机械设计练习题与解答文档格式.docx
《机械设计练习题与解答文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计练习题与解答文档格式.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
=6.69kW
由表选择滚子链型号为10A,链节距P=15.875mm。
由图证实工作点落在曲线顶点左侧,确系链板疲劳,前面假设成立。
（5）验算链速。
链速在估计范围内。
（6）确定链长L和中心距
链长：
1.651m
中心距
=480.39mm
<
650mm,符合要求。
（7）确定作用在轴上的力。
工作拉力
由于工作平稳,取压轴力系数为1.2,则压轴力为
2250N
（8）选择润滑方式
根据链速v=4,节距p=15.875mm,选择油浴或飞溅润滑方法。
设计结果：
滚子链型号10A-1104〔GB/T1243-1997,链轮齿数,=63,中心距,压轴力=2250N。
二、某链传动传递的功率,主动链轮转速,从动链轮转速,载荷平稳,定期人工润滑,试设计此链传动。
〔1选择链轮齿数
取小链轮齿数,大链轮的齿数
〔2确定计算功率
由表查得,由图查得,单排链,则计算功率为
〔3选择链条型号和节距
根据,查图得,可选16A,查表,链条节距
〔4计算链节数和中心距
初选中心距。
取,相应的链长节数为
取链长节数。
查表得中心距计算系数,则链传动的最大中心距为
〔5计算链速,确定润滑方式
由和链号16A,查图9-14可知应采用定期人工润滑。
〔6计算压轴力
有效圆周力为
链轮水平布置时的压轴力系数,则压轴力为
第八章
三、某机械装置中的减速器,采用的是一级直齿轮圆柱齿轮传动。
已知小齿轮转速为=650,传递功率为,传动比为=4。
减速器工作是,载荷为中等冲击,使用寿命10年,单班制。
试设计该齿轮传动。
〔1选择材料与精度等级。
选择齿轮的材料和热处理为：
小齿轮40号钢,调质热处理。
硬度为217~255HBS；
大齿轮45钢,正火处理,硬度为162~217HBS。
查表得：
选择8级精度。
〔2按齿面接触疲劳强度设计。
计算小齿轮传递的转矩为：
=9.5510=9.5510=73461.5Nmm
载荷系数K,查表得,K=1.5
齿轮z和齿宽系数：
取=28,则=4=428=112,因单级齿轮传动为对称布置,而齿轮齿面为软齿面,取=1。
许用接触应力。
=570MPa,=530MPa。
查表得,=1
=60=606501〔105240=8.1110
=8.1110/4=2.0310
查图得,,。
可得：
===575.7MPa
===572.4MPa
查表得,=189.9,所以
=57.25mm
取标准模数m=2.5mm。
〔3主要尺寸的计算。
mm
==70mm
mm=75mm
=2.5<
70+280>
=437.5mm
4>
按齿根弯曲疲劳强度校核。
由表查的齿形系数：
查的应力修正系数：
许用弯曲应力:
=220MPa,=180MPa
查表得：
由式：
==74.73MPa<
=169MPa
=70.83MPa<
=138MPa
齿根弯曲强度校核合格。
〔5验算圆周速度。
选8级精度是合适的。
四、某齿轮的斜齿轮圆柱齿轮传动,已知,两齿轮的齿数为,8级精度,小齿轮材料为〔调质,大齿轮材料为45钢〔调质,寿命20年〔设每年300工作日,每日两班制,小齿轮相对其轴的支承为对称布置,试计算该齿轮传动所能传递的功率。
〔1齿轮材料硬度
查表10-1,根据小齿轮材料为〔调质,小齿轮硬度217~269HBS,大齿轮材料为45钢〔调质,大齿轮硬度217~255HBS
〔2按齿面接触疲劳硬度计算和主要尺寸的计算。
计算小齿轮的分度圆直径
计算齿宽系数
由表查得材料的弹性影响系数,由图10-30选取区域系数
由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；
大齿轮的接触疲劳强度极限。
齿数比
计算应力循环次数
由图取接触疲劳寿命系数
计算接触疲劳许用应力
取失效概率为,安全系数
由图查得
计算齿轮的圆周速度
计算尺宽与齿高之比
计算载荷系数
根据,8级精度,查图得动载荷系数
由查得
按轻微冲击,由表查得使用系数
由表10-4查得{按=1查得}
由,,查图10-13得
故载荷系数
由接触强度确定的最大转矩
〔3按弯曲强度计算
①计算载荷系数
②计算纵向重合度
③由图10-28查得螺旋角影响系数
④计算当量齿数
⑤查取齿形系数及应力校正系数
由表10-5查得
⑥由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；
大齿轮的弯曲疲劳强度极限。
⑦由图10-18取弯曲疲劳寿命。
⑧计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数
⑨计算大、小齿轮的,并加以比较
取
⑩由弯曲强度确定的最大转矩
〔4齿轮传动的功率
取由接触强度和弯曲强度确定的最大转矩中的最小值
即
第十章
五、什么叫流体传动？
流体传动系统由什么组成？
答：
液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。
如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。
液压系统主要由：
动力元件〔油泵、执行元件〔油缸或液压马达、控制元件〔各种阀、辅助元件和工作介质等五部分组成。
1、动力元件〔油泵它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；
是液压传动中的动力部分。
2、执行元件〔油缸、液压马达它是将液体的液压能转换成机械能。
其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。
3、控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。
它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
4、辅助元件除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件[各种管接头<
扩口式、焊接式、卡套式、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等]及油箱等,它们同样十分重要。
5、工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和液动机实现能量转换。
第十六章
六、试设计一圆钢丝的圆柱螺旋压缩弹簧,已知：
弹簧的最大工作载荷=650N,最小工作载荷=400N,工作行程为17mm,套在一直径23mm的轴上工作,要求弹簧外径不大于45mm,自由长度在120~40范围内。
按载荷性质,属第类弹簧。
弹簧端选磨平端,每端有一圈死圈。
（1）选择材料并确定其许用应力
选用碳素弹簧钢丝C级,初定簧丝直径d=5mm,查表得弹簧钢丝的拉伸强度极限=1470Mpa,其许用切应力=0.41470Mpa,切变模量G=8.010MPa。
（2）弹簧丝直径计算
现选取旋绕比C=7,曲度系数为
（3）初步计算弹簧丝直径：
=1.6mm=4.90mm
比原取值小,原取值合理,所以取弹簧钢丝标准直径d=5mm,弹簧中径标准值mm,则弹簧外径=〔35+5mm=40mm<
42mm。
（4）刚度计算
弹簧刚度为=14.71N/mm
弹簧圈数为
取n=10圈,
取弹簧两端的支承圈数分别为1圈,则总圈数为
（5）确定节距
P=〔0.28~0.5=<
9.8~17.5>
mm
取p=12mm
（6）确定弹簧的自由度
弹簧两端并紧、磨平的自由高度为
（7）验算稳定性
弹簧长径比=3.64<
5.3。
满足不失稳要求。
升级会员 