机械设计第八版课后答案.pdf

机机 械械 设设 计计 第三章课后习题集参考答案 3 3 1 1 参考答案 3 2 参考答案 课后答案网 课后答案网 3 3 3 4 课后答案网 课后答案网 3 5 课后答案网 课后答案网 机 械 设 计 第八章课后习题集参考答案 8 8 1 1 8 8 2 2 8 3 课后答案网 课后答案网 5 4 课后答案网 课后答案网 课后答案网 课后答案网 机 械 设 计 第九章课后习题集参考答案 9 9 1 1 解 图 a b 所示布置中链轮按逆时针方向旋转合理 两轮轴线机具置在同王铅垂面内下垂量增大 下链轮的有效啮合齿数减少 降低了传动能力 应采取 1 调整 中心距 2 加张紧轮 3 两轮偏置等措施 9 9 2 2 课后答案网 课后答案网 课后答案网 课后答案网 9 9 4 4 课后答案网 课后答案网 课后答案网 课后答案网 机械设计第十章机械设计第十章 齿轮设计齿轮设计 课后习题答案课后习题答案 10 210 2 解 1 齿轮 A 为主动轮 齿轮 B 为 惰轮 也就是说齿轮 B 既是主动轮 又是从动轮 当齿轮 B 与主动轮 A 啮合时 工作齿面是王侧 当齿轮 B 与从动轮 C 啮合时 工作齿面是另一侧 对于一个轮齿来讲 是双齿面工作双齿面受载 弯曲应力是对称循环 接触力是脉动循环 取 10 3 答 齿面接触应力是脉动循环 齿根弯曲应力是对称循环 在作弯曲强度 计算时 应将图中查出的极限应力值乘以 0 7 10 4 答 一般齿轮材料主要选用锻钢 碳钢或全金钢 对于精度要求较低的 齿轮 将齿轮毛坯经正火或调质处理后切齿即为成 这时精度可达 8 级 精切合 金钢主要是渗碳后淬火 最后进行滚齿等精加工 其精度可达 7 6 级甚或 5 级 对于尺寸较大的齿轮 可适用铸钢或球墨铸铁 正火后切齿也可达 8 级精度 10 5 课后答案网 课后答案网 提高轮齿抗弯疲劳强度的措施有 增大齿根过渡圆角半径 消除加工刀痕 可降 低齿根应力集中 增大轴和支承的则度 可减小齿面局部受载 采取合适的热处 理方法使轮世部具有足够的韧性 在齿根部进行喷丸 滚压等表面强度 降低齿 轮表面粗糙度 齿轮采用正变位等 提高齿面抗 点蚀能力的措施有 提高齿面硬度 降低表面粗糙度 增大润滑油 粘度 提高加工 发装精度以减小动载荷 在许可范围内采用较大变位系数正 传动 可增大齿轮传动的综合曲率半径 10 6 解 1 选用齿轮的材料和精度等级 由教材表 10 1 可知 大小齿轮材料均为 45 号钢调质 小齿轮齿面硬度为 250HBS 大齿轮齿面硬度为 220HBS 选精度等级为 7 级 2 按齿面接触疲劳强度设计 1 小齿轮传递的转矩 2 初选载荷系数 初选 Kt 1 8 3 确定齿宽系数 小齿轮不对称布置 据教材表 10 7 选用 4 确定弹性影响系数 据教材表 10 6 查得 5 确定区域载荷系数 按标准直齿圆柱齿轮传动设计 ZH 2 5 6 齿数比 7 确定接触许用应力 循环次数 查教材图 10 19 曲线 I 得 查教材 10 21 d 得 8 由接触强度计算小齿轮的分度圆直径 课后答案网 课后答案网 9 验算载荷系数 齿轮的使用系数 载荷 状况以轻微冲击为依据查教材表 10 2 得 KA 1 25 齿轮的圆周速度 由教材图 10 8 查得 Kv 1 12 对于软齿面齿轮 假设 由教材表 10 3 查得 齿宽 齿宽与齿高比 由教材表 10 4 查得 由教材图 10 13 查得 接触强度载荷 系数 10 校正直径 取标准值 m 2 5mm 11 齿轮的相关参数 12 确定齿宽 圆整后 取 b2 50mm b1 