【正文】 接觸球軸承7308AC合適（基本額定動(dòng)載荷 ）。 167 根據(jù)工作要求，選用內(nèi)徑 的圓柱滾子軸承。軸承的徑向載荷 ，軸的轉(zhuǎn)速，運(yùn)轉(zhuǎn)條件正常，預(yù)期壽命 ，試選擇軸承型號(hào)。 解 正常條件下， ； ；滾子軸承 　當(dāng)量動(dòng)載荷 查手冊(cè)，根據(jù) 和軸頸 ，選用圓柱滾子軸承N310（基本額定動(dòng)載荷 ）。 168解 (1)求斜齒輪上的作用力 　齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 　齒輪的分度圓直徑　　 　齒輪的圓周力　 　齒輪的徑向力　 　齒輪的軸向力　 由圖可知 ,斜齒輪為右旋,主動(dòng)小齒輪,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)其軸向力指向右 （ 2）求軸承徑向載荷 　假設(shè)小齒輪與大齒輪的嚙合點(diǎn)位于小齒輪的上端。 題168解圖1 　垂直方向　　 　水平方向　　 左端軸承 1的徑向載荷 　右端軸承 2的徑向載荷 （ 3）求軸承的派生軸向力 　現(xiàn)已知　 、 、 （向右） 　查教材附表 3，圓錐滾子軸承30206的接觸角 （向右） （向左） （ 4）求軸承的軸向力 　因　 向右、 向右、 向左 題168解圖2 　左端軸承 1被放松　 　右端軸承 2被壓緊　 （ 5）求當(dāng)量動(dòng)載荷 　查教材表 1612 圓錐滾子軸承 　，查表1612得 ， 　查表1612得 ， （ 6）求軸承的基本額定壽命 　　正常條件下， ； ；滾子軸承 ，查教材附表3，圓錐滾子軸承30206的當(dāng)量動(dòng)載荷取 171解 1）選擇型號(hào)：因此類機(jī)組一般為中小型，所需傳遞的功率中等，直流發(fā)電機(jī)載荷平穩(wěn)，軸的彎曲變形較小，聯(lián)接之后不再拆動(dòng)，故選用傳遞轉(zhuǎn)矩大、結(jié)構(gòu)簡單的固定式剛性聯(lián)軸器，如凸緣聯(lián)軸器。 2）按傳遞最大功率求計(jì)算轉(zhuǎn)矩 　　 轉(zhuǎn)矩 。 　　由教材表 171查得，當(dāng)工作機(jī)為發(fā)電機(jī)時(shí)的工作情況系數(shù)。則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 　　根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速 、外伸軸直徑d=45mm查手冊(cè)，可用標(biāo)準(zhǔn)GB58431986鉸制孔型凸緣聯(lián)軸器 YL9。其許用轉(zhuǎn)矩為 ，許用最大轉(zhuǎn)速 。其他主要尺寸：螺栓孔中心所在圓直徑 ，6只M10 螺栓。 172解 （ 1）選擇型號(hào)：因汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子較重，傳遞的轉(zhuǎn)矩特大，軸有一定的彎曲變形，工作環(huán)境為高溫高壓蒸汽，軸有伸長，故選用耐溫的齒式聯(lián)軸器。 （ 2）求計(jì)算轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩　　　。 　　由教材表 171,當(dāng)工作機(jī)為發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)為汽輪機(jī)時(shí)的工作情況系數(shù)仍可取 。則計(jì)算轉(zhuǎn)矩　　根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速 、外伸軸直徑d=120mm查手冊(cè)，可用標(biāo)準(zhǔn)ZB190121989GCLD型鼓型齒式聯(lián)軸器GCLD7。