机械设计答案

第八章一、选择题81B82CC83B84C85A86B87A88D89C810C811D812A813D814C815D816D817D818A819B820B二、填空题821在平带或V带传动中，影响最大有效圆周力FEC的因素是初拉力F0、摩擦系数（当量摩擦系数V）和小轮包角1。822V带传动在工作过程中，带内应力有紧边、松边拉应力（1、2）、离心拉应力C、弯曲应力（B1、B2），最大应力MAX1CB1，发生在紧边刚绕上小带轮处。823带传动的主要失效形式为疲劳破坏和打滑，其设计准则为在不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。824某普通V带传动，传递功率P75KW，带速V10M/S，紧边拉力是松边拉力的两倍（F12F2），则F11500N和F2750N。825带传动中，带的张紧方法有安装张紧轮和调整中心距两类。826带传动过载打滑时，打滑现象首先发生在小带轮上，其原因是小轮包角小于大轮包角。827在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动应布置在高速级，原因是提高带传动的能力、工作平稳性好及起到过载保护的作用。828V带传动中，带的型号应根据计算功率和小轮转速选择。829在带传动中，带的弹性滑动发生的原因是带两边的拉力差及弹性变形。830带传动中，带的离心力发生在带绕在带轮上的部分。三、分析与思考题831相同的条件下，为什么V带比平带的传动能力大答平带的工作面是和带轮接触的内周面，而V带的工作面是V带的两侧面，由于楔形增压作用，在同样的张紧力下，V带传动比平带传动能产生更大的摩擦力。因此V带比平带的传动能力大。832带传动设计时，为什么要限制其最小中心距和最大传动比答中心距过小和传动比过大，均会造成小轮包角1过小，降低传动能力。834带传动的主要失效形式是什么带传动的设计准则是什么答带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。833在普通V带传动中，为什么一般推荐使用的带速为5V25M/S答一般V25M/S。若带速过大（V25M/S），则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。带速V也不能过小（一般不应小于5M/S）。PFEV，带速太小，P小传动能力降低；或P一定时，使所需的圆周力过大，易打滑，从而使所需的胶带根数过多。836带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的对带传动有何影响答在带传动中，带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的，是带在轮上的局部滑动，弹性滑动是带传动所固有的特性，是不可避免的。弹性滑动使带传动的传动比增大。当带传动的负载过大，超过带与轮间的最大摩擦力，将发生打滑，带在轮上全面滑动，打滑是带传动的一种失效形式，是可以避免的。835影响带传动工作能力的因素有哪些答1）（FEC）F0、1、F2）（V）DD1、N13）型号839某带传动由变速电动机驱动，大带轮的输出转速的变化范围为5001000R/MIN。若大带轮上的负载为恒功率负载，应该按哪一种转速设计带传动若大带轮上的负载为恒转矩负载，应该按哪一种转速设计带传动为什么1000VFPEP一定，N2V，所需的有效圆周力FE，按较大的FE设计带传动能够保证不打滑和具有一定的疲劳寿命时，当带传动高速运转时，就不会打滑和并具有一定的疲劳寿命，按转速500R/MIN来设计带传动。T一定，FEC，N2V，传递的功率PFEV按转速1000R/MIN来设计带传动。TP840一带式输送机装置如图。已知小带轮基准直径DD1140MM，大带轮基准直径DD2400MM，鼓轮直径D250MM，为了提高生产率，拟在输送机载荷不变（即拉力F不变）的条件下，将输送带的速度V提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更换大小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一增速要求，试分析采用下列哪种方案更为合理，为什么1、将DD2减小到280MM；2、将DD1增大到200MM；3、将鼓轮直径D增大到355MM。输出功率P出FV1、DD2,N2,V，F不变，则P出输入功率P入FE带V带而10006011DDNV带不变FE带42可能引起打滑或疲劳失效。减小DD2不可行。1、将DD2减小到280MM；2、将DD1增大到200MM；3、将鼓轮直径D增大到355MM。输入功率P入FE带V带10006011DDNV带增大DD1可行。