55mm 3 校核齿根弯曲疲劳强度 课后答案网 课后答案网 1 确定弯曲强度载荷系数 2 查教材表 10 5 得 3 确定许用应力 由教材图 10 18 查得 取安全系数 由教材图 10 20 c 得 按对称循环变应力确定许用弯曲应力 4 校核弯曲强度 满足弯曲强度 以上所选参数合适 10 7 解 1 材料及精度 根据小齿轮材料 38SiMnMo 调质 查表 10 1 得 硬度 217 269HBS 大齿轮 45 号 钢调质 查表 10 1 得 硬度 217 255HBS 齿轮精度 8 级 2 确定载荷系数 使用系数 按轻微冲击查表 10 2 得 KA 1 25 小齿轮的分度圆直径 齿轮的圆周速度 由教材图 10 8 查得 Kv 1 21 假设由教材表 10 3 查得 课后答案网 课后答案网 齿宽 b 160mm 齿宽系数 齿宽与齿高比 由教材表 10 4 查得 由教材图 10 13 查得 1 40 弯曲强度载荷 系数 2 33 接触强度载荷 系数 2 23 3 确定强度计算各系数 1 计算斜齿轮的当量齿数 2 确定齿形系数和应力集中系数 查教材表 10 5 得 3 确定斜齿轮端面重合度 查教材图 10 26 得 4 螺旋角影响系数 斜齿轮的纵向重合度 查教材图 10 28 得 5 确定弹性影响系数 据教材表 10 6 查得 ZE 189 8MPa 6 确定区域载荷系数 据教材图 10 30 查得 ZH 2 47 4 计算许用应力 1 计算循环次数 课后答案网 课后答案网 2 计算弯曲强度许用应力 由教材图 10 18 查得 取安全系数 由教材图 10 20 C 得 按脉动循环变应力确定许用弯曲应力 3 计算接触强度许用应力 查教材图 10 19 中曲线 1 得 查教材图 10 21 d 得 取安全系数 SH 1 0 则 4 由弯曲强度确定的最大转矩 比较和 由公式得 5 由接触强度 确定的最大转矩 由公式 课后答案网 课后答案网 得 6 齿轮行动的功率 由弯曲强度和接触强度计算的转矩可知 此齿轮传动所能 传递的最大转矩为 T1 1827280N mm 10 8 解 1 选择齿轮的材料和精度等级 根据教材表 10 1 选大小齿轮材料均为 20CrMnTi 渗碳淬火 小齿轮齿面硬度取 62HRC 大齿轮齿面硬度取 58HRC 世部 达 300HBS 选精度等级为 6 级 2 按齿根弯曲疲劳强度设计 1 小齿轮传递的转矩 2 初选载荷 系数 初选 Kt 1 6 3 确定齿宽系数 小齿轮作臂布置 据教材表 10 7 选取 4 初选螺旋角 5 计算斜齿轮的当量齿数 6 确定齿形系数和应力集中系数 查教材表 10 5 得 7 确定斜齿轮端面重合度 查教材图 10 26 得 8 确定弯曲强度许用应力 循环次数 由教材图 10 18 查得 取安全系数 SF 1 5 由教材图 10 20 d 得 课后答案网 课后答案网 按对称循环变应力确定许用弯曲为 9 由弯曲强度计算齿轮的模数 因 将齿轮 1 的参 数代入设计公式中得 取标准值 10 验算载荷系数 小齿轮的分度圆直径 齿轮的圆周速度 由教材图 10 8 查得 假设 由教材表 10 3 查得 齿宽 由教材表 10 4 查得 由 10 13 查得 弯曲强度载荷 系数 11 校正模数 可以得出前面取标准值合适 12 螺旋仍的确定 中心距 圆整中心距 a 99mm 后 螺旋角 课后答案网 课后答案网 13 斜齿轮的相关参数 对齿宽圆整 b2 24mm b1 28mm 3 齿面接触强度校核 1 确定接触强度载荷系数 1 83 2 确定接触强度许用应力 查教材图 10 21 e 得 