第14章 轴

14-1 轴按承载性质的不同可分为哪三种？

14-2 轴最常用的材料是什么？如果优质碳素钢的轴刚度不足，改用合金钢能否解决问题？ 14-3 零件在轴上轴向固定的常见方法有哪些？各有何特点？ 14-4 图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV轴是心轴、转轴、还是传动轴？

14-5 已知一传动轴传递的功率为37 kW，转速n = 900 r/min，如果轴上的扭切应力不许超过40 MPa，试求该轴的直径？

14-6 已知一传动轴直径 d = 32 mm，转速 n = 1725 r/min，如果轴上的扭切应力不许超过50 MPa，问该轴能传递多大功率？

14-7 图示的转轴，直径 d = 70 mm，a = 320 mm，传递的转矩 T = 2350 N?m，F = 9200 N。若轴的许用弯曲应力[σ-1b ] = 80 MPa，求长度x的大小。

14-8 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P = 22 kW，转速n1 = 1470 r/min，齿轮的模数 m＝4 mm，齿数z 1 = 18，z 2 = 82，若支承间跨距 l = 180 mm（齿轮位于跨距中央），轴的材料用 45号钢调质，试计算输出轴危险截面处的直径d。

14-9 图示二级圆柱齿轮减速器。已知高速级传动比i12 =2.5 ，低速级传动比i34 = 4。若不计轮齿啮合及轴承摩擦的功率损失，试计算三根轴传递转矩之比，并按扭转强度估算三根轴的轴径之比。

14-10 设计图示直齿圆柱齿轮减速器的输出轴。已知该轴传递的功率P=11 kW，转速n=225 r/min，从动齿轮的齿数z2 =72，模数m=4 mm，轮毂宽度l h=70 mm，选用直径系列为2的深沟球轴承，两轴承中心间距离为130 mm。

14-11 一钢制等直径直轴，只传递转矩T = 4000 N?m，许用切应力[ ????= 50 MPa。长度为1800 mm，要求轴每米长的扭转角υ不超过0.5?。试求该轴的直径。

14-12 与直径Φ75 mm实心轴等扭转强度的空心轴，其外径do = 85 mm，设两轴材料相同，试求该空

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心轴的内径d i和减轻重量的百分率。

14-13 图示为某减速器输出轴的装配结构图，指出图中1、2、3、4处结构错误，并绘制正确的结构草图。

第15章 轴 承

15-1 滑动轴承的摩擦状态有几种？各有什么特点？

15-2 滑动轴承有哪些类型？滑动轴承的结构型式有哪几种？各适用在何种场合？ 15-3 对轴瓦轴承衬的材料有哪些基本要求？ 15-4 滚动轴承类型选择的基本原则有哪些？

15-5 角接触轴承的内部轴向力是如何产生的，其方向如何判断？大小如何计算？角接触轴承为何通常成对使用？

15-6 说明下列滚动轴承代号的意义。

6208 N208/P6 7207C 30209/P5

15-7 有一非液体摩擦径向滑动轴承，已知轴颈直径为100 mm，轴瓦宽度为100 mm，轴的转速为1200 r/min，轴承材料为ZCuSn10P1，试问它允许承受多大的径向载荷？

15-8 已知某支承采用非液体摩擦径向滑动轴承，轴承所受径向载荷Fr = 25000 N，轴颈直径d = 90 mm，轴的转速为n =8.3 r/min，材料为ZCuZn38Mn2Pb2，试设计此滑动轴承。

15-9 已知下列轴承承受的径向载荷Fr和轴向载荷Fa，试计算当量动载荷。 （1） N207轴承， Fr =3553 N Fa= 0； （2） 6215轴承， Fr =6500 N Fa=1100 N； （3） 30313轴承， Fr =8700 N Fa=5310 N。

15-10 某机械传动装置中，已知轴承型号是6312，轴承所受径向载荷Fr=5400 N，轴向载荷Fa=2600 N，轴的转速n=1250 r/min，运转中有轻微冲击，预期寿命[Lh]=5000 h，工作温度t <100℃。问该轴承是否适用？

15-11 根据工作条件，某机械传动装置中，轴的两端各采用一个深沟球轴承，轴径d =35 mm，转速n=2000 r/min，每个轴承承受径向载荷Fr=2000 N，常温下工作，载荷平稳，预期寿命[Lh]=8000 h，试选轴承型号。

