在高速級(jí)還是低速級(jí)，為什么？12．閉式齒輪傳動(dòng)中，如何劃分軟齒面齒輪和硬齒面齒輪？軟齒面齒輪和硬齒面齒輪的設(shè)計(jì)步驟有何不同？輸入113．直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算是以什么作為計(jì)算依據(jù)的？？15．在圓錐－圓柱齒輪減速器中，如將圓錐齒輪放在低速級(jí)將有那些問題？16．標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若傳動(dòng)比i，轉(zhuǎn)矩T1，齒寬b均保持不變，試問在下列條件下齒輪的彎曲應(yīng)力與接觸應(yīng)力各將發(fā)生什么變化？(1)模數(shù)m不變，齒數(shù)z1增加；(2)齒數(shù)z1不變，模數(shù)m增大；(3)齒數(shù)z1增加一倍，模數(shù)m減小一半。17．在齒輪設(shè)計(jì)公式中為什么要引入齒寬系數(shù)？在設(shè)計(jì)時(shí)如何根據(jù)具體情二、分析與計(jì)算題兩輪的軸向力方向相反？(2)低速級(jí)斜齒輪的螺旋角β應(yīng)取多對(duì)數(shù)值才能使中間軸的軸向力互相抵銷？輸輸出423圖5-12、有一對(duì)齒輪傳動(dòng)原傳遞功率為P時(shí),算得其齒面工作接觸應(yīng)力值為σH=236MPa，現(xiàn)若傳遞功率增為2P時(shí)，該對(duì)齒輪的接觸應(yīng)力將增為何值？3、有一對(duì)齒輪傳動(dòng)原傳遞功率為P時(shí),算得小齒輪的齒根工作彎曲應(yīng)力4、有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：Z1＝25，i=3，σH1=300MPa,σ=100MPa,試求大齒輪的σ和σ值？FH2F25、已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，8級(jí)精度，原設(shè)計(jì)參數(shù)為m=4mm，料及熱處理都不變，試比較參數(shù)改變前后的兩對(duì)齒輪：(1)接觸強(qiáng)度是否發(fā)生改變？為什么？6、雙級(jí)斜齒輪減速器如圖所示(忽略摩擦損失)。z3、z4的螺旋線方向。m總傳動(dòng)比i總。若兩級(jí)傳動(dòng)比相等，i1=i2=?3)若z1、z2、z3、z4的材料、熱處理相同，要確定中心距a，應(yīng)根據(jù)哪數(shù)？7、圖5-3所示為一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：輸入功率P＝3KW，輸入1nn=1000r/min,z=18,z=75,m=8mm,螺旋角β＝15o，試求兩齒輪所受的作用112nt1121圖5-38、兩級(jí)展開式齒輪減速器如圖5-4所示。已知主動(dòng)輪1為左旋，轉(zhuǎn)向標(biāo)出各齒輪的螺旋線方向，并在各對(duì)齒輪的嚙合點(diǎn)處標(biāo)出各齒輪所受力Fa、Fr、Ft的方向。42312ZH1H2εEbduH傳遞的功率。例解：根據(jù)題意，按給定條件，由齒面疲勞接觸強(qiáng)度條件求出小齒輪傳的轉(zhuǎn)矩T,但由T和已知小齒輪轉(zhuǎn)速n,便可求出所能傳遞的功率P。111由式(4-13) (=ZZZHEHb2111因大齒輪的許用接觸應(yīng)力較低，所以按大齒輪計(jì)算。則65該齒輪傳動(dòng)所能傳遞的功率為P=Tn110、一對(duì)閉式軟齒面直齒輪傳動(dòng)，其齒數(shù)與模數(shù)有兩種方案：a)m=4mm，z1=20，z2=60；b)m=2mm，z1=40，z2=120，其它參數(shù)都一樣。試問：三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題1、圖5-5所示錐齒輪模數(shù)m=3mm，欲通過鍵與軸連接，齒根到鍵槽底部距離e=3mm，試問這種齒輪結(jié)構(gòu)型式是否合理？若不合理，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案。