查教材图 10 19 中曲线 2 得 取安全系数 SH 1 0 3 确定弹性影响系数 据教材表 10 6 查得 4 确定区域载荷系数 据教材图 10 30 查得 ZH 2 43 5 校核接触强度 满足接触强度 以上所选参数合适 课后答案网 课后答案网 机机 械械 设设 计计 第十一章第十一章 课后习题集参考答案课后习题集参考答案 11 1 解 各轴的回转方向如图 11 7 所示 蜗转 2 4 的轮齿螺旋线方向均为右旋 蜗杆 蜗轮所受各力的作用位置 及方向如图 11 7 所示 11 2 解 采用渐开线蜗杆 ZI 考虑到是低速中载的蜗杆 蜗杆用45呈钢 蜗杆螺旋齿面要不熟淬火 硬度为45 55HRC 蜗轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10P1 金属模铸造 1 按齿面接触疲劳强度设计 1 确定各计算系数 由教材表 11 5 查得 KA 1 15 取 则载荷系数 蜗轮为铸锡磷青铜 取 ZE 16OMPa 假设 d1 a 0 35 从教材图 11 18 中查得 2 确定许用接触应力 根据蜗轮材料为 ZCuSn10P1 金属模铸造 蜗杆螺旋齿面硬度 45HRC 由教材表 11 7 查 得蜗轮的基本许用接触应力 蜗杆传动的工作寿命 Lh 12000h 蜗轮轮的应力循环次数为 寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为 3 计算中心距 取中心距 a 125mm 因 i12 20 故从教材表 11 2 中取模数 m 5mm 蜗 杆分度圆直径 d1 50mm 这时 d1 a 0 4 由教材图 11 8 查得接触系数 因为因此以上计算结果 可用 2 蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸 课后答案网 课后答案网 1 蜗杆 由教材表 11 2 查得蜗杆头数 z1 2 直径系数 q 10 分度圆导程角 则 轴向齿距 齿顶圆直径 齿根圆直径 蜗杆轴向齿厚 2 蜗轮 蜗轮齿数 z2 41 变位系数 x2 0 5 验算传动比 i z2 z1 20 5 这时传动比误差为 2 5 是允许的 蜗轮分度圆直径 d2 mz2 205mm 蜗轮喉圆直径 蜗轮咽喉母圆半径 3 校核齿根弯曲疲劳强度 1 确定各计算系数 当量齿数 根据 x2 0 5 和 由教材图 11 19 查得齿形系数 根据 x2 0 5 和 zv2 43 48 由教材图 11 29 查得齿形系数 螺旋角影响系数 2 确定许用弯曲应力 由教材表 11 8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为 寿命系数 许用弯曲应力 3 校核计算 满足弯曲强度条件 4 热平衡计算 取润滑油的最高工作温度 周围空气温度取 箱体表面传热系数 滑动速度为 由教材表 11 18 插值求得当量摩擦角 蜗杆传动的总效率为 课后答案网 课后答案网 蜗杆传递的功率为 所需的散热面积为 5 结构设计 略 11 3 解采用渐开线蜗杆 ZI 1 按齿面接触疲劳强度设计 1 确定作用在蜗轮上的转矩 按 z1 2 估取效率 蜗轮上的转矩为 2 确定各计算系数 由教材表 11 5 查得 KA 1 取 则载荷系数 蜗轮为铸锡磷青铜 取 ZE 160MPa 假设 d1 a 0 4 从教材图 11 18 中查得 3 确定许用接触应力 根据蜗轮材料为 ZCuSn10P1 金属模铸造 蜗杆螺旋齿面硬度 45HRC 由教材表 11 7 查 得蜗轮的基本许用接触应力 