合工大機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)參考答案緒論

緒論

1、【答】機(jī)械系統(tǒng)總是由一些機(jī)構(gòu)組成，每個(gè)機(jī)構(gòu)又是由許多零件組成。所以，機(jī)器的基本組成

要素就是機(jī)械零件。

2、【答】在各種機(jī)器中經(jīng)常能用到的零件稱為通用零件。如螺釘、齒輪、彈簧、鏈輪等。

在特定類型的機(jī)器中才能用到的零件稱為專用零件。如汽輪機(jī)的葉片、內(nèi)燃機(jī)的活塞、曲軸

等。

3、【答】本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生

1）有正確的設(shè)計(jì)思想并勇于探索創(chuàng)新；

2）掌握通用零件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，進(jìn)而具有綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),

研究改進(jìn)或開發(fā)新的基礎(chǔ)件及設(shè)計(jì)簡單機(jī)械的能力；

3）具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；

4）掌握典型機(jī)械零件的試驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練；

5）了解國家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的新發(fā)展有所了解。

機(jī)械設(shè)計(jì)總論

1、【答】機(jī)器的三個(gè)基本組成部分是：原動(dòng)機(jī)部分、執(zhí)行部分和傳動(dòng)部分。

傳動(dòng)裝置的作用：介于機(jī)器的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分之間，改變?cè)瓌?dòng)機(jī)提供的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，

以滿足執(zhí)行部分的要求。

2、【答】機(jī)械零件由于某種原因喪失工作能力或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能稱為失效。

機(jī)械零件的主要失效形式有

1）整體斷裂；

2）過大的殘余變形（塑性變形）；

3）零件的表面破壞，主要是腐蝕、磨損和接觸疲勞；

4）破壞正常工作條件引起的失效：有些零件只有在一定的工作條件下才能正常工作，如果

破壞了這些必要的條件，則將發(fā)生不同類型的失效，如帶傳動(dòng)的打滑，高速轉(zhuǎn)子由于共振而引起

斷裂，滑動(dòng)軸承由于過熱而引起的膠合等。

3、【答】機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是指機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)遵循的原則。

機(jī)械零件的主要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有：強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)

則

4、【答】浴盆曲線是失效率曲線的形象化

稱呼，表示了零件或部件的失效率與時(shí)間的關(guān)

系，一般用實(shí)驗(yàn)方法求得。

浴盆曲線分為三段：第I段代表早期失效

階段，失效率由開始時(shí)很高的數(shù)值急劇地下降

到某一穩(wěn)定的數(shù)值；第II段代表正常使用階

段，失效率數(shù)值緩慢增長；第in段代表損壞階

段，失效率數(shù)值由穩(wěn)定的數(shù)值逐漸急劇上升。

5、【答】機(jī)械零件的基本設(shè)計(jì)要求有：避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求；結(jié)構(gòu)工藝性要求；經(jīng)濟(jì)

性要求；質(zhì)量小要求；可靠性要求。

6、【答】機(jī)械零件的一般設(shè)計(jì)步驟是：

（1）選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)；（2）計(jì)算作用載荷；（3）選擇材料；（4）確定基本尺寸；

（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（6）校核計(jì)算；（7）繪圖和編寫技術(shù)文件。

7、【答】機(jī)械零件的常規(guī)設(shè)計(jì)方法有：

（1）理論設(shè)計(jì)：根據(jù)長期總結(jié)出來的設(shè)計(jì)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)稱為理論設(shè)計(jì)。理

論設(shè)計(jì)中常采用的處理方法有設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算兩種=前者是指由公式直接算出所需的零件尺

寸，后者是指對(duì)初步選定的零件尺寸進(jìn)行校核計(jì)算；

（2）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)：根據(jù)從某類零件已有的設(shè)計(jì)與使用實(shí)踐中歸納出的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，或根據(jù)設(shè)

計(jì)者本人的工作經(jīng)驗(yàn)用類比的辦法所進(jìn)行的設(shè)計(jì)；

（3）模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：對(duì)于一些尺寸巨大而且結(jié)構(gòu)又很復(fù)雜的重要零件件，尤其是一些重型

整體機(jī)械零件，為了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，可采用模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)屬于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

8、【答】機(jī)械零件金屬材料的在選用時(shí)主要考慮下列因素：

1、載荷、應(yīng)力及其分布狀況；

2、零件的工作情況；

3、零件的尺寸及質(zhì)量；

4、零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及材料的加工可能性；

5、材料的經(jīng)濟(jì)性；

6、材料的供應(yīng)狀況。

9、【答】零件的標(biāo)準(zhǔn)化就是對(duì)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、檢驗(yàn)方法、制圖要求等制定出

各種各樣大家共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)化的意義主要表現(xiàn)為：

1）能以最先進(jìn)的方法在專門化工廠中對(duì)那些用途最廣的零件進(jìn)行大量、集中的制造，以提

高質(zhì)量、降低成本；

2)統(tǒng)一了材料和零件的性能指標(biāo)，使其能夠進(jìn)行比較，提高了零件性能的可靠性；

3)采用了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及零、部件，可以簡化設(shè)計(jì)工作，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)

也簡化了機(jī)器的維修工作。

機(jī)械零件的強(qiáng)度

1、【答】影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有零件幾何形狀、尺寸大小、加工質(zhì)量及強(qiáng)化因素。

零件設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用如下的措施來提高機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度：

1)盡可能降低零件上應(yīng)力集中的影響是提高零件疲勞強(qiáng)度的首要措施。應(yīng)盡量減少零件結(jié)