2、圖5-6所示為某減速器設(shè)計(jì)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，鍛造毛呸，模數(shù)m=3mm，齒數(shù)Z=94，齒寬B=70mm，軸孔直徑為50mm，試解答下列問題：(1)指出圖示齒輪的不合理之處，并加一改進(jìn)。(2)若采用單鍵與軸連接時(shí)，經(jīng)驗(yàn)算鍵連接強(qiáng)度不足，試對(duì)齒輪結(jié)構(gòu)提出幾種可行的改進(jìn)方案。ee圖5-5圖5-6第六章蝸輪蝸桿傳動(dòng)類型？各用什么代號(hào)表示？2、與齒輪傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？件？確嚙合條件是什么？數(shù)q)的單頭蝸桿代替雙頭蝸桿，與原蝸輪相嚙合？為什么？可以改善散熱條件？7、蝸桿與螺旋齒輪相比有哪些相同之處與不同之處？8、蝸桿傳動(dòng)為什么要進(jìn)行變位？1、有一阿基米德蝸桿傳動(dòng)，已知模數(shù)m=10mm，蝸桿分度圓直徑d=90mm，蝸桿頭數(shù)Z=2，蝸桿螺旋線為右旋，蝸輪齒數(shù)Z=47。試計(jì)算：12aZ2位系數(shù)為多少？徑？徑？例解：i=Z/Z=47/2=23.521標(biāo)準(zhǔn)中心距a： (2)變位后的蝸輪齒數(shù)Z′221變位系數(shù)χ(3)變位后蝸桿的幾何尺寸變位后蝸桿的分度圓直徑d1、齒頂圓直徑da1和齒根圓直徑df1均不變。而節(jié)圓直徑d′與分度圓d變位后二者不再重合，所以d′有變化。111d=90mm1d=d+2h*m=90+2×1×10=110mma11ad=d-2(h*+C*)m=90-2(1+0.2)×10=66mmf11ad′=d+2χm=90+2×(-0.5)×10=80mm11(4)變位后蝸輪的幾何尺寸變位后蝸輪的分度圓直徑d2、喉圓直徑da2和齒根圓直徑df2均有變化。而節(jié)圓直徑d′與分度圓直徑d無論變位與否二者均重合，所以d′仍等于222d。d2d=mZ‘=10×48=480mm22d′=d=480mm22d=d+2(h*+χ)m=480+2×[1+(-0.5)]×10=490mma22ad=d-2(h*+C*-χ)m=480-2×[1+0.2-(-0.5)]×10=446mmf22a2、已知一阿基米德蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)，試求其傳動(dòng)比i與直徑系數(shù)q之值？d=40mm，d=150mm，Z=1，m=5，1213、已知蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)，m=5，q=10，Z=2，Z=53，試求其阿基米德12蝸桿的分度圓直徑d，蝸輪分度圓直徑d，傳動(dòng)比i和導(dǎo)程角γ之值？24、有一90°交錯(cuò)的雙頭蝸桿傳動(dòng)，m=5，q=10，Z=2，Z=80，在不改12變蝸桿轉(zhuǎn)速的條件下，為了將蝸輪的轉(zhuǎn)速增加一倍，現(xiàn)計(jì)劃改用m=5，q=10的么？5、圖6-1示為一雙頭蝸桿傳動(dòng)，已知蝸桿軸功率P=3KW，n=60r/min，2d=240mm，d=40mm，m=4mm，試求：21(1)蝸輪所受作用力Ft2、Fr2及Fa2之值？ 2圖6-1圖6-2蝸輪所受的作用力Ft2、Fr2及Fa2。7、設(shè)計(jì)攪拌機(jī)用閉式普通圓柱蝸桿傳動(dòng)，已知蝸桿輸入功率P=4.5KW，n=1440r/min，i=25，載荷平穩(wěn)，預(yù)計(jì)使用壽命為10年，每年按200個(gè)工1作日計(jì)算，單班工作(每天工作8小時(shí))。8、圖6-3所示圓柱蝸桿蝸輪—斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知蝸桿蝸輪傳動(dòng)1中m=10mm，蝸桿為右旋Z=2，分度圓直徑d1=90mm，蝸桿輸入功率為P=10KW，1n=960r/min，蝸輪齒數(shù)為Z=31，傳動(dòng)效率為η=0.8；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，12n34齒輪的功率損失，使中間軸上的軸向力能互相抵消一部分。試：(1)確定各齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和螺旋線方向。