机械设计课后习题
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机械设计课后习题
3.3解：（1）选用A型平键，由轴径d?80mm查表可得：
平键截面尺寸为：b?22mm，h?14mm；
由齿轮轮毂宽度B?150mm，取键长L?140mm；
其标记为：键22?140GB/T1096-2003。 （2）验算平键的挤压强度：
齿轮与轴的材料均为45钢，工作中有轻微振动，
许用挤压为：???p???100~120MPa
A型平键工作长度为：l?L?b?140?22?118mm
4T4?2000?103?p???60.53MPa
dhl80?14?118显然?p????p??，选用该平键合理，挤压强度足够。 3.4解：（1）选用A型平键，由轴径d?70mm查表可得： 平键截面尺寸为：b?20mm，h?12mm；
由蜗轮轮毂宽度B?150mm，取键长L?140mm；
其标记为：键20?140GB/T1096-2003。 （2）验算平键的挤压强度：
蜗轮材料均为铸铁，工作中有轻微振动，
许用挤压为：???p???50~60MPa
A型平键工作长度为：l?L?b?140?20?120mm
4T4?1580?103?p???62.7MPa>??p? ??dhl70?12?120选用该平键挤压强度不够。
这时可使轴与蜗轮轮毂之间为过盈配合，以便承担一部分转矩，也可改用花键联接。
第7章 滚 动 轴 承
习 题 参 考 答 案
1．选择题
1）中等转速正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是__（1）__。 (1) 疲劳点蚀 (2) 塑性变形 (3) 胶合 2）按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定的使用期限内其失效概率最大为__(3)__。 (1) 1% (2) 5% (3) 10% (4) 50%
3）外圈固定内圈随轴转动的滚动轴承，其内圈上任一点的接触应力为__(3)__。 (1) 对称循环交变应力 (2) 静应力
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机械设计课后习题
(3) 不稳定的脉动循环交变应力 (4) 稳定的脉动循环交变应力
4）角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随公称接触角α的增大而__（1）__。 (1) 增大 (2) 减少 (3) 不变
5）滚动轴承的接触式密封是__（1）__。
(1) 毡圈密封 (2) 油沟式密封 (3) 迷宫式密封 (4) 甩油密封
6）滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行__（1）__。 (1) 疲劳寿命计算 (2) 静强度计算 (3) 极限转速验算
7）下列四种轴承中，__（2）__必须成对使用。
(1) 深沟球轴承 (2) 圆锥滚子轴承 (3) 推力球轴承 (4) 圆柱滚子轴承 2．简答题 略
3．设计计算题
1）根据工作条件，某机器传动装置中，轴的两端各采用一个深沟球轴承，轴径为
轴的转速n?2000r/min，每个轴承径向载荷Fr?2000N，一般温度下工作，d?35mm，
??8000h，试选用轴承。 载荷平稳，预期寿命Lh解
根据题意查表fp?1； ft?1
P?fpFr?Fr ??3
则轴承基本额定动载荷的计算值为
??P?60nLhC????ft?106?1?F?rft???60nLh??6?10?1??60?2000?8000??2000???106??13?19.73kN
查手册6207轴承的基本额定动载荷Cr?25.5kN?19.73kN，满足要求。
因此选用6207轴承。
2）一工程机械的传动装置中，根据工作条件决定采用一对角接触球轴承，面对面布置（如下图所示）。初选轴承型号为7210AC （α=25?），已知轴承所受载荷Fr1=3000N，Fr2=1000N，轴向外载荷FA=800N，轴的转速n=1460r/min轴承在常温下工作，运转中受中等冲击（fp??10000h。=1.4），轴承预期寿命Lh（Cr=40.8kN C0r=30.5kN） 试问：
（1）说明轴承代号的意义
（2）计算轴承的内部轴向力S1，S2 及轴向力Fa1 ，Fa2 （3）计算当量动载荷P1，P2
（4）计算轴承寿命，说明所选轴承型号是否恰当？
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机械设计课后习题
解
（1）略
（2）查表轴承的内部轴向力S?0.68Fr； e?0.68； ft?1