構(gòu)形狀和尺寸的突變或使其變化盡可能地平滑和均勻。在不可避免地要產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中的結(jié)

構(gòu)處，可采用減荷槽來降低應(yīng)力集中的作用；

2)選用疲勞強(qiáng)度大的材料和規(guī)定能夠提高材料疲勞強(qiáng)度的熱處理方法及強(qiáng)化工藝；

3)提高零件的表面質(zhì)量；

4)盡可能地減小或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對(duì)于延長零件的疲勞壽命有

著比提高材料性能更為顯著的作用。

2、【解】由公式*N得

M=7000時(shí)

N2=25000時(shí)

N3=620000時(shí)

_2。100

3、【解】由公式3-63--得

u0

2(712x170

----------=283.33MPa

1+0.2

簡化極限應(yīng)力線圖上各點(diǎn)的坐標(biāo)分別為

A'(0,170)；D'(141.7,141.7)；C(260,0)

按比例繪制的簡化極限應(yīng)力線圖如圖所示。

4、【解】

1）繪制零件的簡化極限應(yīng)力線圖

零件極限應(yīng)力線圖上各點(diǎn)的坐標(biāo)分別為:

A(0,—)=(0,141.7)；DQ41.7,^-)=(141.7,118.1),C(260,0)

r=C時(shí)

s--I1______1Z2___425

0aK凡+…1.2x30+0.2x20-

%=C時(shí)

：*+(儲(chǔ)九)%,170+(1.202)x20

恒一麓(/+%,)-1.2(30+20)

摩擦、磨損及潤滑概述

1、【答】膜厚比（7）用來大致估計(jì)兩滑動(dòng)表面所處的摩擦（潤滑）狀態(tài)。

；_____"min_____

一（―嚴(yán)

式中，〃min為兩滑動(dòng)粗糙表面間的最小公稱油膜厚度，81、尺以分別為兩表面輪廓的均方

根偏差。

膜厚比iq時(shí)，為邊界摩擦（潤滑）狀態(tài)；當(dāng)丸=1?3時(shí)，為混合摩擦（潤滑）狀態(tài)；當(dāng)丸＞3

時(shí)為流體摩擦（潤滑）狀態(tài)。

2、【答】試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)械零件的一般磨損過程大致分為三個(gè)階段，即磨合階段、穩(wěn)定磨損階

段及劇烈磨損階段。

1）磨合階段：新的摩擦副表面較粗糙，在一定載荷的作用下，摩擦表面逐漸被磨平，實(shí)

際接觸面積逐漸增大，磨損速度開始很快，然后減慢；

2）穩(wěn)定磨損階段：經(jīng)過磨合，摩擦表面加工硬化，微觀幾何形狀改變，從而建立了彈性

接觸的條件，磨損速度緩慢，處于穩(wěn)定狀態(tài)；

3）劇烈磨損階段：經(jīng)過較長時(shí)間的穩(wěn)定磨損后，因零件表面遭到破化，濕摩擦條件發(fā)生

加大的變化（如溫度的急劇升高，金屬組織的變化等），磨損速度急劇增加，這時(shí)機(jī)械

效率下降，精度降低，出現(xiàn)異常的噪聲及振動(dòng)，最后導(dǎo)致零件失效。

3、【答】油性（潤滑性）是指潤滑油中極性分子濕潤或吸附于摩擦表面形成邊界油膜的性能，是

影響邊界油膜性能好壞的重要指標(biāo)。油性越好，吸附能力越強(qiáng)。對(duì)于那些低速、重載或潤滑

不充分的場(chǎng)合，潤滑性具有特別重要的意義。

極壓性是潤滑油中加入含硫、氯、磷的有機(jī)極性化合物后，油中極性分子在金屬表面生成抗

磨、耐高壓的化學(xué)反應(yīng)邊界膜的性能。它在重載、高速、高溫條件下，可改善邊界潤滑性能。

4、【答】潤滑油的主要質(zhì)量指標(biāo)有：粘度、潤滑性（油性）、極壓性、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)和氧化穩(wěn)定性。

潤滑脂的主要質(zhì)量指標(biāo)有：錐（針）入度（或稠度）和滴點(diǎn)。

5、【答】粘度是指潤滑油抵抗剪切變形的能力，標(biāo)志著油液內(nèi)部產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦阻力

的大小，可定性地定義為它的流動(dòng)阻力。粘度越大，內(nèi)摩擦阻力越大，流動(dòng)性越差。粘度是

潤滑油最重要的性能指標(biāo)，也是選用潤滑油的主要依據(jù)。

粘度的常用單位有尸。（國際單位制），dyns/cm-（P泊，cP厘泊），St（斯），cSt（厘斯），

（恩氏度），SUS（賽氏通用秒），R（雷氏秒）等。

6、【答】流體動(dòng)力潤滑是借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜將兩摩擦表面完全隔開，由流體膜

產(chǎn)生的壓力來平衡外載荷，具有一定粘性的流體流入楔形收斂間隙產(chǎn)生壓力效應(yīng)而形成。

流體靜力潤滑是靠液壓泵（或其它壓力流體源），將加壓后的流體送入兩摩擦表面之間，利

用流體靜壓力來平衡外載荷。

螺紋連接和螺旋傳動(dòng)

1、【答】普通螺紋：牙型為等邊三角形，牙型角60度，內(nèi)外螺紋旋合后留有徑向間隙，外螺紋

牙根允許有較大的圓角，以減小應(yīng)力集中。同一公稱直徑按螺距大小，分為粗牙和細(xì)牙，細(xì)

