机械设计课程思考题和习题(适用教材:李建功主编《机械设计》(第四版)) 下载本文

10-4 一由电动机驱动的滚子链传动,已知链轮齿数z1?15,z2?49,采用单排12A滚子链,中心距

a?650mm,水平布置。传递功率P?2.2kW,主动轮转速n1?960r/min,工作时有中等冲击,采用滴油

润滑。试验算该链传动的工作能力。(提示:首先确定链传动其它参数,然后根据实际工作条件验算其工作能力是否满足要求,注意润滑条件对传动能力的影响)

第十一章 轴

思 考 题

11-1 按承载情况,轴分为哪三种类型?各举2~3个实例。

11-2 轴的常用材料有哪些?若优质碳素钢轴的刚度不足,改用合金钢能否解决问题,为什么? 11-3 轴的结构设计要满足哪些基本要求?说明轴的结构设计步骤。 11-4 轴上零件的周向和轴向固定方法有哪些?各适用于什么场合? 11-5 在齿轮减速器中,为什么低速轴的直径要比高速轴粗得多? 11-6 转轴所受弯曲应力的性质如何?其所受扭切应力的性质又怎样考虑?

11-7 为什么一般将轴设计成阶梯形?确定阶梯轴各段直径和长度的原则和依据是什么? 11-8 轴的强度计算常见的有哪几种方法?各在什么情况下使用? 11-9 怎样确定轴的危险截面?

11-10 按疲劳强度精确校核轴时,主要考虑哪些因素?其校核计算的主要步骤是什么?

11-11 在进行轴的疲劳强度计算时,若同一截面上有几个应力集中源,应如何确定疲劳缺口系数? 11-12 什么是轴的共振?什么是轴的临界转速?什么是刚性轴?什么是挠性轴?设计高速运转的轴时,如何考虑轴的转速范围?

习 题

11-1已知一传动轴传递的功率为40kW,转速n=1000r/min,如果轴上的扭切应力不能超过40MPa,求该轴的直径。

11-2 齿轮减速器输入轴的功率为5kw,转速为350r/min,当选择该轴的材料分别为45钢或40Cr时,试分别确定该输入轴的最小直径。

11-3 指出图11-25中各轴系结构的不合理之处,并画出改进后的结构图。

习题11-3

11-4 两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴III(图11-26a)传递的功率P?5KW,转速

n?60r/min。给出轴的部分尺寸和表面粗糙度如图11-26b,已知斜齿轮4的法向模数mn?4mm法面压力角?n,

?20?,齿数z4?112,螺旋角??9?22?(左旋),轴的材料为

45钢调质。试分别

用当量弯矩法和安全系数法校核该轴的强度。

11-5 一直径为50mm的钢轴上装有两个圆盘,布置如图11-27所示。不计轴本身重量,试计算此轴的

题11-4

第一阶临界转速定性如何?

nc1。若轴的工作转速n?960r/min,分析该轴属于刚性轴还是挠性轴?轴工作时的稳

习题11-5图

第十二章 滚动轴承

思 考 题

12-1 轴承的功用是什么?

12-2 与滑动轴承相比,滚动轴承有何优、缺点?

12-3 滚动轴承有哪些主要类型?如何选择滚动轴承类型?

12-4 球轴承与滚子轴承相比,哪一种承载大?哪一种更适宜高速?哪一种价更廉? 12-5 什么是接触角α?接触角α的大小意味着什么?

12-6 滚动轴承的代号由哪几部分组成?其中基本代号表示哪些内容? 12-7 说明轴承代号30207、6209/P2、7305AC、N308的含义。 12-8 滚动轴承的主要失效形式和计算准则是什么?

12-9 什么是基本额定寿命?什么是基本额定动载荷?什么是当量动载荷?

12-10 向心角接触轴承的内部轴向力是怎样产生的?

12-11 轴系在什么情况下采用两端固定支承?在什么情况下采用一端固定、一端游动支承? 12-12 什么是滚动轴承的预紧?预紧的目的是什么?预紧方法有哪些? 12-13 应如何选择滚动轴承的配合?

12-14 滚动轴承润滑和密封的目的分别是什么?如何选择润滑方式?

习 题

12-1 以下各轴承受径向载荷FR 、轴向载荷FA作用,试计算各轴承的当量动载荷。 (1)N207轴承:FR =3500N, FA=0; (2)51306轴承:FR =0 N, FA=5000N; (3)6008轴承:FR =2000N, FA=500; (4)30212轴承:FR =2450N, FA=780N; (5)7309AC轴承:FR =1000N, FA=1650N。

12-2图12-37所示为用两个深沟球轴承支承的轴,采用两端固定值承。已知轴的转速n=1000r/min,轴颈直径d=40mm,载荷平稳,温度低于100℃,预期寿命为5000h,两支点的径向反力FR1=4000N,FR2=2000N,外部轴向力FX=1500N,方向如图所示。试选择这对轴承的型号。

习题12-2图

12-3 图12-38所示的轴用一对7207AC轴承支承。已知:支点处的径向反力FR1=875N,FR2=1520N,外部轴向力FX=400N,轴的转速n=520r/min,运转中有中等冲击,常温下工作,试计算轴承的寿命。

12-4 圆锥齿轮减速器的输入轴由一对代号为30205的圆锥滚子轴承支承,尺寸如图12-39所示。已知齿轮齿宽中点处的分度圆直径dm=56mm,齿轮的切向力Ft=1240N,径向力Fr=400N,轴向力Fx=240N。试计算轴承的当量动载荷。

12-5 如图12-40所示,某轴上安装有两个斜齿圆柱齿轮,两齿轮的轴向力分别为Fx1=3000N,Fx2=5000N。已求出两轴承所受径向载荷分别为FR1=8600N,FR2=12500N,若选一对7210B型轴承支承该

轴,问哪个轴承的寿命短?。

12-6 指出轴系结构图中的错误,错误处依次用1、2、3……标出,然后说明理由。

12-7 指出轴系结构图中的错误,说明原因,并画出正确的轴系结构图。

习题

习题

第十三章 滑动轴承

思 考 题

13-1 滑动轴承的性能特点有哪些?主要的应用场合? 13-2 滑动轴承的主要结构型式有哪几种?各有什么特点?

13-3 为什么滑动轴承要分成轴承座和轴瓦,有时又在轴瓦上敷上一层轴承衬? 13-4 在滑动轴承上开设油孔和油槽时应注意哪些问题? 13-5 滑动轴承常见的失效形式有哪些? 13-6 对滑动轴承材料的性能有哪几方面的要求? 13-7 常用轴瓦材料有哪些,适用于何处?

13-8 非液体润滑轴承的设计依据是什么?限制p和pv的目的是什么? 13-9 滑动轴承润滑的目的是什么(分别从液体润滑和非液体润滑两类轴承分析)? 13-10 滑动轴承常用的润滑剂种类有哪些?选用时应考虑哪些因素?

13-11 液体动压润滑的必要条件是什么?叙述向心滑动轴承形成动压油膜的过程? 13-12 在设计滑动轴承时,相对间隙ψ的选取与速度和载荷的大小有何关系?

13-13 对已设计好的液体动力润滑径向滑动轴承,试分析在仅改动下列参数之一时,将如何影响该轴承的承载能力。

(1) 转速由n=500r/min改为n=700r/min;