蜗杆传动的工作寿命 Lh 16800h 蜗轮轮齿的应力循环次数 寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为 4 计算中心距 取中心距 a 200mm 因 i 23 故从教材表 11 2 中取模数 m 8mm 蜗杆分度圆直径 d1 80mm 这时 d1 a 0 4 与假设 值相符 因此以上计算结果可用 2 蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸 1 蜗杆 从教材表 11 2 查得蜗杆头数 z1 2 直径系数 q 10 分度圆导程角 则 课后答案网 课后答案网 轴向齿距 齿顶圆直径 齿根圆直径 蜗杆轴向齿厚 2 蜗轮 蜗轮齿数 z2 47 变位系数 x2 0 375 验算传动比 i z2 z1 23 5 这时传动比误差为 2 2 是允许的 蜗轮分度圆直径 d2 mz2 276mm 蜗轮喉圆直径 蜗轮齿根圆 直径 蜗轮咽喉母圆半径 3 校核齿根弯曲疲劳强度 1 确定各计算系数 法量齿数 根据 x2 0 375 和 则教材图 11 19 查得齿形系数 螺旋角影响系数 2 确定许用弯曲应力 由教材表 11 8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为 寿命系数 许用弯曲应力 3 校核计算 满足强度条件 4 热平衡计算 取润滑油的最高工作温度 周围空气温度取 箱体表面传热系数取 滑动速度为 由教材表 11 18 插值求得当量摩擦角 蜗杆传动的总效率为 课后答案网 课后答案网 5 结构设计 略 11 4 解 采用开式渐开线蜗杆 ZI 传动 因为要救济 n1 1460r min n2 120r min 所以 i 12 17 故按非标准中心距设计 蜗杆用 45 号钢 蜗杆螺旋 齿面要求淬火 硬度为 45 55KRC 蜗轮用铸 锡磷青铜 ZCuSn10P1 金属模铸造 1 按齿根弯曲疲劳强度设计 1 确定作用在蜗轮上的转矩 按 z1 2 估取效率 蜗轮上的转矩为 2 确定各计算系数 由教材表 11 5 查得 KA 1 15 取 则载荷 系数 假设 当量齿数为 由教材图 11 19 查得齿形系数 螺旋角影响系数 3 确定许用弯曲应力 由教材表 11 8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为 蜗杆传动的工作寿命 Lh 6000h 蜗轮轮齿的应力循环次数 寿命系数 许用弯曲应力 4 计算 取模数 m 10mm 蜗杆分度圆直径 d1 80mm 实际中心距 a 0 5 q z2 m 160mm 课后答案网 课后答案网 2 蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸 1 蜗杆 由教材表 11 2 查得蜗杆头数 z1 2 直径系数 q 8 分度圆导程角 则 轴向齿距 齿顶圆直径 齿根圆 直径 蜗杆轴向齿厚 2 蜗轮 蜗轮齿数 z2 24 不变位 验算传动 比 i z2 z1 12 这时传动比误差为 1 4 是允许的 蜗轮分度圆直径 d2 mz2 240mm 蜗轮喉圆直径 蜗轮喉齿根圆直径 蜗轮 咽喉母圆半径 3 结构设计 略 11 5 解 采用渐开线蜗杆 ZI 蜗杆材料为 20Cr 渗碳淬火 齿面硬度58HRC 蜗轮用铸锡磷青铜 金属模铸造 1 按齿面接触疲劳强度设计 1 确定作用在蜗轮 上的转矩 按 z1 2 估取效率为 0 8 蜗轮上的转矩为 2 确定各计算系数 由教材表 11 5 查得得 