牙螺紋升角小，自鎖性好，抗剪切強(qiáng)度高，但因牙細(xì)不耐磨，容易滑扣。應(yīng)用：一般連接多

用粗牙螺紋。細(xì)牙螺紋常用于細(xì)小零件，薄壁管件或受沖擊振動(dòng)和變載荷的連接中，也可作

為微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)整螺紋用。

矩形螺紋：牙型為正方形，牙型角a=0°,傳動(dòng)效率較其它螺紋高，但牙根強(qiáng)度弱，螺旋副

磨損后，間隙難以修復(fù)和補(bǔ)償，傳動(dòng)精度降低。

梯形螺紋：牙型為等腰梯形，牙型角為30度，內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)，工藝較好，

牙根強(qiáng)度高，對(duì)中性好。主要用于傳動(dòng)螺紋。

鋸齒型螺紋：牙型為不等腰梯形，工作面的牙側(cè)角3度，非工作面牙側(cè)角30度。外螺紋牙

根有較大的圓角，以減小應(yīng)力集中，內(nèi)外螺紋旋合后，大徑無間隙便于對(duì)中，兼有矩形螺紋傳動(dòng)

效率高和梯形螺紋牙型螺紋牙根強(qiáng)度高的特點(diǎn)。用于單向受力的傳動(dòng)螺紋。

普通螺紋適合用于連接，矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋適合用于傳動(dòng)。

普通螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。

2、將承受軸向變載荷連接螺栓的光桿部分做的細(xì)些有什么好處？

【答】可以減小螺栓的剛度，從而提高螺栓連接的強(qiáng)度。

3、【答】

連接用螺紋緊固件一般都能滿足自鎖條件，并且擰緊后，螺母、螺栓頭部等承壓面處的摩擦

也都有防松作用，因此在承受靜載荷和工作溫度變化不大時(shí)，螺紋連接一般都不會(huì)自動(dòng)松脫。但

在沖擊、振動(dòng)、變載荷及溫度變化較大的情況下，連接有可能松動(dòng)，甚至松開，造成連接失效，

引起機(jī)器損壞，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的人身事故等。所以在設(shè)計(jì)螺紋連接時(shí)，必須考慮防松問題。

螺紋連接防松的根本問題在于防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體的防松裝置或方法很多，按工作原

理可分為摩擦防松、機(jī)械防松和其它方法，如端面沖點(diǎn)法防松、粘合法防松，防松效果良好，但

僅適用于很少拆開或不拆的連接。

4、【答】螺紋聯(lián)接的主要類型有螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接和緊定螺釘聯(lián)接四種。主要

特點(diǎn)是：

1）螺栓聯(lián)接：有普通螺栓聯(lián)接和錢制孔螺栓聯(lián)接兩種。普通螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件的通孔與螺

栓桿之間有間隙，所以孔的加工精度可以低些，不需在被聯(lián)接件上切制螺紋，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單、裝

拆方便，所以應(yīng)用最廣。較制孔螺栓聯(lián)接螺栓桿與孔之間沒有間隙，能確定被聯(lián)接件的相對(duì)位置,

并能承受橫向載荷。

2）螺釘聯(lián)接：螺釘直接旋入被聯(lián)接件的螺紋孔中。適用于被聯(lián)接件之一較厚，或另一端不

能裝螺母的場(chǎng)合。由于不用螺母，所以易于實(shí)現(xiàn)外觀平整、結(jié)構(gòu)緊湊；但要在被聯(lián)接件上切制螺

紋，因而其結(jié)構(gòu)比螺栓聯(lián)接復(fù)雜一些。不適用于經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。如經(jīng)常拆裝，會(huì)使螺紋孔磨

損，導(dǎo)致被聯(lián)接件過早失效。

3）雙頭螺柱聯(lián)接：使用兩端均有螺紋的螺柱，一端旋入并緊定在較厚被聯(lián)接件的螺紋孔中，

另一端穿過較薄被聯(lián)接件的通孔，加上墊片，旋上螺母并擰緊，即成為雙頭螺柱聯(lián)接。這種聯(lián)接

在結(jié)構(gòu)上較前兩種復(fù)雜，但兼有前兩者的特點(diǎn)，即便于拆裝，又可用于有較厚被聯(lián)接件或要求結(jié)

構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。

4）緊定螺釘聯(lián)接：將緊定螺釘擰入一零件的螺紋孔中，其末端頂住另一零件的表面，或頂

入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置，并可傳遞不大的力或扭矩,多用于固定軸上零件

的相對(duì)位置。

5、【答】墊圈的主要作用是增加被聯(lián)接件的支承面積或避免擰緊螺母時(shí)擦傷被聯(lián)接件的表面。常

用的是平墊圈。當(dāng)被聯(lián)接件表面有斜度時(shí)，應(yīng)使用斜墊圈，特殊情況下可使用球面墊圈。

6、【答】1)降低表面粗造度，保證連接的緊密性；2)避免螺栓承受偏心載荷；3)減少加工面,

降低加工成本。

7、【解】

將尸￡等效轉(zhuǎn)化到底板面上，可知底板受到軸向

力/“，橫向力廠口和傾覆力矩

(1)底板最左側(cè)螺栓受力最大，為防止螺栓拉斷,

應(yīng)驗(yàn)算該螺栓的拉伸強(qiáng)度，要求拉應(yīng)力

(2)為防止底板右側(cè)壓碎，應(yīng)驗(yàn)算底板右側(cè)邊緣

的最大擠壓應(yīng)力，要求最大擠壓應(yīng)力

°pmax碼。］；

(3)為防止底板左側(cè)出現(xiàn)間隙，應(yīng)驗(yàn)算底板左側(cè)

