机械设计第十章习题课件

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t<100°c,Lh=10000h，载荷平稳。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、t<100°c的条件下达到5000h的使用寿命，试问选择是否合适？(X=0.56;Y=1.71)解：>5000h合适查表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，所选轴承合适。BL1.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)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Ⅱ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Ⅱ上轴向力

的大小：设轴Ⅱ锥齿轮轴向力为；轴Ⅱ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)所示。因为即所以则轴Ⅱ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)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.润滑和密封问题例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。