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最新機械設(shè)計習(xí)題答案(參考版)

2025-06-22 03:30本頁面
  

【正文】 【解】題 7 圖 單級減速器簡圖評語: 任課教師: 日期: ( 36 )。已知:電動機額定功率 kW,轉(zhuǎn)速 r/min,低速軸轉(zhuǎn)速 r/min,大齒輪節(jié)圓直徑 mm,寬度mm,輪齒螺旋角,法向壓力角?!窘狻枯S的材料為號鋼,查表153,得取。【答】該軸結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要錯誤有:①——軸上零件左側(cè)無法軸向固定;②——鍵槽過長;③——軸承端蓋與軸應(yīng)有間隙,并且要有密封裝置;④——角接觸軸承應(yīng)正裝;⑤——套筒外徑應(yīng)小于軸承內(nèi)圈外徑尺寸;⑥——軸段長度應(yīng)小于齒輪輪轂寬度;⑦——軸承內(nèi)圈無法定位;⑧——角接觸軸承應(yīng)成對使用(此設(shè)計中應(yīng)正裝);⑨——軸承端蓋兩處均應(yīng)加軸承間隙調(diào)整墊片;⑩——裝軸承處的軸段外徑應(yīng)區(qū)別開來,以保證加工精度。校核計算時不考慮應(yīng)力集中等因素的影響,因為應(yīng)力集中不影響靜應(yīng)力的大小,只影響軸的疲勞強度。為什么要進行軸的靜強度校核計算?校核計算時為什么不考慮應(yīng)力集中等因素的影響?【答】靜強度校核的目的在于評定軸抵抗塑性變形的能力。若軸的強度不足或剛度不足時,可分別采取哪些措施?【答】軸的強度不足時,可采?。涸龃筝S的直徑;改變材料類型;增大過渡圓角半徑;對軸的表面進行熱處理和表面硬化加工處理;提高表面加工質(zhì)量;用開卸載槽等方法降低過盈配合處的應(yīng)力集中程度;改進軸的結(jié)構(gòu)形狀等措施。軸的常用周向和軸向定位方式有哪些?【答】軸的常用周向定位方式有:鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過盈配合等。只承受扭矩而不承受彎矩(或彎矩很?。┑妮S稱為傳動軸。軸何謂傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸?自行車的前軸、中軸和后軸各屬于什么軸?【答】工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。【解】1)計算名義轉(zhuǎn)矩T 2)確定計算轉(zhuǎn)矩,故由式141得 3)選擇聯(lián)軸器型號。撓性聯(lián)軸器有無彈性元件和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩種,后者具有緩沖吸振的能力。而離合器在機器運轉(zhuǎn)過程中不需停車便可使兩軸隨時接合或分離什么是剛性聯(lián)軸器?什么是撓性聯(lián)軸器?哪類聯(lián)軸器有緩沖吸振的能力?【答】根據(jù)對各種相對位移有無補償能力,聯(lián)軸器可以分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩種?!敬稹柯?lián)軸器和離合器主要用來聯(lián)接軸與軸(或軸與其它回轉(zhuǎn)零件),以傳遞運動與轉(zhuǎn)矩,有時也可用作安全裝置。【解】1)確定軸承型號根據(jù)題目要求,可以選用的軸承型號為7xx07AC,在此選用7207AC軸承,其基本參數(shù)為:基本額定動載荷 kN基本額定靜載荷 kN 題 7 圖Fa / Fr≤eFa / Fr>e派生軸向力Fd判斷系數(shù)eXYXY102)計算派生軸向力 N; N3)計算兩個軸承的軸向力如圖,由于故軸承1被放松,軸承2被壓緊,所受軸向力分別為;4)計算兩個軸承的當(dāng)量動載荷由題意,在表136中取載荷系數(shù),對于軸承1,由于 故軸承1的X=1,Y=0,其當(dāng)量動載荷為 N對于軸承2,由于 ,故軸承2的X= ,Y= 其當(dāng)量動載荷為 5)計算兩個軸承的壽命由題意,溫度系數(shù)?!窘狻扛鶕?jù)式133有 kN如圖所示,根據(jù)工作條件,決定在軸的兩端選用兩個70000AC角接觸球軸承。某深溝球軸承需在徑向載荷 N作用下,以 r/min的轉(zhuǎn)速工作3800 h。若預(yù)計該批軸承為正品,則試驗進行8小時20分時,應(yīng)約有幾個軸承已失效。欲對一批同型號滾動軸承做壽命試驗。何時需要進行滾動軸承的靜載荷計算?【答】對于在工作載荷下基本上不旋轉(zhuǎn)的軸承(例如起重機吊鉤上用的推力軸承),或者慢慢地擺動以及轉(zhuǎn)速極低的軸承,需要進行滾動軸承的靜載荷計算。什么是滾動軸承的基本額定壽命?什么是滾動軸承的基本額定動載荷?【答】一組軸承中,10%的軸承發(fā)生點蝕破壞,90%的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)(以106為單位)或工作小時數(shù)稱為滾動軸承的基本額定壽命,以L10表示。