邊緣的最小擠壓應(yīng)力，要求最小擠壓應(yīng)力

*in>°；

(4)為防止底板向右滑移，應(yīng)驗(yàn)算底板在橫向力作用下是否會(huì)滑動(dòng)，要求摩擦力尸,＞區(qū)一

8、【解】

1、M12的螺紋小徑為4=10.106mm；

2、確定螺栓的預(yù)緊力

性能等級(jí)4.8的碳鋼q=320MPa，由題意，預(yù)緊力為

兀42題5圖

Fo=0.7%4=0.7g

3、由公式feiF0*,區(qū)

z=2,7=1,/=0.3,取K,=1.2

因此，該連接能傳遞的最大橫向載荷為

fziF.0.3x2x1兀x10.1062

一=---=———x0.7x320x---------=8983.93N

K1.24

（注意：圖書館借的《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》書給出的答案有問題，其解法為：螺栓數(shù)目為2,

接合面數(shù)為1,取防滑系數(shù)為K,=1.2,性能等級(jí)為4.8的碳鋼?=320MPa。螺栓所需預(yù)緊

力F。為

F4

°fzi

因此，所能傳遞的最大載荷為

FJzi0.7x320x1(36x03x2x1

R=-------------------------------=1.12x108N)

工K.1.2

9、【解】采用橡膠墊片密封，取螺栓的相對(duì)剛度a=0.9

°b十°m

由教材公式（5-18）,螺栓總拉力

Cb

F?=Fn+——--F=1500+0.9x10000=24000N

cb+cm

由教材公式（5.15）,殘余預(yù)緊力為Fx=F2F=2400010000=14000N

鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接

1、【答】平鍵連接的工作面是兩側(cè)面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙，工作時(shí)，靠鍵與鍵槽的

互壓傳遞轉(zhuǎn)矩，但不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向定位，所以也不能承受軸向力。具有制造簡單、

裝拆方便、定心性較好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。

楔鍵連接的工作面是上下面，其上表面和輪轂鍵槽底面均有1:100的斜度，裝配時(shí)需打緊，

靠楔緊后上下面產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定和承受單向軸向力。由于

楔緊后使軸和輪轂產(chǎn)生偏心，故多用于定心精度要求不高、載荷平穩(wěn)和低速的場(chǎng)合。

2、【答】平鍵連接的主要失效形式是較弱零件（通常為輪轂）的工作面被壓潰（靜連接）或磨損

（動(dòng)連接，特別是在載荷作用下移動(dòng)時(shí)），除非有嚴(yán)重過載，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。

鍵的截面尺寸bxh應(yīng)根據(jù)軸徑d從鍵的標(biāo)準(zhǔn)中選取。

鍵的長度工可參照輪轂長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取。

為了保證輪轂軸向定位可靠，鍵的長度工值應(yīng)略短于輪轂長度。

3、【答】兩個(gè)平鍵連接，一般沿周向相隔180。布置，對(duì)軸的削弱均勻，并且兩鍵的擠壓力對(duì)軸

平衡，對(duì)軸不產(chǎn)生附加彎矩，受力狀態(tài)好。

采用兩個(gè)楔鍵時(shí)，相隔90。?120。布置。若夾角過小，則對(duì)軸的局部削弱過大。若夾角過大,

則兩個(gè)楔鍵的總承載能力下降。當(dāng)夾角為180。時(shí)，兩個(gè)楔鍵的承載能力大體上只相當(dāng)于一個(gè)楔

鍵的承載能力。

采用兩個(gè)半圓鍵時(shí)，在軸的同一母線上布置。半圓鍵對(duì)軸的削弱較大，兩個(gè)半圓鍵不能放在

同一橫截面上。只能放在同一母線上。

4、【解】（1）確定聯(lián)軸器段的鍵

根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選A型平鍵。由軸徑

d=70mm,查手冊(cè)得鍵的截面尺寸為

b=20mm,h=12mm,取鍵的公稱長度

L=110mmo

鍵的標(biāo)記：鍵20x110GB/T1069-1979

鍵的工作長度為

1=L6=11020=90相機(jī)，鍵與輪轂鍵槽接

觸高度為左=〃/2=6相加，根據(jù)聯(lián)軸器材料鑄

鐵，載荷有輕微沖擊，查教材表6-1,取許用擠

壓應(yīng)力]=55MPa,則其擠壓強(qiáng)度

2Txi()32x1000x1000

6=--------=529IMPa且5MPa=[%]

Pkid6x90x70

滿足強(qiáng)度要求。

（注：（1）該鍵也可以選擇長度￡=125mm；（2）由于在軸端部，因此也可以選用單圓頭

普通平鍵。）

（2）確定齒輪段的鍵

根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選A型平鍵。由軸徑4=90mm,查手冊(cè)得鍵的截面尺寸為6=25mm,

/?=14mm,取鍵的公稱長度￡=80mm。

鍵的標(biāo)記：鍵25x80GB/T1069-1979

鍵的工作長度為/=￡6=8025=55mm,鍵與輪轂鍵槽接觸高度為

左=〃/2=7mm,根據(jù)齒輪材料為鋼，載荷有輕微沖擊，查教材表6-1,取許用擠壓應(yīng)力

[%J=110MPa,則其擠壓強(qiáng)度

2Txi()32x1000x1()3

%=57.72MPa口今]=110MPa

kid7x55x90

滿足強(qiáng)度要求。

帶傳動(dòng)

