化工机械设计基础复习题与解答

《化工机械设计基础》习题与解答《化工机械设计基础》习题与解答共共23页第#页解：该轮系包含两个基本轮系，一个是由齿轮2、1、15以及系杆H1组成的周转轮系，另一个是由齿轮2'、3、4和系杆H2组成的周转轮系。齿轮1与齿轮1'同轴，齿轮2与齿轮2'同轴，即n1=n11,n2=n2,。齿轮5和4固定在机架上，即〃4=n5=0。的转速n的转速nH1TOC\o"1-5"\h\z(1)在由齿轮2、1、15以及系杆H1组成的周转轮系中：n一nzZ ,iH1=q Hr=一一^-5-,又由题意可知n=100r/min,n=0,Z=20,Z=74,Z=30,251n一n1ZZ H1 5 1 5 25 H1 22，Z=25,代入上式有：iH1=2_=一2°义"。解之得：n=305.6(r/min)。2 251 0-100 30义24 2(2)在由齿轮2'、3、4和系杆H2组成的周转轮系中：n-n ZZZ 一一,Z2'ih=2_-H^=—34=—t，又由题意可知n=n=305.6r/min,n=0Z2'Mn-nZZZ 2 2 44 H2 2，3 2， 305.6 -n ,、12产25,代入上式有：ih2= hr=-1。解之得：n^=152.8(r/min)。4 2，42 0-n H2H211.如图所示为一磨床的进刀机构。棘轮4与行星架H固联，齿轮3与丝杆固联。已知进刀丝杆的导程Ph=5mm,行星轮系中各齿轮数Z1=22,Z2,=18,Z2=Z3=20,如果要求实现最小进给量s=0.001mm求棘轮的最小齿数Zmin。解：棘轮的最小转角为一个齿距角；由齿轮3的最小转角求出棘轮4的最小转角,从而确定棘轮的最小齿数。(1)实现最小进给量s=0.001mm时，丝杆相应的最小转角83mhi为:① =2—s=2—义0.001=1.2566义10-3rad3minP5h

(2)求行星轮系1-2架H的最小转角乐.HminTOC\o"1-5"\h\z.,“Zz 18义22 99iH=(-1)2-^-= = ，31zz 20义2010032nHn-n n-n nIH=3=3H=3H=1- =1-i31nH n-n 0-n n 3H11H H H则：1-i3H=0.99，i3H=0.01，故：iH3=100，齿轮3与行星架H的转向相同。3 =i3=100x1.2566x10-3radHminH33min(3)最少齿数Z.min2n1002n100x1.2566x10-3二50Hmin故取棘轮的最少齿数Zmin=50。12.图示的一对7208AC轴承分别受径向载荷FR1=5000N，FR2=3000N，轴向外载荷FX=1700N，方向如图所示。已知内部轴向力FS与径向荷载FR的关系为FS=0.68FR。试求两轴承的内部轴向力FS和轴向载荷FA。FS1FFS1FS2S2解：Fs1=0.68FR1=0.68x5000=3400(N)FS2=0.68FR2=0.68x3000=2040(N)丁FS1+FX=3400+1700=5100(N)>FS2=2040(N)・•・FA2=FS1+FX=3400+1700=5100(N)FA1=FS1=3400(N).一6309型深沟球轴承的工作条件为:轴承径向载荷FR=15000N,转速n=100r/min,工作中有中等冲击，温度低于100℃,轴承的预期使用寿命40=10000h。试验算该轴承的寿命Lh。m6,已知：轴承寿命的公式为L=W_JfC，其中寿命指数£=3；温度系数取f=1.00；h60nfF tpP

载荷系数fp=1.5;C为基本额定动载荷，52.90kN；FP为当量动载荷，FP=XFR+YFAA,X是径向载荷系数，Y是轴向载荷系数。解：按题意，该轴承只承受径向载荷，故径向载荷系数乂=1,轴向载荷系数Y=0。则当量动载荷为：Fp=XFRR+YF^A=FR=15000N则此轴承的寿命为：=2166(h)<Lh0=10000(h)106(=2166(h)<Lh0=10000(h)60x10011.5x15000,由此可见,6309型深沟球轴承不能满足预期使用寿命的要求,应重选。.校核一非液体摩擦径向滑动轴承。已知其径向载荷F=16000N，轴颈转速n=100r/min，轴颈直径d=80mm，轴承宽度b=80mm，轴瓦材料为ZCuSn5Pb5Zn5,用脂润滑。已知:轴瓦材料ZCuSn5Pb5Zn5属于锡青铜，其许用值[p]=5Mpa，[pv]=10MPa-m・s/。轴承的平均压强p=F/(bd)，轴承的pv=Fn/(19100000b)。解：p=F/(bd)=16000/(0.0X0.08)=2.5MPa<[p]=5.0MPa；pv=Fn/(19100b)=16000X100/(19100000x0.08)=1.05MPa・m-s-1<[pv]=10MPa・m・s-1。故该非液体摩擦径向滑动轴承能满足要求。.在一单圆柱销的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z=4,拨盘转速n1=120r/min。求槽轮一个间歇运动周期的时间21和一个周期内槽轮的运动时间才2。t-2t-2-t11111———=——2z2槽轮一个间歇运动周期的时间看1：由于是单圆柱销的外啮合槽轮机构，故看1即为拨盘回转运动一周时间。故有：60 60t= (s)= s=0.5sn(r/min) 1201一个周期内槽轮的运动时间12=11•t=0.5x0.25=0.125(s)。16.在一外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z=6,槽轮运动时间是静止时间的两倍。求槽轮机构的运动系数r及所需的圆柱销数K。解：设槽轮一个间歇运动周期的时间看1,一个周期内槽轮的运动时间为22,则一个周期内槽轮的静止时间为t1-12。由题意知