KA 1 取 则载荷 系数 蜗轮为铸锡青铜 取 ZE 160MPa 分设 d1 a 0 4 从教材图 11 18 中查得 3 确定许用接触应力 根据蜗轮材料为 ZCuSn10P1 金属模铸造 蜗杆螺旋齿面硬度 45HRC 由教材表 11 7 查得 蜗轮的基本许用接触应力 蜗杆传动的工作寿命 Lh 15000h 蜗轮轮齿的应力循环次数 寿命系数 课后答案网 课后答案网 蜗轮齿面的许用接触应力为 4 计算中心距 取中心距 a 200mm 因 i 20 故从教材表 11 2 中取模数 m 8mm 蜗杆分度圆直径 d1 80mm 这时 d1 a 0 4 与假 设值相符 因此以上计算结果可用 2 蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸 1 蜗杆 从教材表 11 2 查和蜗杆头数 z1 2 直径系数 q 10 分度圆导程角 计算可得轴向齿距 齿顶圆直径 da1 96mm 齿根圆直径 df1 60 8mm 蜗杆轴向齿厚 Sa 12 567mm 2 蜗轮 蜗轮齿数 z2 41 变位系数 x2 0 5 验算传动比 i z2 z1 20 5 这时传动比误差为 2 5 是允许的 蜗轮分度圆直径 d2 328mm 蜗轮喉圆直径 da2 336mm 蜗轮齿根圆直径 df2 300 8mm 蜗轮咽喉母圆半径 rg2 32mm 3 校核齿根弯曲疲劳强度 1 确定各计算系数 当量齿数 根据 x2 0 5 和 zv2 43 48 由教材图 11 19 查得齿形系数 螺旋角影响系数 2 确定许用弯曲应力 由教材表 11 8 查得蜗轮的基本许用弯曲 应力为 寿命系数 许用弯曲应力 3 校核计算 满足弯曲强度条件 4 热平衡计算 取润滑油的最高工作温度 周围空气温度取 箱体表面传热系数取 滑动速度为 课后答案网 课后答案网 由教材表 11 18 插值 求得当量摩擦角 蜗杆传动的总效率为 与预估值相符 所需的散热面积为 5 结构设计 略 11 6 解 蜗杆材料为 45 号钢 经淬火 磨沙尘暴而成 蜗轮齿圈材料为锡青铜 从 GB T1089 1988圆弧圆柱蜗杆 蜗轮精度中选择 6 级精度 1 确定蜗杆与蜗轮的主要几何参数 因为 n1 910r min n2 18r min 所以传动比 i 50 66 输入功率为 由教材图 11 20 可查得中心距 a 250mm 参考教材表 11 10 可确定该传动 中蜗杆与蜗轮 的主要参数为 z1 1 z2 50 m 8 2mm d1 78 6mm x2 0 695 d2 2a d1 2x2m 410mm q 9 59 验算传动 比 i z2 z1 50 这时传动比误差为 1 1 是允许的 2 校核 蜗轮齿面接触疲劳强度 蜗轮分度圆周上的圆周力为 系数 蜗轮平均齿宽 bm2 0 45 d1 6m 57 51mm 因为 由教材表 11 13 查得蜗杆齿的齿形系数 Yz 0 666 蜗轮齿面接触应力为 由教材表 11 14 查得蜗轮与蜗杆的配对材料系数 K0 7 84 寿命系数 滑动速度 课后答案网 课后答案网 速度系数由教材表 11 16 插值求得 载荷系数 蜗轮齿面接触疲劳极限为 蜗轮的圆周速度 由教材表 11 12 查得接触疲劳强度最小安全系数 蜗轮齿面接触疲劳强度的安全系数为 所以蜗轮齿面接触疲劳强度满足要求 3 校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度 蜗轮平均圆直径 蜗轮平均圆上的最大圆周力为 蜗轮齿宽取为 b2 58mm 蜗轮齿弧长 法向模数 蜗轮齿根最大应力系 