机械设计习题Word文档格式.docx
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3-2、磨损过程分为几个阶段?
怎样跑合可以延长零件的寿命?
3-3、边界摩擦的特征为摩擦表面间形成一层很薄的边界膜,问有几种边界膜?
它们之间的区别是什么?
3-4、获得流体动压润滑的基本条件是什么?
螺栓联接与螺旋传动习题
5-1如图所示的底板螺栓组联接爱外力FE的作用。
外力FE作用在包含x轴并垂直于底板接合
面的平面内。
试分析底板螺栓组的受力情况,并判断哪个螺栓受力最大?
保证联接安全工作的必要条件有哪些?
题5-1图
5-2题目图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓,螺栓材料为45钢,受剪面处螺
栓直径为$17mm其许用最大扭矩T=1.5kN•m(设为静载荷),试校核其强度。
联轴器材料
HT250。
5-3:
上题的刚性联轴器中,若采用M16受拉螺栓,靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传
递扭矩,螺栓材料为45钢,接合面间的摩擦系数f=0.16,安装时不控制预紧力,试决定螺栓数
(螺栓数应为双数)。
5-4、如图,缸径D=500mm蒸汽压力p=1.2MPa,螺栓分布圆直径D0=640mm为保证气密性要求,螺栓间距不得大于150mm试设计此汽缸盖螺栓组联接。
题5-4图
5-5、图中是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立
柱相联接,托架所承受的最大载荷为20KN,载荷有较大的变动。
试问:
此螺栓联接采用普通螺
栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜?
为什么?
—
i
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i
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ii
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〜i
.题5-5图
5-6、图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到的拉力F=28kN,摩擦系数
f=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的直径。
键联接习题
6-1、直径80mm勺轴端,安装一钢制直齿圆柱齿轮(如图所示),轮毂宽度L,=1.5d,工作时有
轻微冲击。
试确定平键联接的尺寸,并计算其允许传递的最大转矩。
6-2、图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。
已知轴传递的转矩为1000N-m齿轮的材料为锻钢,凸缘联轴器材料为HT200,工作时有轻微冲击,联接处轴及轮毂
尺寸如图示。
试选择键的类型和尺寸,并校核联接的强度。
带传动习题
8-1、V带传动传递的功率P=7.5,带速V=10m/s,紧边是松边拉力的两倍,即F仁2F2,试求紧边
拉力F1,有效拉力F2,和预紧力F0。
8-2、有一带式输送装置,其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动,电动机功率
P=7KVy转速n1=960r/min,减速器输入轴的转速n2=330r/min,允许误差为+5%运输装置工作
有轻度冲击,两班制工作,设计此带传动。
8-3、现设计一带式输送机的传动部分,该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成。
齿轮传动
采用标准齿轮减速器。
原动机为电动机,额定功率为11kW,转速n仁1460r/min,减速器输入轴
转速为400r/min,允许传动比误差为土5%该输送机每天工作16小时,试设计此普通V带传
动。
8-4、带传动主动轮转速n仁1450r/min,主动轮直径D1=140mm从动轮直径D2=400mm传动中心距a~1000mm传递功率P=10kW取工作载荷系数KA=1.2。
选带型号并求V带根数z。
链传动习题
9-1已知主动链轮转速n1=850r/m,齿数z仁19,从动链轮齿数z2=90,中心距a=900伽,滚子链极限拉伸载荷为55.6kN,工作情况系数kA=1,试求链条所能传递的功率
9-2题目:
已知一套筒滚子链传动,链节距p=19.05mm主动链轮齿数z仁15,链轮转速n1=500r/min,从动链轮齿数z2=25,中心距a=650mm试求:
1)链速v(即链的平均速度);
2)链速的波动值Vmax和Vmin;
3)链速波动的百分比。
9-3、设计一输送装置用的链传动。
已知传递的功率P=16.8kW,主动轮转速n1=960r/min,传动
比i=3.5,原动机为电动机,工作载荷冲击较大,中心距aw800mm水平布置。
齿轮传动习题
10-1.题目:
在图示的展开式二级斜齿圆柱齿轮传动中,已知:
高速级齿轮齿数z1=44,z2=94,
模数mi=2.5mmt低速级齿轮齿数z3=43,z4=95,模数ITIn=3.5mm,分度圆螺旋角
3H=9°
42'
。
输出功率PH=28.4kW,输出轴转速nM=309r/min。
齿轮啮合效率n1=0.98,
n2=0.99。
试求:
1)高速级大齿轮的旋向,以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小;
2)高速级斜齿轮螺旋角31为多少时,中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消?