(2)計(jì)算并畫出蝸輪和斜齒輪3在嚙合點(diǎn)處的作用力Ft2、Fr2、Fa2、Ft3、Fr3及Fa3。率P=3KW，n=2000r/min，n=60r/min，載荷有中等沖擊，預(yù)期工作壽命112ZQSn6-6-3砂型鑄造。試設(shè)計(jì)此蝸桿傳動(dòng)。圖6-31、圖6-4所示齒圈壓配式蝸輪結(jié)構(gòu)，為什么沿配合面旋入螺釘，螺釘中心線的位置應(yīng)在何處？為什么？圖6-4a)圖6-5b)2、圖6-5所示兩種螺栓聯(lián)接式蝸輪結(jié)構(gòu)，哪種較合理？為什么？在較合理的結(jié)構(gòu)中蝸輪適合承受哪個(gè)方向的軸向力，其中的螺栓聯(lián)接通常采用哪種第七章軸及軸轂連接有什么不同？2、軸的常用材料有哪些？應(yīng)用場(chǎng)合如何？3、提高軸強(qiáng)度的措施有哪些？提高軸剛度的措施有哪些？載荷？5、軸上零件的周向定位措施有哪些？常用的是哪一種？6、軸的初步計(jì)算中，軸的直徑是按什么確定的？7、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容有哪些？為什么轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)常設(shè)計(jì)成階梯形？8、軸的強(qiáng)度計(jì)算方法有哪幾種？各適應(yīng)什么場(chǎng)合？9、試述轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算過程？10、利用公式d≥A3√P/n估算軸的直徑時(shí)，A值應(yīng)如何選擇？對(duì)計(jì)00算結(jié)果應(yīng)如何取值？e如何取值？13、鍵連接有哪些種類？其特點(diǎn)與使用范圍如何？合？強(qiáng)度計(jì)算？16、平鍵的剖面尺寸b×h及鍵長(zhǎng)L是如何確定的？17、平鍵和楔鍵在結(jié)構(gòu)和使用性能上有何區(qū)別？為什么平鍵應(yīng)用較廣？18、半圓鍵與普通平鍵連接相比，有什么優(yōu)缺點(diǎn)？19、花鍵連接與普通平鍵相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？花鍵的尺寸參數(shù)有哪些？20、什么叫成型連接？有何特點(diǎn)？應(yīng)用場(chǎng)合如何？載情況分類)方案軸的類型軸上應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)特性(a)(b)(c)圖7-12、如圖7-2所示有一兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，已知Z=28，Z=70，12nn312B=60mm，n=1000r/min，P=10KW，不計(jì)功率損失。1(按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算)？11231圖7-23、已知某轉(zhuǎn)軸傳遞功率P=3KW，轉(zhuǎn)速n=600r/min，軸的材料選用45號(hào)鋼，試初步確定軸的最小直徑？軸2要比高速軸1的直徑尺寸大？如果傳動(dòng)比i=4，則軸2的直徑是軸1的幾倍？12nn1圖7-35、如圖7-4所示，已知傳動(dòng)系統(tǒng)中的小齒輪軸輸入功率P=5.2KW，小齒輪軸轉(zhuǎn)速n=720r/min，帶傳動(dòng)的壓軸力為F=1500N，齒輪的法面模數(shù)m=3mm，Qn螺旋角β=120，Z=21，b=70mm，載荷有輕微的沖擊，軸支點(diǎn)跨度L=100mm，11三根軸處于同一水平面內(nèi)，軸的材料選用45號(hào)鋼，試設(shè)計(jì)此齒輪軸。輸入1n1112圖7-46、已知一傳動(dòng)軸的直徑d=32mm，轉(zhuǎn)速n=900r/min，如果軸上的剪應(yīng)力不允許超過70MPa，試問該軸能傳遞多大的功率？7、圖7-5所示為二級(jí)齒輪減速器。已知：輸入功率P=5.5KW，一軸轉(zhuǎn)1423圖7-5模模數(shù)(mm)mmnt22.10522.1053徑d(mm)8012075225圓角18.19518.19500轉(zhuǎn)速n(r/min)960640640213齒寬B(mm)55506055輪齒直齒直齒3857257512348、兩級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器中間軸的尺寸和結(jié)構(gòu)如圖7-6所示。