除點蝕和永久性變形外,還可能發(fā)生其它多種形式的失效,如:潤滑油不足使軸承燒傷,潤滑油不清潔使軸承接觸部位磨損,裝配不當(dāng)使軸承卡死、內(nèi)圈漲破、擠碎內(nèi)外圈和保持架等。滾 動 軸 承滾動軸承的主要失效形式是什么?【答】滾動軸承的正常失效形式是滾動體或內(nèi)外圈滾道上的點蝕破壞。【解】按查LAN32的運動粘度,查得,換算出LAN32 時的動力粘度:軸徑轉(zhuǎn)速承受最大載荷時,考慮到表面幾何形狀誤差和軸徑撓曲變形。某對開式徑向滑動軸承,已知徑向載荷 N,軸頸直徑 mm,軸承寬度 mm,軸頸轉(zhuǎn)速 r/min。由于軸承內(nèi)的摩擦阻力僅為液體的內(nèi)阻力,故摩擦系數(shù)達到最小值。當(dāng)軸頸達到穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時,軸頸便穩(wěn)定在一定的偏心位置上。向心滑動軸承形成動壓油膜的基本過程為:1)軸頸靜止時,軸頸處于軸承孔的最低位置,并與軸瓦接觸,兩表面間自然形成一收斂的楔形空間;2)軸頸開始轉(zhuǎn)動時,速度極低,帶入軸承間隙中的油量較少,這時軸瓦對軸頸摩擦力的方向與軸頸表面圓周速度方向相反,迫使軸頸在摩擦力的作用下沿孔壁爬升;3)隨著轉(zhuǎn)速的增大,軸頸表面的圓周速度增大,帶入楔形空間的油量也逐漸增多。軸承的發(fā)熱量與其單位面積上的摩擦功耗成正比,限制的目的就是限制軸承的溫升,防止吸附在金屬表面的油膜發(fā)生破裂。非液體潤滑軸承的設(shè)計依據(jù)是什么?限制和的目的是什么?【答】非液體潤滑軸承常以維持邊界油膜不遭破壞作為設(shè)計的最低要求。(4)良好的導(dǎo)熱性、工藝性、經(jīng)濟性等。(2)良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性?!窘狻炕?動 軸 承滑動軸承的失效形式有哪些?【答】滑動軸承的失效形式有:磨粒磨損、刮傷、咬合(膠合)、疲勞剝落和腐蝕,還可能出現(xiàn)氣蝕、流體侵蝕、電侵蝕和微動磨損等損傷?!窘狻?)各軸的回轉(zhuǎn)方向如圖所示;2)蝸輪輪齒的螺旋方向:由于兩個蝸桿均為右旋,因此兩個蝸輪也必為右旋。對于閉式傳動,由于散熱較為困難,還應(yīng)作熱平衡核算。在閉式傳動中,蝸桿副多因齒面膠合或點蝕而失效。即;;蝸桿傳動的主要失效形式是什么?相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則是什么?【答】蝸桿傳動的失效形式主要有齒面點蝕、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損等。對于蝸輪來說,端面模數(shù)等于中間平面上的模數(shù)。為什么蝸輪的端面模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值?蝸桿傳動的正確嚙合條件是什么?【答】1)在中間平面上,普通圓柱蝸桿傳動就相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動。蝸桿直徑系數(shù)的含義是什么?為什么要引入蝸桿直徑系數(shù)?【答】蝸桿直徑系數(shù)是蝸桿分度圓直徑和模數(shù)的比值。4左右;(5)由于摩擦與磨損嚴(yán)重,常需耗用有色金屬制造蝸輪(或輪圈),以便與鋼制蝸桿配對組成減摩性良好的滑動摩擦副。確定螺旋角:中心距 圓整中心距 后,螺旋角斜齒輪的相關(guān)參數(shù)對齒寬圓整:3)齒面接觸強度校核①確定接觸強度載荷系數(shù) ②確定接觸強度許用應(yīng)力:查教材圖1021(e)得 查教材圖1019中曲線2得 取安全系數(shù) ③確定彈性影響系數(shù):據(jù)教材表106查得④確定區(qū)域載荷系數(shù):據(jù)教材圖1030查得⑤校核接觸強度滿足接觸強度要求,以上所選參數(shù)合適。2)按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計①小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩②初選載荷系數(shù):③確定齒寬系數(shù):小齒輪作懸臂布置,據(jù)教材表107選取④初選螺旋角:⑤計算斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù):⑥確定齒形系數(shù)和應(yīng)力集中系數(shù):查教材表105得 ⑦確定斜齒輪端面重合度:查教材圖1026得 ⑧確定彎曲強度許用應(yīng)力:循環(huán)次數(shù)由教材圖1018查得 取安全系數(shù) 由教材圖1020(d)得 按對稱循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力為⑨由彎曲強度計算齒輪的模數(shù):因,將齒輪1的參數(shù)代入設(shè)計公式中得取標(biāo)準(zhǔn)值。小
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