機(jī)械設(shè)計(jì)總復(fù)習(xí)題講解PPT

1、機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)設(shè)講課習(xí)題機(jī)設(shè)講課習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題一、已知：-1=180MP，S=300MP，=0.2，K=2，試求：1、零件的簡化極限應(yīng)力圖；2、當(dāng)r=0.6，S=2時(shí)，該零件能承受的最大應(yīng)力max；3、若a=70MP，m=50MP，計(jì)算該零件的安全系數(shù)。解：1、0012MP3001210A（0 ，-1/ K）(0，90) a mODD（0/2，0/(2K)）（150，75）C（S，0）（300 ，0）G45225. 011tanminmaxminmaxrrma04.14 AN屬靜強(qiáng)度3、圖解法：M（50，70）MM2 . 1OMOMS解析法：2 . 1

2、502 . 07021801maKSMPSs150max機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題2二、如圖為某機(jī)器上一根單向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，n=20r/min，每天工作8小時(shí)，要求工作2.5年（每年以300天計(jì)）。軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，B-10-10650300500155282m=9，N0=107，S=1.6 ，E-E截面上受彎曲應(yīng)力b=30，軸向拉應(yīng)力c=10，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力=15。過盈配合k=2.62， k =1.89，圓角k=1.93， k=1.58，尺寸系數(shù)=0.81 ，=0.7，表面質(zhì)量系數(shù)=0.9，強(qiáng)化系數(shù)q=1，試校核軸的強(qiáng)度。是靜應(yīng)力還是變應(yīng)力？是對(duì)稱循環(huán)還是非對(duì)稱循環(huán)？是單向還是復(fù)合應(yīng)力

3、狀態(tài)？N=? 是有限壽命還是無限壽命？機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題2-2軸是轉(zhuǎn)動(dòng)的，M一定，b為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力；軸向拉應(yīng)力不變， c為靜應(yīng)力；=c=b正應(yīng)力為非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。 考慮軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，工作不連續(xù)等因素，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)處理。MPma5 . 72/MPba30MPcm10E-E截面為復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)6102 . 75 . 23008206060年限天數(shù)hnLN0N當(dāng)N0ND時(shí)按有限壽命計(jì)算。037. 1102 . 7109670mNNNK解解機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題2-3計(jì)算綜合影響系數(shù)K、KE-E截面有兩個(gè)應(yīng)力集中源，取數(shù)值最大者計(jì)算。346. 31

4、) 11(qkK811. 21) 11(qkK計(jì)算材料常數(shù)、2 . 020011 . 02001計(jì)算安全系數(shù)S、S039. 31maNKKS362. 71maNKKS計(jì)算復(fù)合應(yīng)力下的安全系數(shù)Sca6 . 1809. 222SSSSSSca安全機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題三、三、(8(8分分) )某軸受彎曲穩(wěn)定變應(yīng)力作用某軸受彎曲穩(wěn)定變應(yīng)力作用,maxmax=250MPa,=250MPa,minmin=-50MPa=-50MPa。已知軸的材料為合金鋼，該材料的已知軸的材料為合金鋼，該材料的 -1-1=450MPa=450MPa、 0 0=700MPa=700MPa、 s s=800MPa=8

5、00MPa，綜合影響系數(shù)，綜合影響系數(shù)K K =2.0=2.0，壽命系數(shù)，壽命系數(shù) K KN N=1.2,=1.2,試試: :1) 1) 繪制該零件的簡化疲勞極限應(yīng)力圖；繪制該零件的簡化疲勞極限應(yīng)力圖；2)2)分別用圖解法和解析法計(jì)算此軸的安全系數(shù)分別用圖解法和解析法計(jì)算此軸的安全系數(shù). . 比例尺比例尺:10MPa/mm:10MPa/mmMPaMPama1002,1502minmaxminmax)150,100(M285. 02001)270, 0(), 0(1AKKAN)800, 0(), 0(),210,420()2,2(00CCDKKKDSNN653. 1OMMOS643. 11amN

6、KKS解： 作出零件的極限應(yīng)力圖作出零件的極限應(yīng)力圖ADGC、零件工作應(yīng)力點(diǎn)、零件工作應(yīng)力點(diǎn)M，得到極限應(yīng)力點(diǎn)，得到極限應(yīng)力點(diǎn)M解析法得：解析法得：圖解法得：機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題1-1例例1：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù)：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù) f = 0.5 ,8 . 0mbmCCC P=2MP，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為4.6級(jí)的級(jí)的Q235鋼，鋼，Ks =1.2，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。解解：螺栓受力分析螺栓受力分析將將Q力向接合面形心力向接合面形心O 簡化簡化QxQyM軸向力軸向力Qx=Qcos45=6

7、010N橫向力橫向力Qy=Qsin45=6010N傾覆力矩傾覆力矩M=LQy=300520Nmm單個(gè)螺栓的軸向工作載荷分析單個(gè)螺栓的軸向工作載荷分析(最上部螺栓的工作載荷最大為最上部螺栓的工作載荷最大為Fmax)在在Qx作用下每個(gè)螺栓的軸向載荷為作用下每個(gè)螺栓的軸向載荷為：NZQFxQx150346010在在M作用下最上部螺作用下最上部螺栓的軸向載荷為：栓的軸向載荷為：NrMLMLFziiM2504212maxmaxNFFFMQX4007maxmax該螺栓組連接受橫向力該螺栓組連接受橫向力QQY Y、軸向力、軸向力QQx x和傾覆力矩和傾覆力矩MM三種載荷的共同作用。三種載荷的共同作用。機(jī)械設(shè)

8、計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題1-2例例1：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù)：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù) f = 0.5 ,8 . 0mbmCCC P=2MP，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為4.6級(jí)的級(jí)的Q235鋼，鋼，Ks =1.2，試設(shè)計(jì)此螺栓連接，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。解解：失效形式分析失效形式分析在在Qx、M的作用下，接合面的作用下，接合面上部離縫，因此要求：上部離縫，因此要求： Pmin0 (不松不松)QxQyM在在F0、Qx、M的作用下，接的作用下，接合面下部壓潰，因此要求：合面下部壓潰，因此要求： Pmax P （不碎）（不碎）在橫向載荷在橫