15-12 根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触球轴承，如图所示。已知两个轴承的载荷分别为Fr1 =1470 N，Fr2 =2650 N，外加轴向载荷Ka=1000 N，轴颈直径d =40 mm，转速n=5000 r/min，常温下运转，有中等冲击，预期寿命[Lh]=2000 h，试选轴承型号。

15-13 根据工作条件，初步决定在轴的两端选用两个角接触球轴承7207AC，如图所示，轴颈直径d=35 mm，工作中有中等冲击，转速n =1800 r/min，已知Fr1=3390 N，Fr2=1040 N，轴向载荷Ka=870 N，试计算其工作寿命。

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第16章 联轴器、离合器和制动器

16-1 联轴器和离合器的主要功用是什么？有何异同？

16-2 常用的联轴器和离合器有哪些主要类型？各具有什么特点？ 16-3 刚性凸缘式联轴器如何对中？

16-4 万向联轴器有何特点？双万向联轴器安装时应注意什么问题？ 16-5 离合器应满足哪些基本要求？

16-6 电动机与减速器之间用联轴器相联，载荷平稳，电动机功率P =15 KW，转速n = 960 r/min，两外伸轴径d均为35 mm，长度为70 mm。试选择联轴器。

16-7试选择图示的蜗杆蜗轮减速器与电动机及卷筒之间的联轴器。已知电动机的功率P1 = 7.5 KW，转速n = 970 r/min，电动机轴直径d 1= 42 mm，减速器传动比i =30，传动效率η = 0.8，输出轴直径d = 60 mm，工作机为轻型起重机。

第17章 机械的平衡与调速

17-1 某汽轮机转子质量为1000 kg，由于材质不均及叶片安装误差使质心偏离回转轴线0.5 mm，当该转子以5000 r/min的转速转动时，其离心惯性力有多大？是自重的几倍？

17-2 图示盘形回转件上有两个偏心质量。已知m 1= 8 kg，m 2 = 4 kg，r1= 80 mm，r2 = 110 mm，设所有不平衡质量分布在同一回转面上，问应在什么方位加多大的平衡质径积，才能达到平衡？

17-3 图示盘形回转件的直径D = 400 mm，圆盘质量m =10 kg 。已知圆盘上存在不平衡质量m 1=2 kg，m 2 = 4 kg，方位如图所示，两支承距离l =120 mm，圆盘至右支承距离l 1= 80 mm，转速n =3000 r/min，试问

⑴ 该回转件的质心偏移了多少？ ⑵ 作用在左右支承上的反力各有多大？

17-4 高速水泵的凸轮由三个相互错开120o 的偏心轮组成，每一偏心轮的质量为0.4 kg，其偏心距为12.7 mm。设在平衡平面A、B上各装一个平衡质量m A和m B使之平衡，其回转半径为10 mm，其他尺寸如图（单位mm），试求m A和m B的大小和位置。

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17-5 图示回转件上存在空间分布的不平衡质量。已知m A =0.5 kg，mB=1 kg，r A= r B =10 mm，转速n =3000 r/min。求

⑴ 左右支承反力的大小和方向；

⑵ 若在A面上加一平衡质径积m b r b 进行静平衡，其大小和方向为何? ⑶ 静平衡后左右支承反力的大小和方向； ⑷ 静平衡后支承反力是增大还是减小？

17-6 图示为一质量m=2 kg的盘形回转件，其质心在平面Ⅲ内且偏离回转轴e。在静平衡时由于条件限制，只能在平面Ⅰ、Ⅱ内两个相互垂直的方向上加平衡质量。已知m A = m B = 0.02 kg，rA=200 mm，rB =150 mm。其他尺寸如图(单位为mm)，求回转件质心的偏移量e及其位置。静平衡后是否还要动平衡？

17-7 在电动机驱动的剪床中，已知作用在剪床主轴上的阻抗力矩M r的变化规律如图所示，设驱动力矩M d等于常数，剪床主轴转速为n = 60 r/min，机械运转速度不均匀系数δ = 0.15。试求

⑴ 驱动力矩M d；

⑵ 安装在主轴上的飞轮的转动惯量J。

17-8 某机组主轴上作用的驱动力矩M d为常数，它在一个运动循环中阻抗力矩M r的变化规律如图所示。现给定ω m=25 rad/s，δ = 0.04，采用平均直径D m = 0.5 m带轮辐的飞轮，试确定飞轮的转动惯量和质量。

17-9 某机组由发动机供给的驱动力矩Md?1000 N?m（即发动机输出力矩与瞬时角速度成反比）

，

ω 16