1\!efa

1、【答】由公式(8-7)尸“=2F°KM

影響帶傳動(dòng)工作能力的因素有：

(1)預(yù)緊力：預(yù)緊力越大，工作能力越強(qiáng)，但應(yīng)適度，以避免過大拉應(yīng)力；

(2)包角：包角越大越好，一般不小于120度；

(3)摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)越大越好。

2、【答】由公式/=吟可知，為避免過大的離心應(yīng)力，帶速不宜太高；

A

1)由公式(8-3)和(8-4)可知，緊邊拉力

FP

片=居+廣e瑞+10001

2V

因此，為避免緊邊過大的拉應(yīng)力力=g,帶速不宜太低。

3、【答】帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)是由于帶松邊和緊邊拉力不同，導(dǎo)致帶的彈性變形并引起帶與帶輪

之間發(fā)生相對(duì)微小滑動(dòng)產(chǎn)生的，是帶傳動(dòng)固有的物理現(xiàn)象。

帶傳動(dòng)中由于工作載荷超過臨界值并進(jìn)一步增大時(shí)，帶與帶輪間將產(chǎn)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這

種現(xiàn)象稱為打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)

當(dāng)避免。

4、【答】帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和疲勞破壞。

帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。

1l/efa1l/e”阮

5、【解】(1)Fe,=2F。17T=2x360x]+]//阮=478.35N

(2)傳遞的最大扭矩

d100

T=F法dX=478.35乂？=23917.5—mm

ePCc22

(3)輸出功率

FvFx?,7rc/

p=—erxO95=——e-c——!~~r-fl-x095

1000-60x1000x1000,

478.35x1450義/100

=———…，…—x0.95=3.63kW

60x1000x1000

6、V帶傳動(dòng)傳遞的功率q=7.5kW,帶速。=10m/s,緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即

K=2F2,試求緊邊拉力耳、有效拉力Fe和預(yù)緊力F。。

Fv

【解】由尸=而e左沙，得

1000P1000x7.5

乙=丁=1^=750N

由￡=6尸2,又片=2耳，得

K=2工=2x750=1500^

由片=尸0+g，得

Fe750

Fo=FXy=1500—=1125N

入【解】1）確定計(jì)算功率由表8-7查得=1.2,計(jì)算功率為

匕“=K/尸=1.2x7=8.4kW

2）選取V帶型號(hào)根據(jù)吃=8.4kW,%=960r/min,由圖8-11選用B型帶。

3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速

⑴確定小帶輪基準(zhǔn)直徑由表8-6和表8-8,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑4n=150mm

⑵驗(yàn)算帶速按式8-13

兀心名TTX150x960

v=-----------=----------------=7.54m/s

60x100060x1000

由于5m/s<0<30m/s,故帶速合適。

⑶確定大帶輪基準(zhǔn)直徑

n960

傳動(dòng)比/=,}===2.91,根據(jù)式8-15a,有

n2330

ddlMddi=2.91x150=436.5

根據(jù)表8-8,圓整為北2=450mm。

(4)驗(yàn)算帶速誤差由式8-14,從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速

氏四?！?150x960x(10.02)…/,.

n,，=--------------=--------------------------=313.6r/min

血2450

n?n?，330313.6

帶速誤差△='_J=———X100%=4.97%<5%,滿足要求。

內(nèi)330

4)確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長度

(1)確定小帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)式8-20

0.7(41+4"2)=420v4<2(d八+dd2)=1200,初定中心距a。=600mm,

⑵計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度按式8-22

7TZi)2

Ld0=2a。+萬(應(yīng)】+/2)+4a

兀(450150)2

=2x600+-(150+450)+-------------—=2180mm

2''4x600

由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度％=2240mm

⑶計(jì)算實(shí)際中心距由式8-23

LL22402180

a心4H----d------d-0=600H-----------------=630mm

022

由式8-24,中心距的變化范圍為

amin=a0.015Lrf=6000.015x2240=566.4mm

amax=a+0.03Ld=600+0.03x2240=667.2mm

5)驗(yàn)算小帶輪上的包角a

dd450150

?=180°—d2_-diX57.3°=180°———x57.3°=152.7°>120°

a630

包角合適。

6）計(jì)算帶的根數(shù)

⑴計(jì)算單根V帶的額定計(jì)算功率

由4n=150mm和〃]=960r/min,查表8-4a得乙=2.60kW

查表8-4b得=0.30kW

查表8-5得Ka=0.92,查表8-2得K,=1.0,根據(jù)式8-26

P8.4

z=-------------c-a-----------=---------------------------------=315

（凡+軌）KaKL（2.60+0.30）x0.92xl.O,

取4根。

7）計(jì)算單根V帶的最小初拉力（心口正

由表8-3得B型帶的單位長度質(zhì)量q=0.18kg/m

（2.5KJP,（2.50.92）x8.4,

（R）.=500-----------^-c^a+qv2=500---------------------+0.18^7.542=249.4N

'Kazv"0.92x4x7.54

8）計(jì)算壓軸力&壓軸力的最小值為

a.152.7°

=2z（F0）minsin^--2x4x249.4xsin=1938.85N

9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）

鏈傳動(dòng)

1、【答】與屬于摩擦傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，因而能保證準(zhǔn)確的平均

傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很，所以作用于軸上的徑向壓力較小;

在同樣的條件下，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。同時(shí)鏈傳動(dòng)能在高溫和低溫的情況下工作。

2、【答】鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)中由于鏈條圍繞在鏈輪上形成了正多邊形，造成了運(yùn)動(dòng)的不均勻性，稱為鏈

傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。這是鏈傳動(dòng)固有的特性。

減輕鏈傳動(dòng)多邊形效應(yīng)的主要措施有：

1）減小鏈條節(jié)距；

2）增加鏈輪齒數(shù)；

3）降低鏈速。

3、【答】滾子鏈傳動(dòng)的主要失效形式和原因如下：

1）鏈的疲勞破壞：鏈在工作時(shí)，周而復(fù)始地由松邊到緊邊不斷運(yùn)動(dòng)著，因而它的各個(gè)元件

都是在變應(yīng)力作用下工作，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后，鏈板將會(huì)出現(xiàn)疲勞斷裂，或者套筒、滾子表面

將會(huì)出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕（多邊形效應(yīng)引起的沖擊疲勞）。

2）鏈條較鏈的磨損：鏈條在工作過程中，由于錢鏈的銷軸與套筒間承受較大的壓力，傳動(dòng)

時(shí)彼此又產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致較鏈磨損，使鏈條總長伸長，從而使鏈的松邊垂度變化，增大動(dòng)載荷，發(fā)

生振動(dòng)，引起跳齒，加大噪聲以及其它破壞，如銷軸因磨損削弱而斷裂等。

3）鏈條較鏈的膠合：當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速高達(dá)一定數(shù)值時(shí)，鏈節(jié)嚙入時(shí)受到的沖擊能量增大，銷軸

和套筒間潤滑油被破壞，使兩者的工作表面在很高的溫度和壓力下直接接觸，從而導(dǎo)致膠合。因

此，膠合在一定程度上限制了鏈的傳動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速。

4）鏈條靜力拉斷：低速（o<0.6m/s）的鏈條過載，并超過了鏈條靜力強(qiáng)度的情況下，鏈

條就會(huì)被拉斷。

十十二

十

題4圖

【答】

a）和b）按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)合理。

c）兩輪軸線布置在同一鉛垂面內(nèi)下垂量增大，下鏈輪的有效嚙合齒數(shù)減少，降低了傳動(dòng)能

力，應(yīng)采?。?）調(diào)整中心距（2）加張緊輪（3）兩輪偏置等措施。

5、【解】（1）選擇鏈輪齒數(shù)為/2。假定鏈速v=3?8掰/s,由教材表9-8取主動(dòng)鏈輪齒數(shù)

ZI=23,則從動(dòng)鏈輪齒數(shù)z2=氏=3*23=69。

（2）確定鏈節(jié)距p。計(jì)算功率

Pca=KAP=1.5x7.5=ll.25kW

由教材圖9-13按小鏈輪轉(zhuǎn)速估計(jì)鏈工作在額定功率曲線頂點(diǎn)的左側(cè)。查教材表9-10得

初選中心距a=40p則

2a+Z1+z2+產(chǎn)z?=

Lp

P2-2

2x4026923,p

+(----------->x-^―=127.34

P227r40/7

取=128,根據(jù)教材表9-10得

L1OO

K.=—嚴(yán)6=(一嚴(yán)=107

'hooloo

選取單排鏈，由教材表9-11得K,=1,所需傳遞的功率為

Pca11.25

R0=-------------=--~——-=8.55左沙

KZKLKP1.23X1.07X1

根據(jù)％=8.55左少和々=960r/min,由教材圖9-13選鏈號(hào)為10A的單排鏈。同時(shí)也證實(shí)原

估計(jì)鏈工作在額定功率曲線頂點(diǎn)的左側(cè)是正確的。由教材表9-1查得鏈節(jié)距p=15.875mm。

(3)確定鏈長L及中心距。。

LP128x15.875

L=-^p―=-------=2.03機(jī)

10001000

*)+"「2]+Z)、Z>Z[0

15.87523+6923+6926923

-^―x(128-~)+?128---------)8(---------)2=645.61mm

227r

中心距減小量

△a=(0.002?0,004)?=

(0.002?0.004)x645.61=1.29?258mm

實(shí)際中心距

△a=645.61(1.29?2,58)=644.32?643.03mm

取a=644加加，接近650?W7,符合題目要求。

(4)驗(yàn)算鏈速。

z.pn,23x15.875x960

v=-----------=----------------------=5.482m/s

60x100060x1000

與原假設(shè)相符。根據(jù)教材圖9-14采用油浴或飛濺潤滑。

（5）壓軸力計(jì)算。有效圓周力

P75

￡=1000—=1000x--=1283.81N

,v5.482

按水平傳動(dòng)，取壓軸力系數(shù)K=1.15,則壓軸力

FP

Fp=1.15x1283.81=1476.38^

齒輪傳動(dòng)

1、【答】齒輪傳動(dòng)常見的失效形式有以下幾種：（1）輪齒折斷；（2）齒面點(diǎn)蝕；（3）齒面磨損；

（4）齒面膠合；（5）塑性變形。

閉式硬齒面的設(shè)計(jì)以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主；閉式軟齒面的設(shè)計(jì)通常以保證齒面接觸疲

勞強(qiáng)度為主；開式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)目前僅以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