9、向載荷Qy作用下，托架下滑，因此要求：作用下，托架下滑，因此要求：在在F2 的作用下，螺栓被拉斷或塑性變形，因此要求：的作用下，螺栓被拉斷或塑性變形，因此要求：ysQKZfF1 213 . 14Fd（不斷）（不斷）（不滑）（不滑）F1為僅考慮為僅考慮QX時(shí)的殘余預(yù)緊力時(shí)的殘余預(yù)緊力QXmbmFCCCFF01M使底板接合面間的壓力在翻轉(zhuǎn)軸線上下以同樣大小減小和增加，使底板接合面間的壓力在翻轉(zhuǎn)軸線上下以同樣大小減小和增加，所以所以M對(duì)接合面間的總壓力大小無影響，對(duì)接合面間的摩擦力大小無影響。對(duì)接合面間的總壓力大小無影響，對(duì)接合面間的摩擦力大小無影響。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題1-3例例1

10、：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù)：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù) f = 0.5 ,8 . 0mbmCCC P=2MP，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為4.6級(jí)的級(jí)的Q235鋼，鋼，Ks =1.2，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。解：解：確定單個(gè)螺栓的預(yù)緊力確定單個(gè)螺栓的預(yù)緊力F0按不離縫確定按不離縫確定F0 ， 要求：要求： Pmin0QxQyMWMCCCAZFmbmP1min0)(0WMCCCFCCCFAZmbmQXmbm注意：注意：QXmbmFCCCFF01為僅考慮Qx的殘余預(yù)緊力2217671)2(:mmDA結(jié)合面面積3333134032:m

11、mDW接合面抗彎截面系數(shù)NZAWMCCCFCCCFmbmQXmbm44080機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題1-4例例1：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù)：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù) f = 0.5 ,8 . 0mbmCCC P=2MP，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為4.6級(jí)的級(jí)的Q235鋼，鋼，Ks =1.2，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。解解：QxQyMNF48080可取：可?。壕C合綜合，NFCCCfZQKFQXmbmys48080按不按不下滑確定下滑確定F0 ，要求：，要求：ysQKZfF1ysQXmbmQKFCCCFfZ)(0按不壓

12、潰確定按不壓潰確定F0 ，要求要求 Pmax PPmbmPWMCCCAZF1maxNFCCCZAWMCCCZAFQxmbmmbmP68320機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例例1：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù)：已知：圖示支承尺寸及載荷，支座與墻面的摩擦系數(shù) f = 0.5 ,8 . 0mbmCCC P=2MP，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為，螺栓采用強(qiáng)度級(jí)別為4.6級(jí)的級(jí)的Q235鋼，鋼，Ks =1.2，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。，試設(shè)計(jì)此螺栓連接。查手冊(cè)，取查手冊(cè)，取M10（d=10mm，d1=8.376mm)，F(xiàn)0=4808N。 mmFd62. 73 . 1421 MPSS1605 . 12

13、40控制預(yù)緊力，由表控制預(yù)緊力，由表5-10，S=1.5，則：，則：螺栓為螺栓為4.6級(jí)級(jí)Q235鋼，鋼， B=400MP， S=240MP。確定螺栓直徑確定螺栓直徑 213 . 14FdNFCCCFFmbb5609max02NrMZQFFFxMQx40072maxmax 確定螺栓的最大工作載荷確定螺栓的最大工作載荷Fmax和總作用力和總作用力F2解解：機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題討論：討論：1本題螺栓組連接需要滿足四個(gè)條件：本題螺栓組連接需要滿足四個(gè)條件：不斷：不斷： mmFd62. 73 . 1421不滑：不滑：ysQKZfF1不松：不松：01minWMCCCAZFmbmP不碎：不碎：

14、PmbmPWMCCCAZF1max機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題D=150r=60D=150r=60NLMLMLFiziiM17712304300520412maxmaxNrMLMLFziiM2504602300520212maxmaxNrMZQFFFxMQx40072maxmaxNLMZQFFFixMQx32744maxmaxNFCCCFFmbb5609max02NFCCCFFmbb5463max02討論：討論：2機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題2-1已知：已知： =12mm=12mm， 1 1=30mm=30mm，螺栓為，螺栓為Q235Q235鋼鋼4.64.6級(jí)，級(jí)， =96MP=9

15、6MP，鑄鐵架，鑄鐵架 P1P1=100MP=100MP，鋼板，鋼板 P2P2=320MP=320MP，f f=0.15=0.15，F(xiàn)=12KNF=12KN，L=400mmL=400mm，a=100mma=100mm，Ks=1.2Ks=1.2；試問：；試問：1 1）圖示）圖示A A、B B方案，哪個(gè)合理？方案，哪個(gè)合理？2 2）取合理方案，用受拉螺栓和受剪螺栓連接，）取合理方案，用受拉螺栓和受剪螺栓連接，哪一種螺栓連接合理？哪一種螺栓連接合理？解：解：將力將力F向形心向形心O簡化簡化F=12KNF=12KNT=FL=4800NmT=FL=4800Nm F F在每個(gè)螺栓中心處引起的橫向力為在每個(gè)

16、螺栓中心處引起的橫向力為F FF FKNZFFF3 T T在每個(gè)螺栓中心處引起的橫向力為在每個(gè)螺栓中心處引起的橫向力為F FT TA)NaZTZrTrTrFAZiiTA8487212maxTFNFFFFFTFTFA10818135cos222maxB)NZaTZrTFBTB12000NFFFTFB15000maxBAFFmaxmaxA)A)方案較合理方案較合理 。螺栓組受橫向力螺栓組受橫向力F F和旋轉(zhuǎn)力矩和旋轉(zhuǎn)力矩T T的共同作用的共同作用A A方案受力最大的螺栓是方案受力最大的螺栓是1 1和和2 2B B方案受力最大的螺栓是方案受力最大的螺栓是1 1機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題2-