圖7-69、一離心式水泵，由電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)，水泵功率P=2.8KW，轉(zhuǎn)速n=2900r/min，水泵軸的材料為45鋼。試計(jì)算軸頭直徑。例解：此軸主要受扭矩作用，故可按軸徑初估公式計(jì)算。n查[1]表6-3得45鋼A=1200考慮有鍵槽：d=11.86×(1+5%)=12.45mm按照GB2822-1981園整為標(biāo)準(zhǔn)值：取d=15mm。10、圖7-7所示減速器的低速軸與凸緣聯(lián)軸器及圓柱齒輪之間分別用鍵料為HT250，工作時(shí)有輕微的沖擊，兩連接處軸及輪轂尺寸如圖所示。試選擇鍵的類型及尺寸，并校核其連接強(qiáng)度。11、某轉(zhuǎn)軸傳遞功率P=4.5KW，轉(zhuǎn)速n=200r/min，安裝齒輪的軸頭直徑d=45mm，軸上裝有鋼制齒輪，齒輪輪轂長(zhǎng)B=70mm，載荷平穩(wěn)，現(xiàn)選用標(biāo)記為：鍵12×60GB1096-1990，試驗(yàn)算此鍵連接的強(qiáng)度。12、摩擦離合器的動(dòng)盤與軸用導(dǎo)向平鍵連接。已知：軸徑d=30mm，輪B傳遞的最大扭矩？13、變速箱內(nèi)鋼制齒輪與軸用花鍵連接，齒輪在載荷的作用下沿軸移動(dòng)，mmb=6mm)，齒輪輪轂寬B=40mm，軸的材料為45號(hào)鋼，齒輪材料為40Cr鋼，花鍵齒齒面經(jīng)熱處理，使用和制造情況良好。試校核此花鍵連接的強(qiáng)度？14、已知蝸輪與軸用鍵連接，蝸輪材料HT200，軸材料45號(hào)鋼，蝸輪輪轂寬B=80mm，與輪轂配合的軸徑d=50mm，蝸輪為7級(jí)精度，傳遞扭矩例解：一)、確定鍵連接的類型蝸輪與軸為靜連接，所以選用A型平鍵。二)、確定鍵的尺寸設(shè)計(jì)手冊(cè)[2]表7-1查得：當(dāng)d=50mm時(shí)，b=14mm，h=9mm，由輪轂寬B=80mm，選取標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)L=70mm。三)、校核鍵連接的強(qiáng)度公式：=2T[]pkldPl=L-b=70-14=56mm(2)、許用擠壓應(yīng)力[σ]p(4)、校核鍵連接的強(qiáng)度公式：=2T=2450103=71MPa[]=75MPa滿足強(qiáng)度要求四)、確定鍵的標(biāo)記GB90圖7-8圖7-93、試設(shè)計(jì)題7-10所示的單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)，軸上裝有一對(duì)7314C軸承，左端裝有彈性聯(lián)軸器HL4，斜齒輪寬度B=90mm，試畫出軸的結(jié)構(gòu)工作圖。圖7-10例解：一)、確定各軸段的直徑與長(zhǎng)度①裝7314C軸承處的軸頸尺寸為70mm，選滾動(dòng)軸承常用配合尺寸φ70k6，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得軸承寬L=35mm，所以右端軸頸長(zhǎng)35mm，右端軸承的定位軸肩尺寸為軸承的安裝尺寸D=84mm。軸肩圓角為r=2mm。g②裝齒輪處的軸頭尺寸應(yīng)比軸頸尺寸大一些，取標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸φ75r6，因?yàn)槭沁^盈配合，為了便于安裝軸頭左側(cè)設(shè)計(jì)成3×100的倒角，該軸段長(zhǎng)度靠，所以齒輪右側(cè)定位軸肩取0.1d=7.5mm，即定位軸肩直徑為90mm。③裝聯(lián)軸器HL4處軸頭尺寸要比軸頸尺寸70mm小，而聯(lián)軸器的定位要可靠，所以取此處軸頭直徑φ60k6，查設(shè)計(jì)手冊(cè)取J型軸孔，此軸段長(zhǎng)105mm。頸尺寸小一些，尺寸精度應(yīng)低一些，取直徑尺寸φ70f9。①聯(lián)軸器與軸聯(lián)接的鍵選用C型平鍵，由直徑d=60mm，查手冊(cè)得鍵的尺寸為b×h=18×11，鍵長(zhǎng)取標(biāo)準(zhǔn)系列L=100mm(本軸段長(zhǎng)度105mm)，鍵與軸上的鍵槽配合取為18N9/h9。