山东理工大学机械设计习题文档格式.docx

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试确定平键联接尺寸，并计算其能传递的最大转矩。

第11章带传动三、作业与练习

1、已知某单根普通V带能传递的最大功率P＝4.7kW,主动轮直径D1=100mm，主动轮转速n1＝1800r/min,小带轮包角＝1350，带与带轮间的当量摩擦系数。

求带的紧边拉力、松边拉力及有效拉力（忽略离心拉力）。

2、V带传动传递的功率kW，带的速度m/s，紧边拉力是松边拉力的5倍，即。

求紧边拉力及有效拉力F。

3、题3图所示为电动绳索牵引机的传动系统简图。

试设计电动机（Y系列三相异步电动机）与齿轮传动之间的V带传动。

已知：

电动机功率P=5.5kW，带传动的传动比＝3，电动机转速r/min，单班制工作，载荷平稳。

计算项目

计算内容

计算结果

第7章齿轮传动（书12）

6、题6图所示为两级斜齿圆柱齿轮减速器。

齿轮2的齿数z2=51，法向模数mn=3，高速级齿轮的螺旋角β1=15°

10´

28˝齿轮3的齿数z3=17，法向模数mn=5，І轴转向如图。

问：

（1）、低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？

（2）、在图上标出斜齿轮2、3的受力方向。

（所有分力）

（2）、低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值，才能使Ⅱ轴上的轴向力相互抵消？

（斜齿轮轴向力公式：

Fa=Fttgβ）

7、题7图所示，一对直齿圆锥齿轮传动，已知：

m=3mm，z1=24，z2=48，b=25mm，小锥齿轮传递功率P1=2KW，n1=160r/min。

试求：

齿轮啮合点处作用力的大小和方向（各用三个分力表示）。

8、直齿圆柱齿轮传动的强度计算中，若齿面接触疲劳强度不足，应如何调整参数？

若轮齿弯曲疲劳强度不足，应如何调整参数？

若两种强度都不足，应采取哪些措施？

9、有一非标准单级斜齿圆柱齿轮减速器，电机驱动，可靠性要求一般。

mn=5mm，z1=23，z2=92，β=10°

4´

19˝，b=93mm，小齿轮为45钢调质250HB，大齿轮为ZG45，正火200HB，精度选8级，n1=520r/min，载荷有不大的冲击，单向传动，一班制工作，要求使用寿命为15年，试确定该齿轮传动能传递的最大功率。

10、设计某专用机床主轴箱中的一对直齿圆柱齿轮传动。

功率P=6KW小齿轮转速n1=1350r/min，大齿轮转速n2=450r/min，齿轮相对于轴承为非对称安装：

每天两班制，寿命6年。

第8章蜗杆传动（书13）

17、题17图所示的ZA型蜗杆传动装置中，蜗轮为主动件，蜗杆输出功率Ｐ＝0.1KW，蜗轮转速ｎ２=50r/min，蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=47，模数m=1.6mm，蜗杆分度圆直径d2=20mm，当量摩擦系数μV=0.07．要求计算：

（1）、蜗杆导程角，当量摩擦角，此蜗杆传动能否自锁？

（2）、蜗杆转向（标在图上）．

（3）、蜗轮受力的大小，方向（标在图上）．

（4）、传动效率，蜗轮输入功率．

18、题18图所示，为一提升机构的传动示意图，重物G悬挂在钢丝绳上，钢丝绳绕在直径D=200mm的卷筒上，卷筒与蜗轮联接为一体，转动手柄可以提升重物G，G=20KN，斜齿圆柱齿轮的齿数z1=20，z2=60，mn=3，蜗杆头数z3=1，蜗轮齿数z4=60，蜗轮分度圆直径d4=240mm，蜗杆传动压力角α=20°

，不变位，系统总效率η＝0.35，蜗杆传动的效率η1＝0.4。

求：

（1）、匀速提升重物时，加在手柄上的圆周力至少需多大？

手柄转向如何？

（2）、若蜗杆传动的当量摩擦系数μV＝0.118，蜗杆直径系数q＝12.5，试判断蜗杆传动能否自锁。

为什么？

（3）、若要求轴Ⅱ上的轴向力较小，斜齿圆柱齿轮２的螺旋线的旋向如何取？

（4）、在图上标出斜齿圆柱齿轮１、２，蜗杆3、蜗轮4上所有力的方向。

（5）、求出蜗杆3、蜗轮4上所有力的大小。

（6）、若要求轴Ⅱ上的轴向力等于零，求斜齿圆柱齿轮１、２的螺旋角的大小．

第9链传动（书14）

1、已知一套筒滚子链传动，链节距，主动链轮齿数，链轮转速，从动链轮齿数，中心距。

（1）链速（即链的平均速度）；

（2）链速的波动值和。

2、一套筒滚子链传动，已知：

链节距，小链轮齿数，大链轮齿数，中心距，小链轮转速，载荷平稳。

试计算：

（1）链节数；

（2）链所能传动的最大功率；

（3）链的工作拉力。

3、单排套筒滚子链传动传递的功率，链节距，主动链轮转速，主动链轮齿数，中心距，传动水平布置，冲击载荷。

核验此链传动的静强度。

4、单排套筒滚子链传动，已知：

主动链轮转速，齿数，从动链轮齿数，链长节，该链的破坏载荷，工作情况系数取。

求链能传递的功率P。

5、套筒滚子链传动采用三排链，链节距，主动链轮齿数，转速，工作情况系数取，传动比，中心距，求链能传递的总功率P。

6、一滚子链传动装置，已知：

主动链齿数Z1＝23，传动比i＝3.75，链节距p＝12.7mm，主动链轮转速n1=1400r/min。

（1）、链的平均速度v；

（2）、瞬时速度波动值；

（3）、两链轮的节圆直径。

7、设计一带式运输机的滚子链传动。

已知传递功率，主动链轮转速，轴径，从动链轮转速。

电动机驱动，载荷平稳，一班制工作。

按规定条件润滑，水平布置。

第10章轴（书16）

1、已知一传动轴，传递功率，转速，如果轴上的扭切应力不许超过，试求该轴的直径。

2、已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，用电动机直接拖动，电动机功率，转速，齿轮模数，齿数。