17、2取取A)A)方案計(jì)算方案計(jì)算采用受拉螺栓采用受拉螺栓FmaxAAsFKfFmax0NfFKFAs86547max0螺栓強(qiáng)度級(jí)別為螺栓強(qiáng)度級(jí)別為4.64.6， S S=240MP=240MP不控制預(yù)緊力，先試算：假設(shè)不控制預(yù)緊力，先試算：假設(shè)d=30mmd=30mm，由表由表5-105-10，S=2.5S=2.5 MPSS965 . 2240 mmFd6 .383 . 1401與假設(shè)相差較大，再設(shè)假設(shè)相差較大，再設(shè)d=42mmd=42mm，S=2.3S=2.3 MPSS1043 . 2240 mmFd06.373 . 1401選用選用M42M42的螺栓（的螺栓（d d1 1=37.129mm)

18、=37.129mm)。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題2-3FmaxA采用受剪螺栓采用受剪螺栓 按剪切強(qiáng)度計(jì)算直徑，校核擠壓強(qiáng)度按剪切強(qiáng)度計(jì)算直徑，校核擠壓強(qiáng)度 420maxdiFA mmFdA98.114max0取取M12M12的螺栓的螺栓,d,dS S=13mm,l=13mm,l0 0=22=22，l=35180mm(5l=35180mm(5進(jìn)位）進(jìn)位）301222l =?取取l=60mmLminLmin=60-22-30=8mm7 .273013108181max1SAPdF1001P10481310818max2LdFSAP3201Pdsdl0ll =65mm，可否？，可否？ 若被

19、連接件均為鑄鐵，若被連接件均為鑄鐵，則上板被壓潰，怎么辦？則上板被壓潰，怎么辦？d機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題121234O2a2aLF鋼板鑄鐵取M12的螺栓，dS=13mm，l0=22mm，l=35180mm(5進(jìn)位）取l=60mmh=60-22-30=8mmd301222l =?h7 .273013108182max2SPdF1002P10481310818max1hdFSP3201Pl =65mm，可否？，可否？若被連接件均為鑄鐵，則上板若被連接件均為鑄鐵，則上板被壓潰，怎么辦？被壓潰，怎么辦？Fmax23=1001269 d12機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題圖示一鋼制底板用兩個(gè)普

20、通螺栓固定在鋼制地基上。已知圖示一鋼制底板用兩個(gè)普通螺栓固定在鋼制地基上。已知F=4KN,F=4KN,底板與地基之底板與地基之間的摩擦系數(shù)間的摩擦系數(shù) f f =0.3,=0.3,螺栓的相對(duì)剛度螺栓的相對(duì)剛度C Cb b/(C/(Cb b+C+Cmm)=0.2)=0.2，防滑系數(shù)，防滑系數(shù)K Ks s=1.2=1.2，其，其他尺寸如圖示，螺栓的許用應(yīng)力他尺寸如圖示，螺栓的許用應(yīng)力 ，試計(jì)算所需用螺栓的小徑，試計(jì)算所需用螺栓的小徑 d d1 1。33LLXY底板地基06012120170170AA向向21F地基 aMP160解：1、將F向形心及結(jié)合面簡化FXFYNcosFFX2000600Nsi

21、nFFY32000600033/LFLFMYX2、在FX的作用下不滑移XSFKfZF1NfFKFXS4000213、螺栓所受的總拉力F2NFFFY3100040002124、計(jì)算螺栓的小徑 mm.F.d7743121機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題圖示機(jī)架圖示機(jī)架A A上用兩個(gè)普通螺栓固定一杠桿上用兩個(gè)普通螺栓固定一杠桿B B。在桿的兩端各作用一垂直力。在桿的兩端各作用一垂直力F FP P，兩，兩者方向相反，在桿的中心作用一垂直力者方向相反，在桿的中心作用一垂直力F FQ Q=2KN, =2KN, 已知杠桿與機(jī)架結(jié)合面之間的已知杠桿與機(jī)架結(jié)合面之間的摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) f f =0.2,=0.2

22、,防滑系數(shù)防滑系數(shù)Ks=1.2,Ks=1.2,螺栓的相對(duì)剛度螺栓的相對(duì)剛度C Cb b/(C/(Cb b+C+Cmm)=0.4, )=0.4, 每個(gè)螺栓每個(gè)螺栓的預(yù)緊力的預(yù)緊力F F0 0 =9KN=9KN（結(jié)合面的抗壓強(qiáng)度足夠），螺栓的許用應(yīng)力（結(jié)合面的抗壓強(qiáng)度足夠），螺栓的許用應(yīng)力 試求力試求力F FP P和螺栓的小徑和螺栓的小徑 d d1 1。 aMP160TKrfFCCCFSiimbm210)(kNFFQ12PPFFT400)150250(2PF4002 . 150)0.2(50) 16 . 09(NFP350NFFF94004 . 002 mm.F.d86943121解解：TKrfF

23、Sii211QFPF1501505050140ABPF140機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題二、簡答題二、簡答題1 1、帶傳動(dòng)一般應(yīng)放在高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？、帶傳動(dòng)一般應(yīng)放在高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？2 2、帶傳動(dòng)的失效形式有哪些？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？、帶傳動(dòng)的失效形式有哪些？設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？3 3、試說明在帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，為何要限制下列參數(shù)？、試說明在帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，為何要限制下列參數(shù)？ 1 1）帶輪基準(zhǔn)直徑）帶輪基準(zhǔn)直徑d dd1d1dddmindmin 2 2）帶速）帶速5m/sv25m/s 5m/sv25m/s 3 3）小輪包角）小輪包角 1 1 120 4 120 4）張緊力）張緊力F

24、 F0 0 的大小要合適的大小要合適 5 5）帶的根數(shù)）帶的根數(shù)Z810 6Z810 6）傳動(dòng)比）傳動(dòng)比i78 i78 機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題8-39、某減速帶傳動(dòng)由變速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，大帶輪的輸出轉(zhuǎn)速的變化范圍為5001000r/min。若大帶輪上的負(fù)載為恒功率負(fù)載，應(yīng)該按哪一種轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)？若大帶輪上的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，應(yīng)該按哪一種轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)？為什么？1000FvP 1.P一定，v，F(xiàn)e按轉(zhuǎn)速500r/min來設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)。2.T一定，F(xiàn)e一定，v，P按轉(zhuǎn)速1000r/min來設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)，可以傳遞較大的功率。按較大的Fe設(shè)計(jì)時(shí)保證不打滑且滿足疲勞壽命，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也不會(huì)打滑且滿足疲