S1?0.68Fr1?2040N S2?0.68Fr2?680N
S2?FA?1480N?S1?2040N 且两轴承为面对面安装 所以2轴承被“压紧”，1轴承被“放松”，
Fa2?S1?FA?2040N?800N?1240NFa1?S1?2040N（3）
Fa1Fr1?20403000?0.68?e
查表 X1?1,Y1?0 P1?fpFr1?4200N
Fa2Fr2?12401000?1.24?e?0.68
查表 X2?0.41,Y2?0.87 P2?fp(X2Fr2?Y2Fa2)?2084.32N （4）因为P1?P2 所以 L10h106ftC3??10000h ?()?10465h?Lh60nP1所选轴承型号恰当。 4．结构改错题 略
第八章 滑动轴承习 题
1．选择题
1) 径向滑动轴承的偏心率应当是偏心距与_ 2___之比。
（1）半径间隙 （2）相对间隙 （3）轴承半径 （4）轴颈半径 2) 保持其它条件不变，在合理范围内增大滑动轴承的宽径比B／d，滑动轴承的承载能力会_3___。
（1）减小 （2）增大 （3）不变 （4）可能增大也可能减小
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3)温度对润滑油粘度的影响是随着温度的升高润滑油的粘度__3__。 （1）提高 （2）不变 （3）降低 4)含油轴承是采用__3__制成的。
（1）硬木 （2）硬橡皮 （3）粉末冶金 （4）塑料
5)两相对滑动的接触表面,依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为__4__。 （1）液体摩擦 （2）干摩擦 （3）混合摩擦 （4）边界摩擦 6)在非液体润滑滑动轴承中，限制p值的主要目的是_1___。
（1）防止轴承衬材料过度磨损 （2）防止轴承衬材料发生塑性变形
（3）防止轴承衬材料因压力过大而过度发热 （4）防止出现过大摩擦阻力矩 7)设计动压径向滑动轴承时，若宽径比B／d取得较大，则__2__。
（1）轴承端泄量小，承载能力高，温升低（2）轴承端泄量小，承载能力高，温升高 （3）轴承端泄量大，承载能力低，温升高（4）轴承端泄量大，承载能力低，温升低 2．思考题
1)什么是润滑油的油性和粘度？
答：润滑油能在金属磨擦表面形成吸附膜的性能称为油性。粘度是表示润滑油粘性的指标，即流体抵抗变形的能力，它表征油层间内摩擦阻力的大小。
2)滑动轴承有哪些主要类型？其结构特点是什么？用来承受轴向载荷。 答：滑动轴承有推力滑动轴承和径向滑动轴承两大类。推力滑动轴承用来承受轴向载荷。 其轴颈端面与止推轴瓦组成摩擦副。由实心轴颈、空心轴颈和多环轴颈结构。
径向滑动轴承被用来承受径向载荷。径向滑动轴承的结构形式主要有整体式和剖分式两大类。
3)具备哪些条件才能形成流体动压润滑？ 答：形成动压油膜的必要条件是：
（1）相对滑动表面之间必须形成收敛形间隙（通称油楔）；
（2）要有一定的相对滑动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出； （3）间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。
为安全运转，考虑到轴颈和轴瓦的制造和安装误差及变形等因素，一般要求
S?hmin?2，这也是形成液体动压润滑的充分条件。
RZ1?RZ24)在设计液体润滑轴承时，如果条件p?[p],v??v?,pv??pv?不满足或计算入口温度t1偏
低时，可考虑采取什么改进措施？
答：应另选材料改变[p]或增大B，重新计算。
5）剖分式滑动轴承一般由哪些零件组成？其剖分面为什么通常设计成阶梯形？
答：剖分式滑动轴承一般由由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和双头螺柱等组成。根据所受载荷的方向，剖分面应尽量取在垂直于载荷的直径平面内，通常为180°剖分。为防止轴承盖和轴承座错位并便于装配时对中，轴承盖和轴承座的剖分面均制成阶梯状。
6）轴瓦的材料有哪些？应满足哪些基本要求？
答：轴瓦材料可分为三大类：金属材料，粉末冶金材料和非金属材料。 对轴瓦材料的要求如下：
（1）足够的疲劳强度和抗压强度，以保证轴瓦在变载荷作用下有足够的寿命和防止产生过大的塑性变形；
（2）有良好的减摩性、耐磨性，即要求摩擦系数小，轴瓦磨损小； （3）较好的抗胶合性，以防止因摩擦热使油膜破裂后造成胶合；
（4）要有较好的顺应性和嵌藏性，顺应性是指轴瓦顺应轴的弯曲及其他几何误差的能
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