2、【答】齒輪輪齒修緣是為了減小齒輪傳動(dòng)過程中由于各種原因引起的動(dòng)載荷。做成鼓形是為了

改善載荷沿接觸線分布不均的程度。

3、【答】金屬制的軟齒面齒輪配對(duì)的兩輪齒中，小齒輪齒根強(qiáng)度較弱，且小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

較多，當(dāng)大小齒輪有較大硬度差時(shí)，較硬的小齒輪會(huì)對(duì)較軟的大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化的作

用，可提高大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度。所以要求小齒輪齒面硬度比大齒輪大30?50HBS。

4、【解】

題5圖

5、【解】

（1）由于中間軸上兩齒輪分別為主動(dòng)和從動(dòng)輪，且旋轉(zhuǎn)方向相同，因此為使軸向力方向相

反，必須使齒輪3的螺旋方向與齒輪2的相同。齒輪2為左旋，故齒輪3必須左旋，齒輪4右旋。

（2）使中間軸上輪2和輪3的軸向力互相完全抵消，需要滿足心2=乜3。

￡2=%tan心，%=%tan華

d,d,

因齒輪2和齒輪3傳遞的轉(zhuǎn)矩相同7二G2寸=月3寸，且

ZmC0S

d2=Z2mn2/COS02,4=3n3/四

整理后可得

tanFt2d3z3mw3cos^2

tanF[3d2z2mn2cos^3

z.m.5x17

因此sin",=^^sin￡,=-----sinl50=0.1438

z2mn2~3x51

A=8.27°=8°16'2"

6、【答】將小齒輪的齒寬在圓整值的基礎(chǔ)上人為地加寬5?10mm,以防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)

生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的工作載荷。

7、【答】齒面接觸應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)，齒根彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)。

在作彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)將圖中查出的極限應(yīng)力值乘以0.7。

8、【解】1）選擇齒輪的材料和精度等級(jí)

根據(jù)教材表10-1選大小齒輪材料均為20CrMnTi滲碳淬火。小齒輪齒面硬度取62HRC,大齒

輪齒面硬度取38HRC,芯部300HBS。選精度等級(jí)為6級(jí)。

2）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

①小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩

6Pl,130

T.=9.55xlO6—=9.55%106x-----=106658N.mm

1名11640

②初選載荷系數(shù)：K,=1.6

③確定齒寬系數(shù)：小齒輪作懸臂布置，據(jù)教材表10-7選取力=0.5

④初選螺旋角：￡=14°

⑤計(jì)算斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)：

Z]23z?73

z=---；-=------；----------=25.2,z=---；-=-------；----------=19.9

vlcos30cos314°v7cos30cos314°

⑥確定齒形系數(shù)和應(yīng)力集中系數(shù)：

查教材表10-5得YFaX=2.62,YSaX=1.59,YFa2=2.22,YSal=1.77

⑦確定斜齒輪端面重合度：

查教材圖10-26得￡“=0.78,￡a2=0.88,ea=eal+ea2=0.78+0.88=1.66

⑧確定彎曲強(qiáng)度許用應(yīng)力：

循環(huán)次數(shù)

*==60x11640x1x100=7.0x107

7

N2=60nJLh=60x11640x23/73x1x100=2.2x10

由教材圖查得

10-18KFNl=KFN2=1

取安全系數(shù)SF=1.5

由教材圖10-20(d)得(rFm=aFN2=930MPa

按對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力為

KFNWFNI1義930

［%］=［仁2］=0-7X弋FNI=0.7X--=434MPa

?尸1.3

⑨由彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪的模數(shù)：

YY

因FaiSal＞心2為“2，］=［。尸2］，將齒輪1的參數(shù)代入設(shè)計(jì)公式中得

2KT儲(chǔ)cos?BYFaYSa

m

nt》A2

d句〃

X1.6X106658x0.89xcos?14°.2.62-L59

V0.5x232xl.66*~434=1.84mm

取標(biāo)準(zhǔn)值mn=2mm。

⑩驗(yàn)算載荷系數(shù)：

Z1加“23x2

小齒輪的分度圓直徑d=------=-----=47.4mm

xcospcos14

7idn3.141x47.4x116470

齒輪的圓周速度V=xA-------------------------=28.9rn/s

60x100060x1000

由教材圖10-8查得:Ku=1.16

假設(shè)KAFt/b^00N/mm,由教材圖10-3查得

KFa=KHa=11

齒寬b=(pddx=0.5x47.4=23.7mm

b23.7

齒寬與齒高比b/h=----=——~-=5.3

x

2.25mlt2.252

由教材表10-4查得K班=1.15,由教材圖10-13查得K邛=1.12

彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)

K=KAKvKFaKFfi=1.25x1.16x1.1x1.12=1.79

?修正模數(shù)：

mn=mnt⑷K/Kf=1.84xVl.79/1.6=1.91mm

因此取標(biāo)準(zhǔn)值相〃=2mm合適。

。確定螺旋角：

Z1+Z2%23+732

中心距-----------------X-----------------=98.94mm

2cos§2cos14°

圓整中心距a=99mm后，螺旋角

P—。s心產(chǎn)(23+73)x2

arccos-；---=14°8'28"

2a2x99

◎斜齒輪的相關(guān)參數(shù)

zm23x2

d、=--x-n=------------=47.437mm

1cos夕COS1408'28”

zm73x2

=--2---n=------------=150.562mm

2cos夕COS14°8'28”

b=(pddx=0.5x47.437=23.7mm

對(duì)齒寬圓整：b2=24mm,bx=28mm

3）齒面接觸強(qiáng)度校核

①確定接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)K=K，KvKFaK邛=1.25x1.16x1.1x1.15=1.83