25、勞壽命。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題8-408-40一帶式輸送機(jī)裝置如圖。已知小帶輪基準(zhǔn)直徑一帶式輸送機(jī)裝置如圖。已知小帶輪基準(zhǔn)直徑d dd1d1=140mm=140mm，大帶輪基準(zhǔn)直，大帶輪基準(zhǔn)直徑徑d dd2d2=400mm=400mm，鼓輪直徑，鼓輪直徑D=250mmD=250mm，為了提高生產(chǎn)率，擬在輸送機(jī)載荷不變，為了提高生產(chǎn)率，擬在輸送機(jī)載荷不變（即拉力（即拉力F F不變）的條件下，將輸送帶的速度不變）的條件下，將輸送帶的速度v v提高，設(shè)電動(dòng)機(jī)的功率和減速器的提高，設(shè)電動(dòng)機(jī)的功率和減速器的強(qiáng)度足夠，且更換大小帶輪后引起中心距的變化對(duì)傳遞功率的影響可忽略不計(jì)，強(qiáng)度足夠，且更換大

26、小帶輪后引起中心距的變化對(duì)傳遞功率的影響可忽略不計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)這一增速要求，試分析采用下列哪種方案更為合理，為什么？為了實(shí)現(xiàn)這一增速要求，試分析采用下列哪種方案更為合理，為什么？1 1、將、將d dd2d2減小到減小到280mm280mm；2 2、將、將d dd1d1增大到增大到200mm200mm；3 3、將鼓輪直徑、將鼓輪直徑DD增大到增大到355mm355mm。輸送帶FDdd2dd1減速器vV帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)解1、輸出功率P P出= =FvFvv，F(xiàn)不變，則 P出輸入功率P入 =Fevv而10006011dvdnv不變Fe可能引起打滑或疲勞壽命降低。減小dd2不可行。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典

27、型習(xí)題1 1、將、將d dd2d2減小到減小到280mm280mm；2 2、將、將d dd1d1增大到增大到200mm200mm；3 3、將鼓輪直徑、將鼓輪直徑DD增大到增大到355mm355mm。解輸入功率P入 =Fevv10006011dvdnv增大dd1可行。2、 dd1 ，且dd1 ，1 ，K dd1 ， b1 P0 雖dd1 ，i= dd2 / dd1 ， P0 但LcaKKPPPz)(00基本不變基本不變FDdd2dd1減速器vV帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題FDdd2dd1減速器減速器vV V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)解3、將鼓輪直徑D增大到355mm。v，F(xiàn)不變，則

28、 P出輸入功率P P入 =F Fev vv10006011dvdnv而不變Fe可能引起打滑或疲勞壽命降低?？赡芤鸫蚧蚱趬勖档汀Ｔ龃蠊妮喼睆皆龃蠊妮喼睆紻D不可行。不可行。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題FDdd2dd1減速器減速器vV V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)解：解：原原V V帶傳動(dòng)比：帶傳動(dòng)比：857. 21404001212ddddi方案方案1 1、2 2的的V V帶傳動(dòng)比：帶傳動(dòng)比：22004001402801212ddddi原運(yùn)輸帶速度：原運(yùn)輸帶速度：,60000Dnvy 現(xiàn)運(yùn)輸帶速度：現(xiàn)運(yùn)輸帶速度：,60000Dnvy原運(yùn)輸帶鼓輪轉(zhuǎn)速：原運(yùn)輸帶鼓輪轉(zhuǎn)速：減電減電iniinn

29、y857. 212 現(xiàn)運(yùn)輸帶鼓輪轉(zhuǎn)速：現(xiàn)運(yùn)輸帶鼓輪轉(zhuǎn)速：減電減電iniinny212 ，1 1、將、將d dd2d2減小到減小到280mm280mm；2 2、將、將d dd1d1增大到增大到200mm200mm；3 3、將鼓輪直徑、將鼓輪直徑D D增大到增大到 355mm355mm。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題方案方案1 1、2 2運(yùn)輸帶速度提高：運(yùn)輸帶速度提高：%9 .42) 12857. 2(857. 21857. 2121yyynnnvvv 同理方案同理方案3 3運(yùn)輸帶速度提高：運(yùn)輸帶速度提高：%42250250355DDDvvv三種方案都能使運(yùn)輸帶速度提高三種方案都能使運(yùn)輸帶速度提

30、高42%42%左右，但只有方案左右，但只有方案2 2是合是合理方案，方案理方案，方案1 1、3 3都不能采用。都不能采用。原因是：原因是：F=CF=C，VV（42%42%），），輸出功率輸出功率P P2 2（42%42%）輸入功率輸入功率: P: P1 1=F=Fe eV VV V 也必須增加也必須增加42%42%左右左右. .F Fe eVV帶傳動(dòng)的有效拉力，帶傳動(dòng)的有效拉力，V VV VVV帶傳動(dòng)的線速度。帶傳動(dòng)的線速度。方案方案2 2是增大小輪直徑是增大小輪直徑d dd1d1=200=200，60000,6000011dVdVdnVdnV電電現(xiàn)原原機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題輸入功率

31、輸入功率P P1 1=F=Fe eV VV V，V V帶傳動(dòng)的有效拉力帶傳動(dòng)的有效拉力F Fe e基本不變，不會(huì)基本不變，不會(huì)出現(xiàn)打滑和疲勞破壞現(xiàn)象。出現(xiàn)打滑和疲勞破壞現(xiàn)象。VV帶傳動(dòng)的線速度增加帶傳動(dòng)的線速度增加%9 .42140140200111dddVVVdddVVV方案方案1 1不能采用的原因是不能采用的原因是V V帶傳動(dòng)的帶速?zèng)]有提高：帶傳動(dòng)的帶速?zèng)]有提高：600001dVdnV電輸入功率輸入功率P P1 1 =F =Fe eV V，V V帶傳動(dòng)的有效拉力帶傳動(dòng)的有效拉力F Fe e提高提高42%42%左右，左右，V V帶傳動(dòng)可能出現(xiàn)打滑和疲勞破壞。帶傳動(dòng)可能出現(xiàn)打滑和疲勞破壞。不變