其許用轉(zhuǎn)矩為 ，許用最大轉(zhuǎn)速。 173 　　圖 題173圖 　　　　　 題173解圖 解 可選用一超越離合器，如圖 。電動(dòng)機(jī)1和電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速是相同的，但電動(dòng)機(jī)1經(jīng)過蝸桿蝸輪傳動(dòng)后，轉(zhuǎn)速降至 ，并有 。當(dāng)兩電機(jī)同時(shí)開動(dòng)時(shí)，因 ，超越離合器松開， 傳不到 軸上， 軸由電機(jī)2帶動(dòng)。若電動(dòng)機(jī)1開動(dòng)后，再停止電動(dòng)機(jī)2，那么當(dāng)電動(dòng)機(jī)2停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， ，超越離合器被滾珠楔緊帶動(dòng) 軸旋轉(zhuǎn)。所以任何時(shí)間都不會(huì)卡死。 174圖 題174圖 解 （ 1）求計(jì)算轉(zhuǎn)矩 　轉(zhuǎn)矩　　 。 　由教材表 171查得，當(dāng)工作機(jī)為車床時(shí)的工作情況系數(shù) 。則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 （ 2）求摩擦面數(shù)目 　　由教材式（ 177）　　 　得 由教材表 172查得 ，并將 、 、 、 代入上式得 摩擦面數(shù)應(yīng)為 10。主動(dòng)摩擦片為6片，從動(dòng)摩擦片為5片時(shí)，摩擦面數(shù) 即可實(shí)現(xiàn)。 （ 3）驗(yàn)算壓強(qiáng) 　　查教材表 172，取 合適。 175 答 ：自行車從動(dòng)鏈輪與內(nèi)棘輪 3相固聯(lián)，棘爪4通過彈簧始終與棘齒嚙合。當(dāng)腳蹬踏板順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)主動(dòng)鏈輪鏈條2帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過棘爪4使后輪軸5順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)自行車前行。自行車前進(jìn)時(shí)，如果腳踏板不動(dòng)，從動(dòng)鏈輪（內(nèi)棘輪）不轉(zhuǎn)，后輪軸5便超越內(nèi)棘輪3而轉(zhuǎn)動(dòng)，棘爪4在棘輪齒背上滑過，從而實(shí)現(xiàn) 題175解圖不蹬腳踏板的自行滑行。 176 圖 題176圖 解 自動(dòng)離心離合器的工作原理是：活動(dòng)瓦塊在離心慣性力的作用下克服彈簧拉力壓緊鼓輪內(nèi)壁，當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，壓緊力所產(chǎn)生的摩擦力矩克服外力矩后，離合器處于接合狀態(tài)。故離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩與軸的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是： 則： 當(dāng)輸入軸的角速度為 時(shí)，傳遞轉(zhuǎn)矩 181解 1）彈簧絲最大剪應(yīng)力取 時(shí)對(duì)應(yīng)著最大工作載荷 由彈簧的材料、載荷性質(zhì)查教材表181得；由彈簧絲直徑 查教材表182得 。故 由式（ 182）可解得最大工作載荷 將 ，及由教材圖186查得 代入上式，得 在 作用下的變形量 即為最大變形量，由式（184）得 2）采用端部磨平結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)兩端各有3/4圈并緊，其有效圈數(shù)為 圈 則其并緊高度 將 代入自由高度計(jì)算式，得其自由高度 3）驗(yàn)算穩(wěn)定性 符合穩(wěn)定性要求。 