机械设计习题总汇.docx

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机械设计习题总汇

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例3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限

=180Mpa，取循环基数

N0=5×106，m=9，试求循环次数N为10000时的有限寿命弯曲疲劳极限。

例3-2已知材料的力学性能为

=350Mpa，

=260Mpa，

=0.3，试绘制此材料的简化等寿命疲劳曲线。

例5-1支座底板螺栓组连接如图所示。

外力

作用在包含

轴且垂直于底板的结合面平面内，试分析底板螺栓组连接的受力情况，并判断哪个螺栓受力最大？

保证连接安全工作的必要条件有哪些？

解：

1．螺栓组受力分析

将

移至螺栓组中心后，螺栓组受到垂直力

、横向力

及倾翻力矩

的作用。

1）每个螺栓所受的垂直分力

2）螺栓组受到的横向载荷

3）倾翻力矩

设

，则在倾翻力矩

作用下，螺栓组左边的螺栓受拉，右边的螺栓受压，其最大载荷为

根据以上分析可知，最左边的两个螺栓受力最大。

2．为保证连接安全的必要条件有：

1）在横向载荷的作用下，保证底板不会滑移。

其预紧力

为

2）受力最大的螺栓不会被拉断

3）在载荷作用下，接合面不会出现缝隙

4）在载荷作用下，接合面不会被压溃

。

例5-2如图所示，液压缸盖螺栓组选用6个M16螺栓，若已知其危险截面直径dc=14mm，螺栓材料许用拉应力[σ]=110MPa，油缸径D=150mm，油缸压力P=2MPa，F0=11000N，Cb/（Cb+Cm）=0.28，试进行下面计算：

1、求螺栓的工作载荷与总拉力以及被联接件的剩余预紧力；

2、校核螺栓的强度是否足够？

解：

1）在油缸压力作用下，螺栓所受轴向工作载荷为

螺栓所受总拉力

为

被连接件的残余预紧力为

2）螺栓危险截面的拉伸应力为

故螺栓强度不够。

例5-3如图液压油缸，其油压为p＝1.2MPa，D＝140mm，D0＝200mm螺栓均布，螺栓间距小于70mm，螺栓材料为Q235钢，许用应力为[σ]＝80MPa，求螺栓的小径d1及螺栓个数。

例5-4如图所示一个托架的底板采用8个普通螺栓与支座相连接，托架受载荷为一个大小为20kNm的扭转力矩和一个大小为50kN的横向力，试确定该螺栓组的小径d1。

（注：

底板与支座间的摩擦系数f=0.15，螺栓的[σ]取150Mpa，Ks取1.2。

）

例10-1两级斜齿轮减速器，已知齿轮1转向，齿轮1为右旋，要求在图中标出：

1）指明齿轮2的螺旋线方向和转向；2）画出齿轮1、2的受力方向；3）3、4斜齿轮螺旋线方向（要求中间轴上各齿轮产生的轴向力能相互抵消一部分）；4）画出3、4斜齿轮受力方向。

例10-2直齿锥—斜齿轮减速器布置和转向如图所示，预使轴Ⅱ上的轴向力在轴承上的作用能抵消一部分，求：

1）斜齿轮3的螺旋角的方向；2）画出各齿轮的受力分析图。

例11-1蜗杆—斜齿轮减速器，已知蜗杆转向，蜗轮为右旋，要求在图中标出：

1）指明蜗杆的旋向及蜗轮的转向；2）蜗杆与蜗轮受力方向；

3）大、小斜齿轮螺旋线方向（要求II轴上各轮产生的轴向力能相互抵消一部分）；4）斜齿轮受力方向。

13-1.一对支撑蜗杆轴的角接触球轴承型号为7108AC。

已知：

轴承按正装方式安装，轴承所受的径向力Fr1=2000N,Fr2=3000N,且在轴上作用轴向载荷Fa=1500N，方向如图所示，且载荷系数fp=1.2。

试计算两个轴承的当量动载荷和基本额定寿命。

注：

①7108轴承的主要参数：

e=0.68

Fa/Fr>eX=0.41,Y=0.87

Fa/Fr≤eX=1.0,Y=0

②7108AC轴承内部的派生轴向力：

Fd=0.68Fr，C=29.2kN。