山东理工大学机械设计习题Word文件下载.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