32、，不變，方案方案3 3不能采用的原因同上。不能采用的原因同上。此題的答案告訴我們：用提高帶速的辦法提高此題的答案告訴我們：用提高帶速的辦法提高V V帶傳動(dòng)的功率是帶傳動(dòng)的功率是可行的，帶傳動(dòng)更適宜在高速下工作。可行的，帶傳動(dòng)更適宜在高速下工作。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題9-289-28有一鏈傳動(dòng)，小鏈輪主動(dòng)，轉(zhuǎn)速有一鏈傳動(dòng)，小鏈輪主動(dòng)，轉(zhuǎn)速n n1 1=900=900，齒數(shù)，齒數(shù)z z1 1=25=25，z z2 2=75=75。現(xiàn)因工作需要，擬將大鏈輪的轉(zhuǎn)速降低到現(xiàn)因工作需要，擬將大鏈輪的轉(zhuǎn)速降低到n n2 2250 r/min250 r/min，鏈條長度，鏈條長度不變，問：不變，問：

33、1.1.若從動(dòng)輪齒數(shù)不變，應(yīng)將主動(dòng)輪齒數(shù)減小到多少？此時(shí)鏈條所能若從動(dòng)輪齒數(shù)不變，應(yīng)將主動(dòng)輪齒數(shù)減小到多少？此時(shí)鏈條所能傳遞的功率有何變化？傳遞的功率有何變化？2.2.若主動(dòng)輪齒數(shù)不變，應(yīng)將從動(dòng)輪齒數(shù)增加到多少？此時(shí)鏈條所能若主動(dòng)輪齒數(shù)不變，應(yīng)將從動(dòng)輪齒數(shù)增加到多少？此時(shí)鏈條所能傳遞的功率有何變化？傳遞的功率有何變化？答：從動(dòng)輪齒數(shù)不變，主動(dòng)小鏈輪齒數(shù)答：從動(dòng)輪齒數(shù)不變，主動(dòng)小鏈輪齒數(shù)z1= z2/i12= z2n2/n1=75250/900=20.8 取取z1=21,主動(dòng)小鏈輪齒數(shù)由主動(dòng)小鏈輪齒數(shù)由25降到降到21，所用鏈條不變，所用鏈條不變，z1d1、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n1=900不變，不變，鏈速鏈

34、速v、有效拉力有效拉力Fe，疲勞壽命不變時(shí)，鏈條所能傳遞的功率下降。，疲勞壽命不變時(shí)，鏈條所能傳遞的功率下降。答：主動(dòng)小鏈輪齒數(shù)不變，從動(dòng)輪齒數(shù)答：主動(dòng)小鏈輪齒數(shù)不變，從動(dòng)輪齒數(shù) z2= z1i12= z1n1/n2=25900/250=90 取取z2=90從動(dòng)大鏈輪齒數(shù)由從動(dòng)大鏈輪齒數(shù)由75升到升到90，而其它參數(shù)不變，鏈速而其它參數(shù)不變，鏈速v不變，有效拉力不變，有效拉力Fe不變，鏈條所能傳遞的不變，鏈條所能傳遞的功率不變。功率不變。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題齒輪強(qiáng)度比較方法齒輪強(qiáng)度比較方法1 1、接觸強(qiáng)度相等的條件：、接觸強(qiáng)度相等的條件：2211HHHHHHH21 21HH等接觸強(qiáng)

35、度條件為：等接觸強(qiáng)度條件為：2 2、彎曲強(qiáng)度相等的條件：、彎曲強(qiáng)度相等的條件：2211FFFF21FFsaFaFYYmbdKT112111112saFaFYYmbdKT221122saFaFYYmbdKT等彎曲強(qiáng)度條件為：等彎曲強(qiáng)度條件為：222111saFaFsaFaFYYYYSaFatFYYbmKF機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題 一、一、 甲乙兩人分別設(shè)計(jì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪減速器，其工甲乙兩人分別設(shè)計(jì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪減速器，其工作條件、材料、硬度、齒寬等均相同，甲的參數(shù)為：作條件、材料、硬度、齒寬等均相同，甲的參數(shù)為：m=3mm，z1=20，z2=80，乙的參數(shù)為：，乙的參數(shù)為

36、：m =2.5mm ，z 1=24，z 2=96，現(xiàn)經(jīng)校，現(xiàn)經(jīng)校核，乙方案完全符合強(qiáng)度要求，試問：核，乙方案完全符合強(qiáng)度要求，試問：1、甲方案是否可用？為什么？、甲方案是否可用？為什么？2、相對(duì)來說，哪個(gè)方案更合理？為什么？、相對(duì)來說，哪個(gè)方案更合理？為什么？解解1、mmzzma150)(2/21甲接觸強(qiáng)度相同。接觸強(qiáng)度相同。而mm，甲的彎曲強(qiáng)度大于乙。甲的彎曲強(qiáng)度大于乙。 甲方案可用。甲方案可用。2、乙方案更合理。、乙方案更合理。d不變，不變，m z運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性saFaFYYmbdKT11244. 1334. 41111saFaFYYm甲68. 15 . 2187. 41111saFaFYYm

37、乙mmzzma150)(2/21乙乙甲乙甲，bbaa機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題 二、有兩對(duì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，二、有兩對(duì)閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，z1=20，z2=40，m=2 ，z1 =20，z2 =60，m =3，齒輪制造精度、載荷、材料、熱處，齒輪制造精度、載荷、材料、熱處理均相同，忽略載荷系數(shù)理均相同，忽略載荷系數(shù)K及及 的影響，試問：的影響，試問：1、若第一對(duì)齒輪的齒寬、若第一對(duì)齒輪的齒寬b=36mm，則第二對(duì)齒輪的齒寬，則第二對(duì)齒輪的齒寬b =？時(shí)？時(shí)這兩對(duì)齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度才相等；這兩對(duì)齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度才相等；2、判斷哪個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度最弱？、判斷哪

