机械设计习题(2)

2020-04-15 12:39

承效率η3=0.99。Ⅰ轴转向如图所示,单向转动。 1)绘图标出各齿轮的转向; 2)计算各轴的扭矩;

3)当斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角β为何旋向及多少度时,方能使大锥齿轮和小斜齿圆柱齿轮的轴向力完全抵消?

4)绘图标出齿轮各啮合点作用力的方向(各用三个分力表示),并计算其大小。斜齿圆柱齿轮的螺旋角按β=10°8′30″计算。

nⅢ31Ⅰ4nⅠnⅡⅡ2Ⅲ题10-3图

10-4、图示的两种直齿圆柱齿轮传动方案中,已知小齿轮分度圆直径d1=d3=d1′=d3′=80mm,大齿轮分度圆直径d2=d4=d2′=d4′=2d1,输入扭矩T1=T1′=1.65×105N.mm,输入轴转速n1=n1′,齿轮寿命th=th′,若不计齿轮传动和滚动轴承效率的影响,试作:

1)计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力,标出上述各力的方向和各轴的转向; 2)计算两种齿轮传动方案的总传动比i∑和i∑′;

3)分析轴和轴承受力情况,哪种方案轴承受力较小?

4)对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点?对其低速级齿轮进行强度计算时又应注意什么不同点?

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题10-4图

10-5、两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1为左旋,转向n1如图所示,为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分,试在图中标出各齿轮的螺旋线方向,并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。

题10-5图

10-6、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动,其尺寸如下表所示,其材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同。试分析比较哪对齿轮的接触应力大?哪对齿轮的接触强度高?

10-7、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动,其尺寸如下表所示,当材料及齿面硬度、制造精度、运转工况(包括载荷)、应用场合、传动布局皆相同时,按无限寿命分析,哪个齿轮的齿根弯曲强度最差?

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蜗轮蜗杆传动习题

11-1、指出图中未注明的蜗杆或蜗轮的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向,并给出蜗杆和蜗轮啮合点及作用力的方向(各用三个分力表示)

n2n1111(a)2(b) 2n2(c)题11-1图

212'1(d)n1 11-2 如图为热处理车间所用的可控气氛加热炉拉料机传动简图。已知:蜗轮传递的转矩

T2=405N·m,蜗杆减速器的传动比i12=20,蜗杆转速n1=480r/min,传动平稳,冲击不大。工作时间为每天8h要求工作寿命5年(每年按300工作日计)试设计该蜗杆传动。

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11-3、图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20,z3=60,z4=2,z5=40,轮1转向如图所示,卷筒直径D=136mm。试求: 1)此时重物是上升还是下降;

2)设系统效率η=0.68,为使重物上升,施加在轮1上的驱动力矩T1=10N.m,问重物的重量是多少?

滑动轴承习题

12-1、有一不完全液体润滑径向滑动轴承,轴颈直径d=200mm,轴承宽度B=250mm,轴承材料选用ZCuAl10Fe3,当轴的转速为

60r/min、100r/min、500r/min时,轴承允许的最大径向载荷各为多少?

12-2、某汽轮机用动力润滑径向滑动轴承,轴承直径d=100mm,转速n=1000r/min,轴上的

径向载荷F=35kN,轴承工作包角α=180°。载荷平稳,试确定轴瓦材料、轴承宽度B、润 题11-3图

滑油牌号、流量、最小油膜厚度、轴与孔的配合公差及表面粗糙度,并进行轴承热平衡计算。 12-3、试设计一铸件清砂机滚筒的滑动轴承。已知滚桶装载量和自重共40000N,转速为30r/min,两端轴颈直径120mm。

12-4、粉碎机转子支撑在一对不完全润滑的径向轴承上,已知转子的转速d=50mm,每个轴承承受的径向力F=1200N,转子轴颈d=50mm。试选轴瓦材料和进行设计计算。

滚动轴承习题

13-1、30208轴承(新标准)额定动负荷C=34000N。

(1) 当量动负荷P=6200N,工作转速n=730r/min,试计算轴承寿命h书室; (2) P=6200N,若求h ≥10000h,允许的最高转速n是多少?

13-2、如图所示,轴上装有一斜圆柱齿轮,轴支承在一对正安装的7209AC轴承上。齿轮轮齿上受到圆周力

Fte=8100N,径向力Fre=3052N,轴向力Fae=2170N,转速300r/min,载荷系数fp=1.2,试计算两个轴承的基本额定寿命。(想一想:轴承反安装时有何变化?)

13-3、一根装有小圆锥齿轮的轴拟用图示的支承方案,两支承点均选用轻系列的圆锥滚子轴承。圆锥齿轮传递的功率P=4.5kW(平稳),转速n=500r/min,平均分度圆半径rm=100mm,分锥角δ=16°,轴颈直径可在28-38mm内选择。其它尺寸如图。若希望轴承的基本额定寿命能超过

60000h,试选择合适的轴承。 题13-2图

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题13-3图

联轴器和离合器

14-1 在下列工况下,选择哪类联轴器较好?试举出一两种联轴器的名称。 (1)载荷平稳,冲击轻微,两轴易于准确对中,同时希望联轴器寿命较长。 (2)载荷比较平稳,冲击不大,但两轴轴线具有一定程度的相对偏移。 (3)载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。

(4)机器在运转过程中载荷较平稳,但可能产生很大的瞬时过载,导致机器损坏。 14-2、 选择联轴器类型时,应当考虑哪几方面的因素?

轴习题

15-1、 何为转轴、心轴和传动轴?自行车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴? 15-2、 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构,并画出正确结构图

题15-2图

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