②確定接觸強(qiáng)度許用應(yīng)力：

查教材圖10-21（e）得=。m向2=1500MP。

查教材圖10-19中曲線2得=1.0,K.2=L08

取安全系數(shù)SH=1.0

KHNl°Hliml1.OK1500

[小--------=1500MPa

SH1.0

見J=^*°°=162。MPa

HI1

SH1.0

③確定彈性影響系數(shù)：據(jù)教材表10-6查得Z￡=189.8VMPa-

④確定區(qū)域載荷系數(shù)：據(jù)教材圖10-30查得ZH=2.43

⑤校核接觸強(qiáng)度

_I2KTX~^+T

0H-Z-Z42~~

Vbd]2au

2x1.83x1066583.17+1

189.8x2.43x=1140MPa<[(J]

24x47.4373xl.663.17H

滿足接觸強(qiáng)度要求，以上所選參數(shù)合適。

蝸桿傳動(dòng)

1、【答】蝸桿傳動(dòng)的主要特點(diǎn)有：（1）傳動(dòng)比大，零件數(shù)目少，結(jié)構(gòu)緊湊；（2）沖擊載荷小、傳

動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；（3）當(dāng)蝸桿的螺旋升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性;

（4）摩擦損失較大，效率低；當(dāng)傳動(dòng)具有自鎖性時(shí)，效率僅為0。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(duì)組成減摩性良好的滑

動(dòng)摩擦副。

蝸桿傳動(dòng)通常用于空間兩軸線交錯(cuò)，要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大的減速裝置，也有少數(shù)機(jī)器用

作增速裝置。

2、【答】蝸桿直徑系數(shù)是蝸桿分度圓直徑和模數(shù)的比值。

d1

q=一m

引入蝸桿直徑系數(shù)是為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化。

3、【答】1）在中間平面上，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)就相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動(dòng)。所以在設(shè)計(jì)蝸

桿傳動(dòng)時(shí)，均取中間平面上的參數(shù)（如模數(shù)、壓力角等）和尺寸（如齒頂圓、分度圓等）為

基準(zhǔn)，并沿用齒輪傳動(dòng)的計(jì)算關(guān)系。對(duì)于蝸輪來說，端面模數(shù)等于中間平面上的模數(shù)。

2）蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是：蝸桿的軸向模數(shù)等于蝸輪的端面模數(shù)，蝸桿的軸向壓力角

等于蝸輪的端面壓力角，蝸桿中圓柱上螺旋線的導(dǎo)程角等于蝸輪分度圓上的螺旋角，且螺旋線方

向相同。即

加“1=mr2=m；aal=ar2；y=/3

4、【答】蝸桿傳動(dòng)的失效形式主要有齒面點(diǎn)蝕、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損等。

在開式傳動(dòng)中多發(fā)生齒面磨損和輪齒折斷，因此應(yīng)以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為開式傳動(dòng)的

主要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

在閉式傳動(dòng)中，蝸桿副多因齒面膠合或點(diǎn)蝕而失效。因此，通常是按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行

設(shè)計(jì)，而按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。

對(duì)于閉式傳動(dòng)，由于散熱較為困難，還應(yīng)作熱平衡核算。

5、【解】1）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(gè)蝸桿均為右旋，因此兩個(gè)蝸輪也必為右旋。

3）蝸桿、蝸輪所受各力的作用位置和方向如圖所示

6、【解】

滑動(dòng)軸承

1、【答】滑動(dòng)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(dòng)磨損等損傷。

2、【答】滑動(dòng)軸承材料性能應(yīng)具有以下性能：（1）良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性。（2）良好

的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性。（3）足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力。（4）良好的導(dǎo)熱性、工藝

性、經(jīng)濟(jì)性等。

不存在一種軸承材料能夠同時(shí)滿足以上這些性能。

3、【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(jì)的最低要求。

限制p的目的是保證潤滑油不被過大的壓力擠出，間接保證軸瓦不致過度磨損。

軸承的發(fā)熱量與其單位面積上的摩擦功耗力。成正比，限制夕。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。

4、【答】

形成流體動(dòng)力潤滑（即形成動(dòng)壓油膜）的必要條件是：

1）相對(duì)滑動(dòng)的兩表面間必須形成收斂的楔形間隙；

2）被油膜分開的兩表面必須有足夠的相對(duì)滑動(dòng)速度（亦即滑動(dòng)表面帶油時(shí)要有足夠的油層

最大速度），其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥陀纱罂诹鬟M(jìn)，從小口流出；

3）潤滑油必須有一定的粘度，供油要充分。

向心滑動(dòng)軸承形成動(dòng)壓油膜的基本過程為：

1）軸頸靜止時(shí)，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(dòng)時(shí)，速度極低，帶入軸承間隙中的油量較少，這時(shí)軸瓦對(duì)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。這時(shí)楔

形油膜產(chǎn)生了一定的動(dòng)壓力，將軸頸浮起。當(dāng)軸頸達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸頸便穩(wěn)定在一定的偏

心位置上。這時(shí)，軸承處于流體動(dòng)力潤滑狀態(tài)，油膜產(chǎn)生的動(dòng)壓力與外載荷相平衡。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(dá)到最小值。

5、【解】

軸瓦的材料為ZCuA110Fe3,查其許用應(yīng)力[r]=15MPa,許用[?o]=12MPam/s

1）軸承的平均壓力應(yīng)滿足式（12-1）,據(jù)此可得

F^p]dB=15x200x200=6x105