数为 由教材表 11 17 查得蜗轮齿根应力系数极限值 蜗轮齿根弯曲疲劳强度的安全系数为 所以蜗轮齿根弯曲疲劳强度满足要求 4 计算几何尺寸 略 5 结构设计 略 课后答案网 课后答案网 机 械 设 计 第十二章课后习题集参考答案 12 1 解 轴瓦的材料为 ZCuAl10Fe3 查其许用应力 p 15MPa 许用 pv 12MPa m s 1 轴承的平均压力应满足式 12 1 据此可得 2 轴承的 Pv 值应满足式 12 2 据此可得 综合考虑 1 和 2 可知最大径向载荷为 1212 2 2 解 确定轴承的形式 采用剖分式结构 便于安装和维护 润滑方式为润滑 由机械设计手册可初选 H4090 号 径向滑动轴承 轴瓦材料采用 2CuSn10P1 其中 p 15MPa pv 15MPa v 10m s 1 确定轴承宽度 对二起重装置 轴承的宽径比可以取大一些 取 B d 1 5 则轴承宽度 B 1 5 d 135mm 2 验算轴承强度 根据式 12 1 得 从上面的验算可以看出选材俣理 4 选择配合 滑动轴承常有的配合有 等 参考同类机械的使用经验取第三个 12 3 解 按查 L AN32 的运动粘度 查得换算出 L AN32 时的动力黏度 课后答案网 课后答案网 轴径转速 承受最大载荷时 考虑到表面几何形状误差和轴径挠曲变形 选安全系数为 2 根据式 12 9 式 12 10 得 所以 由 B d 1 及查教材表 12 8 得有限宽轴承的承载量系数 因为 所以 可以实现液体动力润滑 1212 4 4 解 1 选择轴承材料及轴瓦结构 该轴承转速较高 帮选用带轴承衬套的轴瓦 且安装方便 轴瓦采用剖分 式结构 轴瓦材料为 ZQSn6 6 3 导热性好 轴承衬套采用 ZChSnSb11 6 由机械说干就干手册查得 由于起停车时 轴承会处于非液体摩擦状态 进行混合润滑计算 2 选宽径比 确定轴承宽度取 B d 1 则 B 0 15M 3 按混合润滑计算 帮轴承材料合适 4 选择润滑油 参考同类机器 选用 L AN22 号机械油 在时动力黏度为 5 选相对间隙 轴承半径间隙 1 算承载系数 Cp 课后答案网 课后答案网 7 求偏心北和阻力系数 Cf 及耗油量 根据 Cp 及 B d 查表得 耗油量 8 求最小油膜厚度 9 确定许用油膜厚度 h 取轴颈表面粗糙度 轴瓦表面粗糙度 安全系数 S 2 则 可以形成液体动压润滑 10 计算润滑油流量 由得 q 11 计算摩擦系数 f 12 计算轴承温升和轴承平均温度 取 由式 12 15 得 平均温度为 13 选择配合 根据间隙 c 0 1005mm 直径间隙 选配合 H9 d9 孔为 轴 最 大间隙为 最小间隙为 直径间隙在二者之间且接近平 均值 所用合理 课后答案网 课后答案网 14 绘制轴瓦与零件工作图 从略 课后答案网 课后答案网 第十三章第十三章 滚滚动轴承动轴承 课后习题参考答案课后习题参考答案 1313 1 1 解 各轴承的内径均为 35mm 6208 P2 轴承公差等级最高 6207 P2 轴承允许的转 速最高 N307 P4 轴承 承受径向载荷能力最高 51307 P6 轴承不能承受径向载荷 1313 2 2 解 8 小时 20 分时转动的圈数为 L 8 60 20 2000 1000000 此寿命刚好为 1000000r 且轴承在基本额定动载荷下试验 所以其失效率应为10 应约 有 50 10 5 个轴承已失效 13 3 解 根据式 13 3 有 13 4 解 由于轴径已确定 所以采用验算的方法确定轴承的型号 初选 6207 轴承 其基 本额定动载荷 