3)各轴转向及所受扭矩;
4)齿轮各啮合点作用力的方向和大小(各用三个分力表示)。
题10-1图
10-2、设计小型航空发动机中的一对斜齿圆柱齿轮传动,已知
P1=130kW,n1=11640r/min,z1=23,z2=73,寿命Lh=100h,,小齿轮作悬臂布置,使用系数kA=1.25。
10-3、有一直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器如图所示。
已知:
P仁17kWn1=720r/min。
圆锥齿轮
几何尺寸与参数为m=5mmz1=25,z2=60,b=50mm斜齿圆柱齿轮几何尺寸与参数为mn=6mm
z3=21,z4=84。
锥齿轮啮合效率n1=0.96,斜齿圆柱齿轮啮合效率n2=0.98,滚动轴承效率
n3=0.99。
1轴转向如图所示,单向转动。
1)绘图标出各齿轮的转向;
2)计算各轴的扭矩;
3)当斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角3为何旋向及多少度时,方能使大锥齿轮和小斜齿圆柱齿轮的轴向力完全抵消?
4)绘图标出齿轮各啮合点作用力的方向(各用三个分力表示),并计算其大小。
斜齿圆柱齿轮的螺旋角按3=10°
8'
30〃计算。
n皿
nm
34
P—
ni
<弋
nn
题10-3图
10-4、图示的两种直齿圆柱齿轮传动方案中,已知小齿轮分度圆直径d1=d3=d1'
=d3'
=80mrp
大齿轮分度圆直径d2=d4=d2=d4'
=2d1,输入扭矩T仁T1'
=1.65x105N.mrp输入轴转速
n1=n1'
,齿轮寿命th=th'
,若不计齿轮传动和滚动轴承效率的影响,试作:
1)计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力,标出上述各力的方向和各轴的转向;
2)计算两种齿轮传动方案的总传动比i刀和i刀’;
3)分析轴和轴承受力情况,哪种方案轴承受力较小?
4)对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点?
对其低速级齿轮进行强度计算时又应注意什么不同点?
5
10-5、两级展开式齿轮减速器如图所示。
已知主动轮1为左旋,转向n1如图所示,为使中间轴
上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分,试在图中标出各齿轮的螺旋线方向,并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa、径向力Fr和圆周力Ft的方向。
题10-5图
10-6、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动,其尺寸如下表所示,其材料及热处理硬度、载荷、工况及制造精度均相同。
试分析比较哪对齿轮的接触应力大?
哪对齿轮的接触强度高?
齿轮对
参数和尺寸(皿)
m
Z1
z2
b
a
I
2
20
40
60
D
62
10-7、有两对闭式直齿圆柱齿轮传动,其尺寸如下表所示,当材料及齿面硬度、制造精度、运转工况(包括载荷)、应用场合、传动布局皆相同时,按无限寿命分析,哪个齿轮的齿根弯曲强度最差?
21
0.54
0.5
蜗轮蜗杆传动习题
11-1、指出图中未注明的蜗杆或蜗轮的螺旋线旋向及蜗杆或蜗轮的转向,并给出蜗杆和蜗轮啮合
点及作用力的方向(各用三个分力表示)
题11-1图
11-2如图为热处理车间所用的可控气氛加热炉拉料机传动简图。
蜗轮传递的转矩
T2=405N・m蜗杆减速器的传动比i12=20,蜗杆转速n1=480r/min,传动平稳,冲击不大。
工作
时间为每天8h要求工作寿命5年(每年按300工作日计)试设计该蜗杆传动。
11-
z1=z2=20,z3=60,z4=2,z5=40,轮1转
3、图示为某起重设备的减速装置。
已知各轮齿数
向如图所示,卷筒直径D=136mm试求:
1)此时重物是上升还是下降;
2)设系统效率n=0.68,为使重物上升,施加在轮1上的驱动力矩T仁10N.m,问重物的重量是多少?
滑动轴承习题
12-1、有一不完全液体润滑径向滑动轴承,轴颈直径d=200mm轴承宽度B=250mm轴承材料选用ZCuAI10Fe3,当轴的转速为60r/min、100r/min、500r/min时,轴承允许的最大径向载荷各为多少?
w
12-2、某汽轮机用动力润滑径向滑动轴承,轴3
承直径d=100mm转速n=1000r/min,轴上的径|_J
向载荷F=35kN,轴承工作包角a=180°
载荷平稳,试确定轴瓦材料、轴承宽度B润
题11-3图滑油牌号、流量、最小油膜厚度、轴与孔的配合公差及表面粗糙度,并进行轴承热平衡计算。
12-3、试设计一铸件清砂机滚筒的滑动轴承。
已知滚桶装载量和自重共40000N,转速为
30r/min,两端轴颈直径120mm
12-4、粉碎机转子支撑在一对不完全润滑的径向轴承上,已知转子的转速d=50mm每个轴承承
受的径向力F=1200N,转子轴颈d=50mm试选轴瓦材料和进行设计计算。
滚动轴承习题
13-1、30208轴承(新标准)额定动负荷C=34000N
(1)当量动负荷P=6200N,工作转速n=730r/min,试计算轴承寿命h书室;
⑵P=6200N,若求h>
10000h,允许的最高转速n是多少
6
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13-2、如图所示,轴上装有一斜圆柱齿轮,轴支承在一对正安装的7209AC轴承上。
齿轮轮齿上受到圆周力
Fte=8100N,径向力Fre=3052N,轴向力Fae=2170N,转速300r/min,载荷系数fp=