机械设计复习题23658
1. 一工程机械传动装置中的轴,根据工作条件选用角接触球轴承支承,安装方式如图。已知轴承径向载荷N F N F r r 2000,100021==,轴向外载荷N K a 900=,内部轴向力r F S 63.0=(15分) (1)确定两轴承内部轴向力的方向 (2)计算两轴承上的轴向载荷21,a a F F
2.图示的结构,用两个M12(小径106.101=d )螺钉固定一牵引钩,若螺钉的材料为Q235(许用应力MPa 160][=σ),装配时控制预紧力,被联接件结合面的摩擦系数2.0=f ,可靠性系数C=1.3, 求允许的牵引力F 。
3.如图所示为圆柱齿轮-蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向轮齿旋向。(14分)
(1) 为了使齿轮2和齿轮3产生的轴向力相互抵消一部分,试设计齿轮2和齿轮3的轮齿旋向。
(2分)
(2) 为使齿轮4和蜗杆5产生的轴向力相互抵消一部分,试设计蜗杆5的轮齿旋向,并判断当前
重物的运动方向。(2分)
(3) 在图中啮合处用箭头标出齿轮1和齿轮2所受轴向力1a F 和2a F 的方向,用点或叉符号标出圆周力1t F 和2t F 的方向。(2分)
(4) 已知齿轮1的齿数128Z =,模数4n m =,压力角20n α=,螺旋角12β=,I 轴的输入功率为110P kw =,转速为11000/min n r =,不计摩擦。试计算齿轮1受到的轴向力1a F 和圆周力1t F
4.向4ω。
(1)欲使中间轴上的轴向力能部分抵消,试确定蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向和蜗杆的转向。
(2)在图上标出各轮所受轴向力和圆周力的方向。
5. 请指出图中所示的轴系零部件结构中的错误,并说明错误原因。
说明:(1) 轴系部件采用两端固定式支承,轴承采用油脂润滑;
(2) 同类错误按1处计;
(3) 指出6处错误即可,将错误处圈出并引出编号,并在图下做简单说
明;
(4) 若多于6处且其中有错误答案时,按错误计算。
6.起重卷筒与大齿轮用8个普通螺栓连接在一起,如图所示。已知卷筒直径mm D 400=,螺栓分布圆直径mm D 5000=,接合面间摩擦系数12.0=f ,可靠性系数2.1=s K ,起重钢索拉力N Q 50000=,螺栓材料的许用拉伸应力
[]MPa 100=σ。试设计该螺栓组的螺栓直径。
7.如图所示,某轴由一对30207轴承支承,轴承采用面对面安装形式。已知两轴承径向载荷分别为F
r1=1512.62N ,F r2=875.65N ,轴上作用有轴向外载荷A=400N 。载荷平稳,在室温下工作,转速n=520r/min 。该轴承额定动载荷C=54200N ,内部轴向力S=Fr/2Y ,Y=1.6,e=0.37,1,1==p T f f 。预期使用寿命h L h 15000'=,试验算此对轴承是否可达到预期计算寿命的要求。
A
8. 改错题
试指出图中所示的轴系零部件结构中的七处错误,说明错误原因并改正。
(可在中心线下方画出正确图,或直接用文字说明改正方法)
3. 解:根据轴承的安装情况,内部附加轴向力为1S ,2S 方向如图所示,
N F S r 630100063.063.011=?== N F S r 1260200063.063.022=?== 由于 12S K S a >+
故轴承1被压紧,轴承2被放松
故轴承1的轴向载荷为 N K S F a a 2160900126021=+=+=
轴承2的轴向载荷 N S F a 126022==
3. 解:(1)因齿轮1左旋,故齿轮2右旋, 齿轮3也应为右旋,如图
(2)蜗杆5为左旋,当前重物向上 运动。
(3)如图所示。
(4)Nmm n P
T 955001055.9161=?=
N d T F t 8.166721
1
1== mm z m d n 52.11412cos 28
4cos 11=?==
β N F F t a 5.354tan 11==β
五.改错
解:(1)轴肩过高
(2)齿轮无法装拆
(3)活动构件与静止轴承端盖直接接触。
(4)联轴器无轴向固定
(5)轮毂宽度与轴承宽度相等定位不可靠。
(6)套筒厚度过大
(7)两键槽位置应在同一条母线上。
3. 解:蜗杆为右旋,各力如图所示。
五.改错题
(1)套筒厚度大于轴承内圈厚度
(2)轮毂宽度与相配合轴段宽度相等,齿轮轴向定位不可靠。(3)键槽长度过长。
(4)键槽位置不对,同一轴上两键槽应开在一条母线上。(5)与轴承端盖相接触的箱体应有凸台。
(6)轴肩高度大于轴承内圈的厚度。
(7)轴承端盖联接螺栓孔不应开在分箱面上。
(8)无调整垫片。
(9)轴承端盖与轴直接接触,并无密封。