机械设计第十章习题.ppt

1、10、试求圆锥滚子轴承（Cr=28500N）可承受的最大径向载荷。已知工作转速n=200r/min，工作温度t100c,寿命Lh= 10000h，载荷平稳。,解：,由,得：,且,11、62210轴承（Cr=42000N）,已知承受的径向载荷F=6000N， fT =0.8 ， fP=1.6，要求寿命为10000h，试问此轴最高转速可达多少？,解：,由,且,12、一水泵轴选用深沟球轴承6207（ Cr=25500N ； C0r =15200N）,工作转速 n=2900r/min，轴承所承受径向载荷Fr=2300N ，轴向载荷Fa=540N ，要使轴承在载荷平稳、 t100c的条件下达到5000h

2、的使用寿命，试问选择是否合适？(X=0.56 ; Y=1.71),解：,5000h,合适,例10-2 某机械传动轴两端采用深沟球轴承，已知： 轴的直径为d=65mm，转速 ，轴承所承 受的径向载荷 =45400N，轴向载荷 =2381N，在 常温下运转，轻微冲击，轴承预期寿命为6000h。 试确定轴承型号。,解 预选轴承型号6313，由轴承标准可查得，,查表10-9可得： e=0.24,=72.2kN， =56.5kN。,查表10-9可得： X=0.56，Y=1.80。,查表10-12可得 =1.2；由表10-11可得 =1，代入 式(10-1)及式(10-5),所以6313轴承能满足寿命要求

3、，所选轴承合适。,BL,1.铰链四杆机构演化成其他形式的四杆机构有 四 种方法，它们是 取不同构件为机架 ，转动副转化为移动副 ， 扩大转动副尺寸，杆状与块状构件互换 。,2.在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时 ，出现最小传动角。 3在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，曲柄与连杆构件两次共线时，则机构出现死点位置。 4铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是 最长杆与最短杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和且以最短杆为机架 。,5.通常压力角是指在不计摩擦的情况下，从动件上某一点运动方向与受力方向所夹锐角。传动角是指压力角的余角 。,1.与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是 B。 A.惯性力难

4、以平衡 B.点、线接触，易磨损 C.设计较为复杂 D.不能实现间歇运动,2.与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A 。 A.可实现各种预期的运动规律 B.便于润滑 C.制造方便，易获得较高的精度 D.从动件的行程较大,3.下述几种运动规律中，既不会产生柔性冲击也不会产 生刚性冲击，可用于高速场合的是B 。 A.等速运动规律 B.摆线运动规律 C.等加速等减速运动规律 D.简谐运动规律,5.在凸轮机构几种常用的推杆运动规律中，（ D ）只宜用于低速，（ B 和 C ）不宜用于高速，而（ A ）可在高速下应用。 A.正弦加速度运动规律 B .余弦加速度运动规律 C .等加速、等减速运动规律 D .

5、 等速运动规律 6.滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从（凸轮回转中心 ）到（凸轮理论廓线）的最短距离。,4.对心直动尖顶推杆盘型凸轮机构的推程压力角超过许 用值时，可以采用A 措施来解决。 A.增大基圆半径 B.改用滚子推杆 C.改变凸轮转向 D.改为偏置直动尖顶推杆,例1,单根V带传动的初拉力,主动带轮的基准直径,主动轮转速,，主动带轮上的包角,，带与带轮间,的摩擦因数,，试求：,(1) V带紧边、松边的拉力,和,(2) V带传动能传递的最大有效圆周力F及最大功率P。, 解 ,(1)带速,(2)拉力,联解,其中,解得,(3)V带传动能传递的最大有效圆周力F,(4)V带传动能传递的最大功率P,下图

6、中，图 a)为减速带传动，图 b)为增速带传动。这两种传 动装置中，带轮的基准直径,材料相同，传动的中心距a及带材料、尺寸和张紧力均相同，两 传动装置分别以带轮1和带轮3为主动轮，其转速均为n，不考虑 离心力的影响，试分析：哪个装置传递的最大有效拉力大？哪个 装置传递的最大功率大？为什么？,，且传动中各带轮,例2:,a),b), 答 ：,依题意，带传动的功率 、,，传动中心距a相等，,因而两传动装置的最小包角,相等。已知带轮材料、带的材料、尺寸,及张紧力均,相同，故这两传动装置的当量摩擦因数,及初拉力,均相同。,因此它们所能传递的最大有效拉力相同。又因传动装置的主动轮的转速,相等，而图 b)中