2、DD1，且DD1，1，KDD1，P0DD1，B1942140140200DDDD1D1D1带带带VVV输入功率P1FEVV，V带传动的有效拉力FE不变，不会出现打滑和疲劳破坏。1、将DD2减小到280MM；2、将DD1增大到200MM；3、将鼓轮直径D增大到355MM。3、输出功率P出FVD，V，F不变，则P出输入功率P入F带V带而10006011DDNV带不变F带可能引起打滑。增大D不可行。此题的答案告诉我们用提高带速的办法提高带传动的功率是可行的，带传动更适宜在高速下工作。解原V带传动比85721404001212DDDDI方案1、2的V带传动比2200400140280121212DDDDII原运输带速度,60000DNVY现运输带速度,60000DNVY同理方案3运输带速度提高42250250355DDDVVV三种方案都能使运输带速度提高42左右，但只有方案2是合理方案，方案1、3都不能采用。942128572857218572121YYYNNNVVV方案1、2运输带速度提高现运输带鼓轮转速减电减电INIINNY212原运输带鼓轮转速减电减电INIINNY857212A平带传动五、分析与思考题BV带传动第十章一、选择题101A、GD、EB、C、F、H、I、J1014C1015B1016A1017A1018C1019D二、填空题1023对齿轮材料的基本要求是齿面硬，齿芯韧；齿轮传动中，软、硬齿面是以齿面硬度来划分的，当HBFB；A）B）1231图所示为两个尺寸相同的液体摩擦滑动轴承，其工作条件和结构参数（相对间隙、动力粘度、速度V、轴径D、轴承宽度B）完全相同。试问哪个轴承的相对偏心率较大些哪个轴承承受径向载荷F较大哪个轴承的耗油量Q较大些答偏心率E/半径间隙RR2PCVBF22VBDQCQ1AB（3）令耗油量（或流量）系数为CQVBDCQQ而CP随变化（3）令耗油量（或流量）系数为CQVBDQCQ则润滑油流量QCQVBD，由书中图1216可知当在曲线顶点左侧时，CQQAQB当在曲线顶点左侧时，CQQAQB3按计算F1955414KNF2573065KN1按计算FDBP20025015750KN1233有一不完全液体润滑径向滑动轴承，轴颈直径D200MM，轴承宽度B250MM，轴承材料选用ZCUAL10FE3，当轴转速为60R/MIN、100R/MIN、500R/MIN时,轴承允许的最大径向载荷各为多少解查表122ZCUAL10FE3P15MPAPV12MPAM/SV4M/SPDBFPPVDNDBFPV1000602按计算V10628M/SVV21047M/SVV35236M/SV不满足VDNV100060一、选择题131AB、D132BDA、C133C134D135D136A137B、C138D139C1310D二、填空题1311B1312D1313A1314B1315D13161径向承载能力最高和最低的轴承分别是N316/P6和513162轴向承载能力最高和最低的轴承分别是51316和N316/P63极限转速最高和最低的轴承分别是6306/P5和513164公差等级最高的轴承是6306/P55能承受轴向径向联合载荷的轴承是30306第十三章滚动轴承1217深沟球轴承和角接触球轴承在结构上的区别是深沟球轴承的外圈边沿两端厚度一样，公称接触角为0；而角接触球轴承外圈边沿两端有厚薄之分，公称接触角不为0，在承受载荷上的区别是深沟球轴承可以承受不大的双向轴向力，而角接触球轴承只可承受单向轴向力。1318对于回转的滚动轴承，一般常发生疲劳点蚀破坏，故轴承的尺寸主要按疲劳寿命计算确定。1319对于不转、转速极低或摆动的滚动轴承，常发生塑性变形破坏，故轴承的尺寸主要按静强度计算确定。1320滚动轴承工作时，滚动体和转动套圈的表面接触应力特性为规律性非稳定的脉动循环；而固定套圈接触点的接触应力特性为稳定的脉动循环。1322滚动轴承轴系支点轴向固定常用的三种结构形式是双支点各单向固定（两端固定）、一支点双向固定，另一端支点游动（一端固定、一端游动）、两端游动支承（两端游动）。1323滚动轴承预紧的目的是提高轴承的旋转精度、支承刚度、减小机器工作时轴的振动，所谓预紧，就是指在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的游隙。324滚动轴承的内径和外径的公差带均为精度不同数值较小的负偏差，而且统一采用上偏差为0，下偏差为负值的分布。1325滚动轴承的密封的目的是为了防止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑油流失，滚动轴承常用的三种密封方法为接触式密封（中低速）、非接触式密封（高速）、混合式密封（密封效果较好）。1327为什么30000型和70000型轴承常成对使用成对使用时，什么叫正装及反装什么叫“面对面”及“背靠背”安装试比较正装及反装的特点。答30000型和70000型轴承只能承受单方向的轴向力，成对安装时才能承受双向轴向力。