鍵槽深標(biāo)注d-t=53mm。②齒輪與軸的聯(lián)接選用A型平鍵，由直徑d=75mm，查手冊(cè)得鍵的尺寸為b×h=20×12，鍵長(zhǎng)取標(biāo)準(zhǔn)系列L=80mm(本軸段長(zhǎng)度88mm)，鍵與軸上的鍵槽配合取為18N9/h9。鍵槽深標(biāo)注d-t=67.5mm。三)中心孔和軸端擋圈固定聯(lián)軸器左端用軸端擋圈(GB89-1986)定位，查設(shè)計(jì)手冊(cè)軸端擋圈的聯(lián)接螺栓M8×22(GB5783-1985)，定位圓柱銷為A4×14，因此軸左端選用帶M8螺紋孔的C型中心孔，為了統(tǒng)一中心孔，兩端均采用CM8/8.4GB145-1985中心孔，而左端面還有一個(gè)圓柱銷孔φ4H7。四)軸的全長(zhǎng)以上只給出了軸上與零件配合段的長(zhǎng)度，而非配合段長(zhǎng)度(如定位套筒由于7314C軸承的軸肩圓角規(guī)定為2mm，所以為了統(tǒng)一，全部過度圓角均取R=2mm，兩端倒角均取2.5×45。六)表面粗糙度與形位公差如如圖7-11所示圖所示。圖7-11圖7-12中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤、分析其錯(cuò)誤的原因，并指出改正措施。a)b)圖7-14并用文字說明)。第八章滑動(dòng)軸承1、滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)有哪些？主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合？2、滑動(dòng)軸承有幾種摩擦狀態(tài)？各有何特點(diǎn)？3、滑動(dòng)軸承常用的軸承材料有哪些？為什么有些材料適合作軸承襯，而不適合作軸瓦？4、滑動(dòng)軸承為什么常開設(shè)油溝和油孔？油溝和油孔一般應(yīng)開設(shè)在什么位置？如何選擇普通向心滑動(dòng)軸承的寬徑比？寬徑比選擇較大時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？5、什么叫液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承？實(shí)現(xiàn)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的條件是什么？6、設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承時(shí)為什么要限制[p]值和[pv]值？限制[p]值是為了控制什么？限制[pv]值又是為了控制什么？7、剖分式和整體式滑動(dòng)軸承的各自優(yōu)缺點(diǎn)是什么？8、滑動(dòng)軸承的主要失效形式是什么？二、分析與計(jì)算題1、有一混合摩擦的向心滑動(dòng)軸承，軸頸直徑d=100mm，軸承寬度B=100mm，軸承轉(zhuǎn)速n=1200r/min，軸承材料為CuSn10P，試問該軸承最大能承受多大的徑向載荷？2、已知某混合摩擦的向心滑動(dòng)軸承，直徑d=40mm，軸承寬度B=40mm，軸承轉(zhuǎn)速n=1000r/min，軸承承受的徑向載荷為F=3000N，試為該軸承選擇合適的潤(rùn)滑油。3、已知某起重機(jī)卷筒的混合摩擦向心滑動(dòng)軸承，直徑d=90mm，軸承寬度B=100mm，軸承轉(zhuǎn)速n=90r/min，軸承材料為CuAL10Fe3，其承受徑向載荷F=1×105N，試校核該軸承。r4、某一混合摩擦的向心滑動(dòng)軸承，承受徑向載荷F=1×105N，直徑rd=90mm，軸承寬度B=80mm，軸承轉(zhuǎn)速n=120r/min，試選擇軸承材料。例解：計(jì)算壓強(qiáng)：F1105PV=13.9×0.56=7.85MPa·m/s由[1]查表8-2可選擇CuSn10P[P]=15MP＞Pa[V]=10m/s＞V[PV]=15MPa·m/s＞PV軸承材料選用ZCuSn10P1。1、試畫出三種常見油溝形式(包括油孔位置)。圖8-1第九章滾動(dòng)軸承1、滾動(dòng)軸承的基本組成是什么？各主要元件的作用是什么？2、滾動(dòng)軸承有哪些基本類型？寫出它們的類型代號(hào)及名稱，各類軸承能承受何種載荷？