C 25500N 基本额定静载荷 C0 15200N 验算如下 1 求相对轴向载荷 对应的 e 值和 Y 值 根据教材表 13 5 注 1 对深沟球轴承取 则相对轴向载荷 在表中介于 0 689 1 03 之间 对应的 e 值为 0 26 0 28 由于 显然比 e 大 所 课后答案网 课后答案网 以 Y 值为 1 71 1 55 2 用线性插值法求 Y 值 故 X 0 56 Y 1 7 3 求当量动载荷 P 取载荷系数 则 4 验算轴承寿命 所以所选轴承不能满足说干就干要求 改选 6307 轴承重新计算 结果如下 C 33200N Co 19200N Y 1 81 P 2705 95N Lh 10614 65h 6000h 所以选 6307 轴承可满足设计要求 13 5 解 1 求派生轴向力 Fd 根据教材表 13 7 得 2 计算各轴承轴向力 课后答案网 课后答案网 3 确定 X Y 根据教材表 13 5 因为 所以 X1 1 Y1 0 因为 所以 X2 0 41 Y2 0 87 4 计算当量动载荷 P 取载荷系数 则 5 计算轴承寿命 由于题目中未给出轴承的具体代号 不能确定轴承的基本额定静载 荷 C0 这里选 7207AC 查轴承手册得其基本额定动载荷 C 29000N 由于 P1 P2 所以用 P1 计算轴承寿命 13 6 解 1 求两轴承受到的径向载荷 Fr1 和 Fr2 同教材例题 2 求两轴承的计算轴向力 Fa1 和 Fa2 查轴承手册得 30207 轴承 e 0 37 Y 1 6 Cr 54200N 根据教材表 13 7 得 3 求轴承当量动载荷 P1 和 P2 因为 根据教材表 13 5 得径向载荷系数和轴向载荷系数为 课后答案网 课后答案网 对轴承 1 X1 0 4 Y1 1 6 对轴承 2 X2 1 Y2 0 因轴承运转中有中等冲击载荷 按教材表 13 6 取 1 5 则 4 计算轴承寿命 13 7 解 查滚动轴承样本或设计手册可知 6308 轴承的基本额定动载荷 C 40800N 由于 要求寿命不降低的条件下奖工作可靠度提高到 99 所以有 由上式得 C 68641 55N 查滚动轴承样本或设计手册得 6408 轴承的基本额定动载荷 C 65500N 勉强符合要求 故可用来替换的轴承型号为 6408 课后答案网 课后答案网 机 械 设 计 第十四章课后习题集参考答案 1414 1 1 解 1 计算名义转矩 T T 9550P n 39 79N m 2 确定计算转矩 Tca 由教材表 14 1 查得 故由式 14 1 得 3 选择联轴器型号 查得 TL4 型弹性套柱销联轴器的公称扭矩 Tn 63N m 铁制的许用转速 n 4200r min 钢制 的许用转速 n 5700r min 轴径在 20 28mm 之间 故选用 TL5 型弹性套柱销联轴器的公称扭矩 Tn 125N m 铁制 的许用转速 n 3600r min 钢制的许用转速 n 4600r min 轴径在 25 35mm 之间 故选用 TL5 型弹性套柱销联 轴器 1414 2 2 解 1 计算名义转矩 T T 1209 67N m 2 确定计算转矩 Tca 1572 57N m 3 选用联轴器型号 查得 HL5 型弹性柱销联轴器的公称扭矩 Tn 2000N m 铁制的许用转速 n 2500r min 钢 制的许用转速 n 3550r min 轴径在 50 75mm 之间 故选用 HL5 型弹性柱销联轴器 4 若原动机改为活塞式内燃机时 需根据教材表 14 1 重新查工作情况系数 KA 重新矩 Tca 根据计算结果选 