38、個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度最弱？解1、由于四個(gè)齒輪材料、精度等均相同，則許用接觸應(yīng)力、由于四個(gè)齒輪材料、精度等均相同，則許用接觸應(yīng)力 H均相同。均相同。 要使齒面接觸強(qiáng)度相等，應(yīng)使其計(jì)算應(yīng)力相等，即：要使齒面接觸強(qiáng)度相等，應(yīng)使其計(jì)算應(yīng)力相等，即：HHEHtHZZuubdKF11uubdH1121uudbH1121mmbuuuuddb2 .14362/33/460401122121 EHZZuubdKT12211機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題解2、由于四個(gè)齒輪材料、精度、載荷等均相同，則許用彎曲、由于四個(gè)齒輪材料、精度、載荷等均相同，則許用彎曲應(yīng)力應(yīng)力 F均相同。均相同。11111saFaFYYmb

39、d要判斷哪個(gè)齒輪彎曲強(qiáng)度最弱，要看計(jì)算應(yīng)力，且一對(duì)齒輪中要判斷哪個(gè)齒輪彎曲強(qiáng)度最弱，要看計(jì)算應(yīng)力，且一對(duì)齒輪中小齒輪的彎曲應(yīng)力較大，因此，需比較小齒輪的彎曲應(yīng)力較大，因此，需比較 F1和和 F1 。saFatFYYbmKFsaFaYYmbdKT112111128801236401saFasaFaYYYY11111saFaFYYmdb1111255613602 .141saFasaFaYYYY而z1=z111FaFaYY11sasaYY11FF齒輪齒輪z1 的彎曲疲勞強(qiáng)度最弱。的彎曲疲勞強(qiáng)度最弱。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題uubdKTZEH125 . 2211三、有一對(duì)閉式鋼制齒輪傳動(dòng)，已

40、知三、有一對(duì)閉式鋼制齒輪傳動(dòng)，已知T T1 1=120=12010103 3Nmm, Nmm, 彈性系彈性系數(shù)數(shù)Z ZE E=189.8MPa=189.8MPa1/21/2，載荷系數(shù)，載荷系數(shù)K=1.2;K=1.2;其他參數(shù)如下表：其他參數(shù)如下表：齒輪齒輪編號(hào)編號(hào)齒數(shù)齒數(shù)模數(shù)模數(shù)(mm) 齒寬齒寬(mm)齒形齒形系數(shù)系數(shù) 應(yīng)力修應(yīng)力修正系數(shù)正系數(shù)許用接觸許用接觸應(yīng)力應(yīng)力（N/mm2）許用彎曲許用彎曲應(yīng)力應(yīng)力（N/mm2）1Z1=204b1=85YFa1=2.8Ysa1=1.55H1=550F1=4202Z2=40b2=80YFa2=2.4Ysa2=1.67H2=450F2=3801.1.試分析

41、該對(duì)齒輪傳動(dòng)，哪個(gè)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度較低？哪個(gè)齒輪試分析該對(duì)齒輪傳動(dòng)，哪個(gè)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度較低？哪個(gè)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度較低？為什么？的彎曲疲勞強(qiáng)度較低？為什么？2.2.預(yù)測當(dāng)出現(xiàn)失效時(shí)，將是齒面疲勞點(diǎn)蝕還是齒根疲勞折斷？預(yù)測當(dāng)出現(xiàn)失效時(shí)，將是齒面疲勞點(diǎn)蝕還是齒根疲勞折斷？為什么？為什么？saFaFYYbmdKT112提示：提示：機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題解：1.HHHHHHH2121，大輪大輪2 2的接觸強(qiáng)度低；的接觸強(qiáng)度低； 81.9467. 14 . 238077.9655. 18 . 2420222111SaFFSaFFYYYY大輪大輪2 2的彎曲強(qiáng)度低。的彎曲強(qiáng)度低。9 .43

42、521280801200002 . 128 .1895 . 222HH，接觸強(qiáng)度滿足；接觸強(qiáng)度滿足； 8 .4855. 18 . 2804801200002 . 1211FF09.4567. 14 . 2804801200002 . 1222FF，彎曲強(qiáng)度滿足；彎曲強(qiáng)度滿足；1122203. 19 .435450FFFFHH當(dāng)發(fā)生失效時(shí)首先當(dāng)發(fā)生失效時(shí)首先將是接觸疲勞點(diǎn)蝕。將是接觸疲勞點(diǎn)蝕。2.機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題FKFbmY YtSaFauubdKFZZ11tHEH四、一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知齒數(shù)四、一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知齒數(shù)z z1 12020，z z2 2404

43、0；模數(shù)模數(shù)m=2mmm=2mm；齒寬；齒寬b b1 1=45mm, b=45mm, b2 2=40mm=40mm；齒根應(yīng)力修正系數(shù)；齒根應(yīng)力修正系數(shù)Y YSaSa1 1=1.55=1.55，Y YSa2Sa2=1.67=1.67；齒形系數(shù)；齒形系數(shù)Y YFa1Fa1=2.80=2.80，Y YFa2Fa2=2.4=2.40 0；區(qū)域；區(qū)域系數(shù)系數(shù)Z ZHH=2.5=2.5，彈性系數(shù)，彈性系數(shù)Z ZE E=189.8(MPa)=189.8(MPa)1/21/2，功率功率P=5.5KWP=5.5KW，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n n1 1=1450r/min=1450r/min。求：。求： F1F1/ / F2

44、F2和和 H1H1/ / H2H2。注：注：tF1Sa1 Fa1KFY YbmtF2Sa2Fa2KFY YbmFa1 Sa1F1F2Fa2 Sa22.8 1.551.0832.4 1.67Y YY Y解：HHH21H1H21機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題五、設(shè)計(jì)一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，原用材料的許用接觸應(yīng)力為五、設(shè)計(jì)一直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，原用材料的許用接觸應(yīng)力為HH 1 1=700MPa=700MPa， H H 2 2=600MPa=600MPa，求得中心距，求得中心距a=100mma=100mm；現(xiàn)改；現(xiàn)改用用H H 1 1=600MPa=600MPa， H H 2 2=400MPa=400MP