并說明各適應(yīng)什么場(chǎng)合？3、為什么角接觸軸承常成對(duì)使用？面對(duì)面與背對(duì)背安裝各有何特點(diǎn)？4、滾動(dòng)軸承有哪些主要失效形式？其設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是什么？5、滾動(dòng)軸承類型選擇應(yīng)考慮的問題有哪些？6、滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是什么？什么是基本額定動(dòng)載荷？什么是當(dāng)量動(dòng)載荷？什么是基本額定靜載荷？7、哪種軸承會(huì)派生軸向載荷？為什么？8、滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷及當(dāng)量靜載荷如何計(jì)算？試寫出壽命計(jì)算公式并說明公式中各符號(hào)的含義？9、滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與軸、外圈與軸承座孔的配合常采用什么配合？滾動(dòng)軸承的拆裝應(yīng)注意那些事項(xiàng)？10、滾動(dòng)軸承常用的密封方法有哪些？密封的作用是什么？11、滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？其軸向定位有哪幾種方法？二、分析計(jì)算題列、內(nèi)徑尺寸)6208(208)、30306/P5(E306)、N210(2210)、7308C(36308)、5210(8210)2、寫出下列軸承代號(hào)(2)6級(jí)精度，內(nèi)徑為80mm的輕系列角接觸球軸承(3)普通精度，內(nèi)徑為30mm的中系列圓錐滾子軸承(4)4級(jí)精度，內(nèi)徑為17mm的中系列圓柱滾子軸承3、分別查出下列軸承的基本額定動(dòng)負(fù)荷：7306AC(46306)、6308(308)、30208(7208)時(shí)，壽命將是原來的幾倍？5、對(duì)于某支承用深溝球軸承，當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速n提高一倍，所承受的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷P也增加一倍時(shí)，壽命將是原來的幾倍？是原來的幾倍？7、滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算式L=106(C/P)ε中各符號(hào)的含義和單位是什么？10如果軸承的轉(zhuǎn)速為n(轉(zhuǎn)/分)，試問壽命L(小時(shí))與壽命L(轉(zhuǎn))之間的h10關(guān)系？8、已知30308軸承，承受徑向載荷F=10000N，軸向載荷F=3600N，RA載荷有較大的沖擊，試求該軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷值？并驗(yàn)算承載能力？例解：查手冊(cè)30308軸承e=0.35;C=86.2KNF/F=3600/10000=0.36＞eARFF查手冊(cè)30308軸承當(dāng)F/F>e時(shí)X=0.4;Y=1.7AR由載荷有較大沖擊查[1]表7-6取f=2.3pP=f(XF+YF)pRA0000+1.7×3600)=23276NP=23.28KN<C=86.2KN∴當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷P=23.28KN；承載能力夠。9、某30315軸承,承受徑向載荷F=15KN，軸向載荷F=5.2KN，轉(zhuǎn)速RAn=1000r/min，載荷有輕微的沖擊，試計(jì)算其疲勞壽命為多少小時(shí)？10、某起重機(jī)使用6406軸承，已知；軸承承受徑向載荷R=16KN，轉(zhuǎn)速n=20r/min，載荷有中等沖擊，要求疲勞壽命為L(zhǎng)=3000h，試校核其強(qiáng)度(疲h勞強(qiáng)度和靜強(qiáng)度)？11、圖9-1所示一對(duì)反裝的7206AC(46206)軸承，支承一轉(zhuǎn)軸，軸上作用軸向載荷F=2000N，兩軸承受徑向載荷分別為F=5000N，F(xiàn)=8000KN，試aR1