若支承间的跨距（齿轮位于跨距中央），效率η＝0.97，轴的材料用45钢调质，试计算输出轴危险截面的直径。

6、题6图所示为一混砂机传动机构，其V型带传动水平布置，压轴力Q＝3000N，减速器输入轴所传的转矩T＝510N.m，其上小齿轮分度圆直径，，,轴的材料为45号钢，其支承跨距如图所示。

试按弯扭合成强度计算轴的直径（初选7300C型滚动轴承）。

画出轴的工作图，并按安全系数校核轴的疲劳强度。

第11章滑动轴承（书17）

三、作业与练习题

1、设计一液体摩擦径向滑动轴承，工作情况稳定，采用剖分式轴承。

已知轴承载荷Fr=32500N,轴径直径d=152mm,轴的转速n=1000r/min。

2、有一混合摩擦向心滑动轴承，轴径直径d=60mm，轴承宽度B=60mm，轴瓦材料为ZCuAl10Fe3，试求：

（1）当载荷F=36000N时，转速n=150r/min时，校核轴承是否满足非液体润滑轴承的使用条件；

（2）当载荷F=36000N时，轴的允许转速n；

（3）当轴的转速n=900r/min时的允许载荷F；

（4）轴的允许最大转速nmax。

第12章滚动轴承（书18）

三、计算题

1、一轴上装有一对6313型深沟球轴承支承，轴承所受负荷Fr1=5500N,Fa1=3000N，Fr2=6500N,Fa2=0,其转速n=1250r/min,运转时有轻微冲击，预期寿命Lh≥5000h.。

试分析该轴承是否合适？

2、题2图所示是为某轴由一对30307型轴承支承，轴承所受的径向负荷Fr1=7000N，Fr2=4000N,轴上作用的轴向负荷FA=1000N。

试求各轴承的附加轴向力Fs及轴向负荷Fa。

（Fs=Fr/（2Y）,Y=1.9）

3、试计算题3图所示轴承（两端单向固定）的径向负荷Fr、轴向负荷Fa及当量动负荷P。

图示两种情况下，左、右两轴承哪个寿命低？

（图中（a）、（b）分别对应题中

（1）、

（2））。

轴上负荷FR=3200N，FA=600N，fd=1.2。

（1）一对7205AC型角接触球轴承（正安装）；

（2）一对7205AC型角接触球轴承（反安装）；

4、题4图所示某轴选用两个6205型号的深沟球轴承。

已知轴承受的径向负荷Fr1=3000N，Fr2=4000N，轴上零件的轴向载荷FA=1500N，轴的转速n=100r/min，由手册查的此轴承的Cr=10800N，C0r=6950N，且已知冲击载荷系数fd=1.2,温度系数ft=1,且

（1）图（a）示一端双向固定、一端游动的固定方式时，轴承的寿命为多少？

（2）图（a）示两端单向固定的固定方式时，轴承的寿命又为多少？

5、指出以下滚动轴承代号的含义：

6216，30202，7206AC。

6、试比较：

6210，6310轴承的内径d，外径D，宽度B，基本额定动载荷Cr，基本额定静载荷C0r，并说明直径代号的含义。

7、一30208轴承的基本额定动载荷Cr=63000N

a）当量动载荷P=6200N，工作转速n=730r/min，试计算轴承寿命Lh？

b）当P=6200N，若要求Lh≥10000h，允许的最高转速n是多少？

c）工作转速n=730r/min，要求Lh≥10000h，允许的最大当量动载荷P是多少？

8、一对7210AC轴承，分别承受径向力Fr1=8000N，Fr2=5200N，轴上作用力FA如图示，试求下列情况下，各轴承的附加轴向力Fs及轴向力Fa。

1、FA=2200N;

2、FA=900N;

3、FA=1120N。

第14章综合训练

1、今有如下三种传动方案，排列顺序为：

（1）、电动机开式圆柱齿轮单级圆柱齿轮减速器带传动工作机；

（2）、电动机带传动开式圆柱齿轮单级圆柱齿轮减速器工作机；

（3）、电动机带传动单级圆柱齿轮减速器开式圆柱齿轮工作机。

试指出：

（1）三个传动方案中方案最合理，理由是。

（2）三个传动方案中方案最不合理，理由是。

2、由齿轮传动、V带传动、链传动组成的三级传动装置，宜将带传动布置在级，圆柱齿轮传动布置在级，链传动布置在级。

3、题3图所示三种啮合传动，主动轮的回转方向n1已知，试在图上标出各个力的方向。

4、题4图中蜗杆主动，要求蜗轮与小锥齿轮3所受的轴向力方向相反，则蜗杆应为旋，蜗轮应为旋。

并将蜗杆的转动方向及蜗轮、锥齿轮的轴向力、画于图上。

5、在题5图中，试求：

（1）齿轮2的螺旋线方向为旋；

（2）为使II轴上的轴承所受轴向力最小，蜗杆应为旋，蜗轮应为旋；

z1

（3）在图上标出蜗轮所受三个分力的方向。

6、题6图所示