182解 （ 1）初選彈簧絲直徑 根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的限制條件，此彈簧的內(nèi)徑應(yīng) ，彈簧外徑應(yīng) ，故彈簧絲直徑 ，初選 （ 2）確定許用應(yīng)力 　　彈簧用碳素鋼絲 組制造，承受沖擊載荷，由教材表18表182查得 （ 3）確定彈簧絲直徑 　　由式（ 182）可解得 　　因 ，取 ，則 ，查教材圖186得 ，將各值代入上式，得 說明取 的碳素鋼絲滿足強(qiáng)度要求。 （ 4）確定彈簧有效圈數(shù) 　　由式（ 185）得 　　將彈簧的剛度 代入上式，得 圈，取 圈 （ 5）計(jì)算彈簧的其他尺寸 　彈簧內(nèi)徑：　 　彈簧外徑：　 　彈簧間距：　 ， 　彈簧節(jié)距：　 　螺旋升角：　 　彈簧總?cè)?shù)：　兩端各并緊 3/4圈磨平，則 圈 　彈簧絲的展開長度：　 　自由高度：　 　安裝高度：　 （ 6）驗(yàn)算彈簧的穩(wěn)定性 符合穩(wěn)定性要求。 183解 1）彈簧儲(chǔ)存的變形能為： 由題意可知 ， ， ，代入上式可得 則彈簧剛度： 2）由 ，查教材表181得 代入式（182）得 說明此彈簧的強(qiáng)度足夠。 3）彈簧的有效圈數(shù)： 圈 184解 1）由彈簧的材料、載荷性質(zhì)查教材表181得 ，且 　彈簧中徑　 　由旋繞比 ，查教材表181得 　則極限載荷 　由于 ，所以在最大工作載荷 作用時(shí)彈簧不會(huì)拉斷。 2）由式（185）得彈簧剛度 則彈簧的工作行程 185解 1）計(jì)算初拉力 由彈簧的剛度公式可得 將已知數(shù)據(jù)代入上式： 得： 2）因兩根彈簧的尺寸完全相同，故其剛度也完全相同 沒有初拉力的彈簧在 時(shí)的伸長量： 故此時(shí)彈簧高度 186解 （1）初選彈簧絲直徑 。 （ 2）確定材料的許用應(yīng)力 　　由題意知彈簧材料為碳素彈簧，載荷性質(zhì)為靜載，按Ⅲ類載荷計(jì)算，查教材表 181及表182得 （ 3）初估彈簧中徑 ，由彈簧中徑標(biāo)準(zhǔn)系列可取 。 （ 4）根據(jù)彈簧強(qiáng)度確定彈簧絲直徑 由式（ 182）可解得 由 ，查教材圖186得 ，將各值代入上式得 說明取 的碳素鋼絲滿足強(qiáng)度要求。 （ 5）確定彈簧有效圈數(shù) 由式（ 185）得 將彈簧的剛度 代入上式，得 圈 （ 5）計(jì)算彈簧的其他尺寸 　彈簧內(nèi)徑：　 　彈簧外徑：　 　彈簧間距：　 ，取 　彈簧節(jié)距：　 　螺旋升角：　 （在5176?！?176。之間） 　彈簧總?cè)?shù)：　兩端各并緊 3/4圈磨平,則 圈 　彈簧絲的展開長度：　 　自由高度：　 （ 6）驗(yàn)算彈簧的穩(wěn)定性 在彈簧內(nèi)部有導(dǎo)向桿的條件下 , 雖高徑比略高出許用值,也可滿足穩(wěn)定性。 (7)討論 本解選用的材料是Ⅲ組碳素彈簧鋼絲,其許用應(yīng)力較小,在此條件下,設(shè)計(jì)出的彈簧體積可能不是最優(yōu)的。若選用強(qiáng)度好的Ⅰ或Ⅱ組碳素彈簧鋼絲，尺寸會(huì)更小，更符合本題意。 187解 1）選取彈簧旋繞比 ，則 　當(dāng)門轉(zhuǎn)到 180176。時(shí)，彈簧承受最大轉(zhuǎn)矩 ，由式（188）得 　將 及 代入上式，得 　取彈簧絲直徑 ，則 　彈簧中徑 ，符合彈簧中徑標(biāo)準(zhǔn)系列。 2）計(jì)算彈簧的有效圈數(shù) 　因初始轉(zhuǎn)矩 ，則 　由式（ 189）可得 ，取 圈 3）所需初始扭轉(zhuǎn)角 73 / 7