45、a的材料，若齒寬和其他條件不的材料，若齒寬和其他條件不變，為保證接觸疲勞強(qiáng)度不變，試計(jì)算改用材料后的中心距。變，為保證接觸疲勞強(qiáng)度不變，試計(jì)算改用材料后的中心距。解：解： 因前后接觸疲勞強(qiáng)度不變，所以有：因前后接觸疲勞強(qiáng)度不變，所以有：HHHH22而而EHHZZuubdKT12211EHHZZuudbKT12211代入，有：代入，有：121211ddHH2211HHdd而而) 1(21uda) 1(21udammaaHH15040060010022機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題 方向：左、右旋方向：左、右旋轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向Fa取決于取決于改變?nèi)我豁?xiàng)，改變?nèi)我豁?xiàng)，F(xiàn) Fa a方向改變。方向改變

46、。舉例：舉例：右旋右旋左旋左旋n1n2n1n2右旋右旋左旋左旋Ft2Ft1Fr1Fr2Fr2Fr1Ft2Ft1Fa1Fa2Fa1Fa2旋向？旋向？一對(duì)斜齒輪：一對(duì)斜齒輪： 1 1=-=-2 2旋向相反旋向相反旋向判定旋向判定：沿軸線方向站立，可見側(cè)輪齒左邊高即為左旋，沿軸線方向站立，可見側(cè)輪齒左邊高即為左旋，右邊高即為右旋。右邊高即為右旋。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題 試合理確定圖示兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器各斜齒輪的螺旋試合理確定圖示兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器各斜齒輪的螺旋線方向，并畫出各對(duì)齒輪的受力，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向如圖。線方向，并畫出各對(duì)齒輪的受力，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向如圖。n電123456 你認(rèn)為在傳動(dòng)方

47、你認(rèn)為在傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)中，是否有案的設(shè)計(jì)中，是否有不合理的地方？應(yīng)如不合理的地方？應(yīng)如何修改？何修改？Fa5Fa6Fa4Fa3Fa2Fa1Ft5Ft6Ft4Ft3Ft2Ft1 徑向力：略機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例、標(biāo)出各圖中未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，繪出蝸桿和例、標(biāo)出各圖中未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，繪出蝸桿和蝸輪在嚙合點(diǎn)處的各分力的方向（均為蝸桿主動(dòng)）。蝸輪在嚙合點(diǎn)處的各分力的方向（均為蝸桿主動(dòng)）。n112n112n221n1122n2Ft2Fa1Ft1Fa2Ft1Fa2n2Ft2Fa1n1Ft2Fa1Ft1Fa2Fa2F a2Ft1Fa1Ft2F t2n2n2Fa1Ft1機(jī)械

48、設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題n112n2Ft2Fa1Ft1Fa2n112Ft1Fa2n2Ft2Fa1n221n1Ft2Fa1Ft1Fa2n1122Fa2F a2Ft1Fa1Ft2F t2n2n2Fa1Ft1機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題傳動(dòng)系統(tǒng)如圖，已知輪傳動(dòng)系統(tǒng)如圖，已知輪4為輸出輪，轉(zhuǎn)向如圖，試：為輸出輪，轉(zhuǎn)向如圖，試：1、合理確定蝸桿、蝸輪的旋向；、合理確定蝸桿、蝸輪的旋向；2、標(biāo)出各輪受力方向。、標(biāo)出各輪受力方向。1234n4n3n2Fa4Fa3Fa2Ft1n1Fa1Ft2Ft3Ft4機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題圖示為一起重裝置，欲使重物上升，試在圖上畫出：圖示為一起重裝置，欲使

49、重物上升，試在圖上畫出：1、電機(jī)轉(zhuǎn)向、電機(jī)轉(zhuǎn)向n1 ； 2、斜齒輪、斜齒輪2的旋向；的旋向； 3、嚙合點(diǎn)受力方向。、嚙合點(diǎn)受力方向。n2n3Fa2Fa3n4Ft3Ft2Ft3Fa4433221電機(jī)n3n2n1Fa2Fa1Fa3Ft4Ft2Ft1機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題1dF2dF1) Fae=FA2-FA1=8000-3000=5000NFd1+Fae=9000Fd2=6500N 2 2被被“壓緊壓緊”， 1 1被被“放松放松”Fa2=Fae+Fd1=9000NFa1=Fd1=4000N2) Fae=FA2-FA1=5000-3000=2000N 1 1被被“壓緊壓緊”， 2 2被

50、被“放松放松”Fa1=Fd2-Fae=6500-2000=4500NFa2=Fd2=6500N121AF2AF試分析圖示軸系兩圓錐滾子軸承所試分析圖示軸系兩圓錐滾子軸承所受的軸向力，已知：受的軸向力，已知：Fd1=4000N，F(xiàn)d2=6500N，F(xiàn) FA1A1=3000N=3000N，F(xiàn)A2=8000、5000、5500N、3000N。解解:aeF機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題注意：當(dāng)軸上零件軸向力的合力注意：當(dāng)軸上零件軸向力的合力F Faeae=0=0時(shí)，兩軸承的軸向力相等時(shí)，兩軸承的軸向力相等且等于兩派生軸向力中的大值。且等于兩派生軸向力中的大值。4) Fae=FA2-FA1=3000-

51、3000=0，F(xiàn)a1=Fd1+Fd1=Fa2=Fd2=max(Fd1、Fd2)= Fd2=6500N注意：當(dāng)軸上注意：當(dāng)軸上F Fd1d1、F Fd2d2與與F Faeae相平衡時(shí)，兩軸承的軸向力等于各自的相平衡時(shí)，兩軸承的軸向力等于各自的派生軸向力。派生軸向力。3) Fae=FA2-FA1=5500-3000=2500N ，F(xiàn)d1+Fae=6500N=Fd2=6500N， Fd1、Fd2與與Fae相平衡相平衡Fa1=Fd1=4000NFa2=Fd2=6500N1dF2dF1AF2AFaeF12分析圖示軸系兩圓錐滾子軸承所受的分析圖示軸系兩圓錐滾子軸承所受的軸向力，已知：軸向力，已知： Fd1

