T4?T3i34?34?31875?60?0.82?784125Nmm2zmz5?2tan?3?3?343?,?3??4?9.02?q3d363Fa4?Ft3?Ft4?2T32?31875??1011.90Nd363 9分
2T42?784125??5227.5Nd45?60Fr4?Ft4tan??5227.5?tan20??1902.65N
各分力方向见图。3分
3.已知某不完全液体润滑径向滑动轴承的轴瓦宽B=100mm,轴瓦材料的[p]=15Mpa,[pv]=12Mpa.m/s,[v]=4m/s,宽径比为1，转速n=200r/min,求此滑动轴承许用载荷？（10分） 解：由宽径比B/d=1得：d=B=100mm（2分）
1. v=Лdn/（60*1000）=3.141593*100*200/（60*1000）=1.047m/s＜[v] （2分） 2.由 p=F/Bd≤[p] 得： F1≤15*100*100=150000N（2分）
3. 由pv=(F/Bd)*v≤[pv] 得： F2≤12*100*100/1.047=114613.2N（2分） 所以许用载荷[F]=min(F1 , F2)=114613.2N（2分）
2． 已知某转动光轴的受力如下图所示。试计算支反力，画出其弯矩图，求出最大弯矩值和轴的直径。
附: 轴的材为45钢，调质，许用弯曲应力[σ-1] =60 MPa 。（6分）
解：求支反力
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?MA?0 4RB?M?2F?0 ?MB?0 ?4RA?M?2F?0 （2分）
RA?6.25kN RB?3.75kN 由 ?Y?0得知 支反力计算无误。 求几处弯矩值： 在A点，M?0
在C点，MC左?RA?2?12.5KNm MC右?RA?2?M?7.5KNm（2分） 在B点，M?0 画出弯矩图，如下图：
（1分）
最大弯矩
Mmax?12.5KN?m（1分）
2合成弯矩： Me?Mmax?(?T)2?Mmax?12.5KN?m?12.5?106N?mm，因T?0
Me12.5?1063d??127.718mm 轴径： ?30.1[??1]0.1?60
圆整后：d=128mm
1．在图示传动系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3和4为蜗杆、蜗轮。
已知：齿轮2的轮齿螺旋线方向见图。蜗杆轴上传递的功率P=3kw,蜗杆转速n3=1420 r/min,蜗杆系统的传动效率η=0.75，中心距 a=150mm, 蜗杆头数 Z3=2,蜗轮齿数Z4=50，模数m=5mm 。试：
1）为使在Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力相互抵消一部分，蜗杆3的螺旋线方向应该是什么旋向（可画在图上）？
2)画出蜗杆3和蜗轮4在节点B处所受的圆周力、轴向力和径向力的方向（6个力），并在图中画出蜗轮4的转向；
3)试求蜗轮所受圆周力、轴向力和径向力的大小。（16分）
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齿轮1 3 A 蜗轮4 Ⅰ B Ⅱ 电动机 齿轮2 3 蜗杆3
解：1）见图（2分）
2）见图（7分）
3）见图（7分，细分如下：）
转矩计算（132=2分） 664
T1=9.553103P/n1=9.5531033/1420=2.018310N.mm
45
T2=T13i3η=2.0183103(50/2) 30.75=3.784310N.mm
各分力计算（135=5分）
4
Ft2=2T2/d2=233.784310/250=3027 N 其中：d2＝mZ2＝5350＝250mm
0
Fr2=Ft23tɡα=3027.23tɡ20=1102 N
4
Fɑ2=Ft1=2T1/d1=232.018310/50=807 N 其中：d1＝2α-mZ2＝23150-5350＝50mm
2. 下图所示的轴上装有一个斜齿圆柱大齿轮，采用一对角接触球轴承来支承。已知轴的转速n=1000r/min，齿轮分度圆直径d=200mm，作用于其上的径向力Fre =5000N，圆周力Fte=6000N，轴向力 Fae =1000N，三个力的方向和齿轮位置尺寸见下图，载荷系数fd=1.1，试：
1）求出两轴承所受的径向力Fr1和Fr2和轴向载荷Fa1和Fa2； 2）求出两轴承的当量动载荷P1和P2和基本额定寿命（以小时计）。(20分)
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注：已知角接触球轴承的e=0.68，C=49000N。Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87 。派生轴向力Fd1=eFr1 、Fd2=eFr2
解：1）求出两轴承所受的径向力Fr1和Fr2 在水平面内列平衡方程为：
?FHr1?300?Fte?100?0，
即 ?FHr1?300?6000?100?0 解得：FHr1?2000N。
由FHr1?FHr2?Fte?0解得：FHr2?Fte?FHr1?6000?2000?4000N 在铅直面内列平衡方程为：
?FVr1?300?Fre?100?Fae?100?0
即?FVr1?300?5000?100?1000?100?0， 解得：FVr1??2000N 由FVr1?FVr2?Fre?0 ，
即?2000?FVr2?5000?0 解得FVr2??3000N 所以 F2222r1?FHr1?FVr1?2000?2000?2828N F22r2?FHr2?FVr2?40002?30002?5000N 2）求出两轴承所受的轴向载荷Fa1和Fa2
派生轴向力：
Fd1?eFr1?0.68?2828?1923NF （2分）
d2?eFr2?0.68?5000?3400N
1分） 1分） 1分）
（1分）
34
（ （ （ 1Fd1FaeFd22
因为Fd2?Fae?3400?1000?4400N?Fd1?1923（力的方向见上图） 所以轴承1被“压紧”，轴承2“放松”。
Fa1?Fae?Fd2?4400NFa2?Fd2?3400N （4分）
3）求出两轴承的当量动载荷P1和P2
Fa14400???1.556?e?X1?0.41,Y1?0.87 Fr12828?Fa23400??0.68?e?X2?1,Y2?0 （2分） Fr25000 （4分）
P)?5486.228N1?fd(X1Fr1?Y1Fa1)?1.1?(0.41?2828?0.87?4400P2?fd(X2Fr2?Y2Fa2)?1.1?(1?5000?0)?5500N4）求出两个轴承的基本额定寿命
106C?106490003Lh1?()?()?11874.503h60nP60?10005486.2281Lh2?10C?10490003()?()?11785.525h60nP260?1000550066 （4分）
3. 已知某一液体动力润滑径向滑动轴承的轴颈直径d=80mm，轴承宽度B=80mm，转速n=1500r/min，半径间隙为δ=0.06mm，偏心率χ=0.6 ，采用30号机械润滑油，粘度η=0.02 Pa.S,轴承承载量系数Cp=1.30 。试: 1)求该轴承所能承受的最大径向载荷F;
2) 求该轴承的偏心距和最小油膜厚度。 (8分) 解：1）求该轴承所能承受的最大径向载荷F (6分)
轴承的相对间隙ψ=c/r=2c/d=2*0.06/80=0.0015
圆周速度v=Лnd/60*1000=6.28m/s
F=2CpηvB/ψ2=2*1.30*0.02*6.28*0.08/0.00152=11611(N) 2）求该轴承的偏心距和最小油膜厚度(4分) 由χ＝ e / δ 得e=0.6x0.06=0.036mm hmin= δ－e=0.06-0.036=0.024mm
1如图所示，一挂轮在牵引力作用下转动以起吊重物W，工作中经常启动、停车。已知F=800N，W=800N，
?B=600MPa，轮径D=200mm，轴材料为45钢，许用应力[??1]b?200Mpa， [?0]b?95Mpa，[??1]b?55Mpa。
（1） 当挂轮与轴用键连接时，试确定该轴的直径d；
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