择联轴器的 根据计算 若为四缸和四缸以上的内燃机 可选 HL5 型 若是双缸或单缸内燃机 HL5 型公称扭矩 不满足要求 HL6 型轴孔直径不满足要求 故考虑修改外伸轴的直径或改变联轴器的类型 14 3 解 1 计算名义转矩 T 34 61N m 2 轴向力 F 由式 14 8 得 机床载荷变化较为平稳 取 KA 1 5 由已知条件可知接合面数 z 8 由教材表 14 2 得 f 0 06 将上述数据代入 上式得 课后答案网 课后答案网 14 4 解 查教材表 15 1 45 号钢正火 许用切应力由式 14 9 除去过载限 制系数 K 安全联轴器所能传递的最大极限 当载荷超过 79 56 时 安全联轴器可体现其安全作用 课后答案网 课后答案网 机 械 设 计 第十五章课后习题集参考答案 1515 1 1 解 轴的强度不足时 可采取增大轴的直径 改变材料类型 增大过渡圆角半径 对角半径 对轴的表 面进行热处理和表面硬化加工处理 提高 表面加工质量 用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度 改进轴的结构形状等措施 1515 2 2 解 应取同截面上几个应力集中源中有效应力集中系数中的最大值为该剖面的有效应力集中系数 15 3 解 静强度校核的目的在于评定轴抵抗塑性变形的能力 这对那些瞬时载荷很大 或应力循环的不对称性 较为严重的轴是很必要的 校核 计算时不考虑应力集中等因素的影响 因为应力集中不影响静应力的大小 只 影响到应力副的值 15 4 解 如图 15 12 所示 1 两轴承应当正装 2 应有间隙并加密封圈 3 应有肩一 4 键不能伸入盖端 轴的伸出部分应加长 5 齿轮不能保证轴向固定 6 应有轴肩 定位 7 应加调整片 改正图见轴线下半部 分 15 5 解 轴的材料为 45 号钢 查教材表 15 3 A0 112 得 则取 d 18mm 课后答案网 课后答案网 15 6 略 15 7 解 1 计算齿轮受力 T 9 55 P n 291 8 2 作轴的空间受力简图 如图 15 14 a 所示 3 作垂直面受力图 弯矩 Mv 图 如图 15 14 b 所示 4 作水平面受力图 弯矩图 如图 15 14 C 所示 课后答案网 课后答案网 5 作合成变矩图 如图 15 14 d 所示 6 作扭矩图 如图 15 14 e 所示 T 291 8N m 7 作当量变矩图 如图 15 14 f 所示 扭矩为脉动循环 0 6 轴材料选用 45 号钢正火 HBS200 8 校核截面 I I II II 1 截面 I I B 截面 由 d 50mm 可得 2 截面 II II C 截面 由 d 45mm 可得 结论 此轴安全 课后答案网 课后答案网 安全系数校核法略 15 8 解 课后答案网 课后答案网 机 械 设 计 第十六章课后习题集参考答案 1616 1 1 解 1 选择材料 因弹簧在静载荷 常温下工作 可以按第 III 类弹簧来考虑 又由于尺寸较小 故选用碳素弹 簧钢丝 C 级 2 计算弹簧钢丝直径及确定弹簧中径 若取弹簧钢丝 直径为 2 5mm 则中径 D D2 d 13 5mm 由教材隔 16 5 取为 D 12mm 则旋绕比 C D d 4 8 曲度系数为 估取弹簧钢丝 直径为 2 5mm 由教材隔 16 3 暂选 则根据教材隔 16 2 可知 则 考虑到强度还有富余 C 值偏小以及为了结构安排方便 改取 d 2 2mm 则中径 D D2 d 13 8mm 由教材隔 16 5 取为 D 12mm 绕比 C 5 45 曲度系数为 由教材表