52、=4000N，F(xiàn)d2=6500N，F(xiàn) FA1A1=3000N=3000N，F(xiàn)A2=8000、5000、5500N、3000N。1dF211dddFFF機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題例題1dF2dFaeF1) Fae=FA2-FA1=8000-3000=5000NFd1+Fae=9000Fd2=6500N 2被被“壓緊壓緊”Fa2=Fae+Fd1=9000NFa1=Fd1=4000N2) Fae=FA2-FA1=5000-3000=2000NFd1+Fae=6000Nee時(shí)時(shí), ,X=0.41,Y=0.87X=0.41,Y=0.87; ;F Fa a/F/Fr ree時(shí)，時(shí)，X X=1=1，Y

53、 Y=0=0，內(nèi)部軸向力，內(nèi)部軸向力F Fd d=0.7F=0.7Fr r，基本額定動(dòng)載荷，基本額定動(dòng)載荷C Cr r=19.2=19.2 kN kN) )。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題N 07010007 . 07 . 0r1d1FFN 014020007 . 07 . 0r2d2FFN 0012500700A2d1 FFN 0120240010001400A1d2 FFN 00195002400A2A1d2a1FFFFN 0014d2a2 FFeFF9 . 110001900r1a141. 01X87. 01Y2475.6N)190087. 0100041. 0(2 . 1)(a11r

54、11p1FYFXfPeFF7 . 020001400r2a241. 02XY2087 .N .62445)140087. 0200041. 0(2 . 1)(a22r22p2FYFXfP21PP 099h8)6 .2475102 .19(9606010)(601033616h10PCfnLt解：解：按按P1計(jì)算軸承壽命計(jì)算軸承壽命軸有右移的趨勢(shì)，軸承軸有右移的趨勢(shì)，軸承1 1被壓緊，軸承被壓緊，軸承2 2被放松被放松機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題2. 2. 圖示蝸桿軸上安裝一對(duì)圖示蝸桿軸上安裝一對(duì)3020830208型圓錐滾子軸承，根據(jù)蝸桿軸上的型圓錐滾子軸承，根據(jù)蝸桿軸上的受力，求得兩支承

55、的徑向反力為左軸承受力，求得兩支承的徑向反力為左軸承1 1F Fr1r1=2600N=2600N，右軸承，右軸承2 2F Fr2r2=2000 N=2000 N，蝸桿轉(zhuǎn)速，蝸桿轉(zhuǎn)速n n1 1=960r/min=960r/min，蝸桿上的軸向力，蝸桿上的軸向力F FA A1000N1000N。載荷系數(shù)。載荷系數(shù)f fP P=1.1=1.1，溫度系數(shù)，溫度系數(shù)f ft t=1.0,=1.0,要求：要求：(1) (1) 計(jì)算軸承的壽命計(jì)算軸承的壽命L Lh h ；(2)(2)說明該軸承壽命達(dá)到說明該軸承壽命達(dá)到L Lh h時(shí)是否損壞？時(shí)是否損壞？( (注：注：3020830208型軸承的基本額定動(dòng)

56、載荷型軸承的基本額定動(dòng)載荷C Cr r34000N34000N，e e=0.38=0.38，Y Y=1.6=1.6，F(xiàn) Fa a/F/Fr ree時(shí)，時(shí)，X=0.4X=0.4，Y=1.6Y=1.6；F Fa a/F/Fr ree時(shí)，時(shí)，X X=1=1，Y Y=0=0，內(nèi)部軸向力內(nèi)部軸向力 ）)2/( YFFrd機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題N 5 .8126 . 1226002r1d1YFFN 5622r2d2YFFd1Ad2N 51621000625FFFN 562d2a2 FFN 2516Ad2a1FFFFFea1r1162526000625038.X104 .Y116 .N 4400)

57、16256 . 126004 . 0(1 . 1)(a11r11p1FYFXfPFFea2r262520000313038.X21Y20N 022020001 . 1r2p2FfPPP12解：（解：（1） 軸承軸承1“壓緊壓緊”，軸承，軸承2“放松放松” 按按P1計(jì)算軸承壽命計(jì)算軸承壽命(2) 該軸承壽命達(dá)到該軸承壽命達(dá)到Lh=21691h時(shí)損壞的概率是時(shí)損壞的概率是10%（或可靠度是（或可靠度是90%）。）。h21691)40041034(9606010)(60103103616h10PCfnLt機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題eFa/FreFa/FreFd0.36X=1，Y=0X=0.45

58、，Y=1.480.4Fr3 3軸系由一對(duì)深溝球軸承軸系由一對(duì)深溝球軸承62086208支承，軸上受徑向力支承，軸上受徑向力F FR R5000 N5000 N，現(xiàn)若改用一對(duì)角接觸球軸承現(xiàn)若改用一對(duì)角接觸球軸承7208C7208C支承，如圖所示，壽命有什么變支承，如圖所示，壽命有什么變化？用角接觸球軸承與深溝球軸承的壽命比表達(dá)，載荷系數(shù)化？用角接觸球軸承與深溝球軸承的壽命比表達(dá)，載荷系數(shù)f fp p=1.2=1.2。62086208軸承軸承C Cr=25600Nr=25600N，7208C7208C軸承軸承C Cr=30600Nr=30600N，其余，其余參數(shù)見下表。參數(shù)見下表。機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題

59、機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題FFr1R1502503000 NN 2000r1Rr2FFFN 003630002 . 1r1p11FfPP11. 7360025600)(16670hPCPCnLN 01204 . 0r1d1FFN 0804 . 0r2d2FF解：深溝球軸承：解：深溝球軸承：改用角接觸球軸承：改用角接觸球軸承：N 0012d1a2a1FFFFFeFFea1r1a2r20406.，48. 145. 0YX，F(xiàn)FFFa1a2r1r2， ，應(yīng)按應(yīng)按1軸承計(jì)算軸承計(jì)算12機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題機(jī)械設(shè)計(jì)典型習(xí)題157. 8375130600)(PC角接觸球軸承 壽命比：壽命比：LLCPCPhh()()(.).8157711151