7、主动带轮的基准直径,大于图 a)中主动带轮直径,，即,图 b)的带速,大于图 a) 的带速,，所以图 b)的,传动装置所传递的功率大。,a),b),1. 上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与（ A ） 方向线之间所夹的锐角。 A. 绝对速度 B. 相对速度 C. 滑动速度 D. 牵连速度,2.渐开线在基圆上的压力角为（B）。,A. 20 B. 0 C. 15 D. 25,3.正变位齿轮的分度圆齿厚（ A ）标准齿轮的分度圆齿厚。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 小于且等于 4.负变位齿轮分度圆的齿槽宽（B ）标准齿轮的齿槽宽。 A. 小于 B. 大于 C . 等于 D. 小于且等

8、于 5. 若两轮的变位系数 ，则该对齿轮传动中的 轮2为 C 齿轮。 A. 正变位 B. 负变位 C. 非标准 D. 标准,判断题：,图a所示为直齿锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的二级减速器 装置，已知小锥齿轮1为主动轮，转动方向如图。直齿锥齿 轮齿数比u=2.5，,压力角 ,齿宽中点分度圆的圆周力 ，,斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角,， 角,的方向如图，分度圆的圆周力 。,试求：(1)轴上总的轴向力,的大小和方向；,(2)在图上标出锥齿轮2和斜齿轮3所受各力的方向。,计算题：,【解】：,1、计算轴上轴向力,的大小：,设轴锥齿轮轴向力为,；轴上斜齿轮轴向力为,，并按法则可判断出两轴向力方向相反，如图(b)

9、所示。,因为,即,所以,则轴上总的轴向力为,轴向力,的方向与,同向，如图(b)所示。,2、锥齿轮2和斜齿轮3所受各力方向如图(b)所示。,(b),例 ：试分析齿轮、轴、轴承部件组合设计的错误结构并改之。 齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。,1. 转动件与静止件接触,(1) 轴与轴承端盖发生摩擦；,(2) 套筒与轴承外圈发生摩擦；,2. 轴上零件未定位、未固定,(3) 套筒顶不住齿轮(过定位) ；,(4) 联轴器未定位；,(5) 轴头不需要卡圈；,答：,安装： (9)轴肩过高，无法拆卸轴承； (10)键过长，套筒无法装入； (11)无垫片，无法调整轴承游隙；,(12)齿轮用油润滑，轴承用脂润滑而无挡油

10、盘； (13)缺密封件。 5. 绘图不标准（粗、细实线没有区分）,3.工艺不合理,加工： (6) 精加工面过长且装拆轴承不便； (7) 联轴器孔未打通； (8) 箱体端面加工面与非加工面没有分开；,4.润滑和密封问题,【答】： 1)非液体摩擦滑动轴承得特点是：结构简单、成本低、 摩擦大、磨损大、效率低，适用于低速、轻载、不 重要的机械。如手动机械、农业机械等。 2)液体摩擦滑动轴承得特点是：摩擦小、效率高、工作 平稳、可减振缓冲，适用于高速、重载、高精度的 机械。如水轮机、汽轮机、大中型发电机、内燃机、 轧钢机等。但设计制造、调整、维护成本高。,例1 ：滑动轴承有何特点，它适用于何种场合？,例

11、2：非液体摩擦滑动轴承怎样计算？,【答】：非液体摩擦滑动轴承目前尚没有精确的算法。当前只 能按条件性的算法进行计算。,1、磨损计算(限制压强,)。为防止轴承工作面上被过度损坏，,以减轻磨损，常限制工作投影面上的平均压强 。,2、发热计算(限制,值)。对长期运转的轴承验算其发热，发热,来自摩擦功 ，它正比于 因而限制 值。,3、验算速度 。对于长跨距的轴 及 可能较小，但轴的误 差和挠曲可造成轴与瓦边的接触，局部发热和磨损较大，因 而要限制 ，使 值可查有关数值表。,例3：说明液体摩擦径向滑动轴承的成膜过程。,【答】：径向滑动轴承的成膜过程如图所示。图a)为静止状态， 图b)为启动中，图c)为形成液体摩擦后的平衡状态 。 油膜压力将轴推向滚动的相反方向。它具备形成液体 摩擦的必要条件，油楔形状为余弦曲线状。,1.已知各轮齿数为,各齿轮模数相同，,求传动比 。,解题要点：齿轮1、2-2、3及杆H组成行星轮系，齿轮（系杆H）,利用同心条件,及齿轮4组成定轴轮系。,对于行星轮系,对定轴轮系,联立上两式得：,计算结果为负，说明轮1和轮4的转向相反。,2.已知各轮齿数为：,求,的大小和方向。,解题要点：齿轮1、2、3、4组成定轴轮系，齿轮4、5、6及系