同时这两类轴承的公称接触角大于零，承受径向载荷时会产生内部轴向力，为避免轴在内部轴向力作用下产生轴向移动。正装和反装是对轴的两个支承而言，两个支承上的轴承外套圈薄边相对（大口径）安装叫正装，外套圈厚边相对（小口径）安装叫反装。“面对面”和“背靠背”安装是对轴的一个支承而言，一个支承上的两个轴承大口径相对为“面对面”安装，小口径相对为“背靠背”安装。正装轴热伸长可能会使轴承卡死；反装轴热伸长会使受载滚动体个数减少。1328滚动轴承的寿命与基本额定寿命有何区别按公式LC/P计算出的L是什么含义答轴承的寿命是指出现点蚀前的寿命（转速），是一般概念的寿命。在一批轴承中，各个轴承的寿命离散性很大。而基本额定寿命是指对于点蚀失效具有90可靠度的寿命。是一个特定意义的寿命。LC/P中的L为轴承的基本额定寿命，单位为106转。1329滚动轴承基本额定动载荷C的含义是什么当滚动轴承上作用的当量动载荷不超过C值时，轴承是否就不会发生点蚀破坏为什么答C的含义见教材。当PC时，轴承是否发生点蚀要具体分析。当说要求的工作寿命等于C/P时，出现点蚀的概率为10；大于C/P时，概率大于10；小于C/P时，概率小于10。总有点蚀出现的可能性，仅概率大小不同。330对同一型号的滚动轴承，在某一工作状况下的基本额定寿命为L。若其它条件不变，仅将轴承所受的当量动载荷增加一倍，轴承的基本额定寿命将为多少答对于球轴承，当P2P，LPCPCL8181233对于滚子轴承，当P2P，LPCPCL1101110123103101331滚动轴承常见的失效形式有哪些公式LC/P是针对哪种失效形式建立起来的答滚动轴承常见的失效形式有疲劳点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损（胶合）等。公式LC/P是针对疲劳点蚀失效形式建立起来的。1333什么类型的滚动轴承在安装时要调整轴承游隙常用哪些方法调整轴承游隙答29000、30000、70000、51000、52000型轴承的游隙大小是可变的，安装时应根据使用要求进行调整。其它轴承都有规定的游隙系列，使用时通常不调整游隙。游隙的大小可通过垫片、调整螺母等方法进项调整1334滚动轴承支承的轴系，其轴向固定的典型结构形式有三类1两支点各单向固定2一支点双向固定，另一支点游动3两支点游动。试问这三种类型各适用什么场合答两支点各单向固定的支承方式用于工作温度变化较小且支承跨度不大的短轴；一支点双向固定，另一支点游动的支承方式用于工作温度变化较大且支承跨度较大的长轴；两支点游动的支承方式用于人字齿轮的游动齿轮轴。1335一高速旋转、传递较大功率且支承跨距较大的蜗杆轴，采用一对正装的圆锥滚子轴承作为支承。是否合适为什么答因为蜗杆传动效率低。若传递功率大，转速高，则温升大。蜗杆采用正装结构时，蜗杆轴热伸长会使轴承卡死。如果采用反装结构，轴伸长不会使轴承卡死，但会使受载滚动体个数减少。因此，对这种蜗杆传动应采用一端双向固定，一端游动的支承方案。1337在圆锥齿轮传动中，小圆锥齿轮的轴常支承在套杯里，采用这种结构形式有何优点答采用这种结构形式有利于调整小圆锥齿轮轴的位置，目的在于保证锥顶重合，保证全齿宽啮合。1341某转轴由一对代号为30312的圆锥滚子轴承支承，轴上斜齿轮的轴向分力FA5000N，方向如图。已知两轴承的径向支反力FR113600N,FR222100N。轴的转速N720R/MIN，运转中有中等冲击，轴承工作温度小于120C。试计算轴承的寿命。FR1FR2FAE21FD2FD1四、设计计算题解由机设表137知FDFR/2Y由机设课程设计查得30312圆锥滚子轴承74140345051CTGY,TGE,9527812017512KNCR162NFFNYFFRDRD6351483221007412,390874121360022211方向如图示FR1FR2FAE21FD2FD121890850003908DADFNFF轴承2压紧，轴承1放松NFFFNFFADADA8908,39081211NFFPEFFRPRA2448016320136008121,28701360039081111HPCNLPPRH1809698743812292081620007206010601031063102612NYFXFFPEFFARPRA4381229208890874122100408121,400221008908222221342如图所示，安装有两个斜齿圆柱齿轮的转轴由一对代号为7210AC的轴承支承。已知两齿轮上的轴向分力分别为FAE13000N，FAE25000N，方向如图。轴承所受径向载荷FR18600N，FR212500N。求两轴承的轴向力FA1、FA2；当量动载荷PR1、PR2。FAE1FAE221FD2FD1FR2FR1解由机设表137知FD068FR由机设课程设计查得7210AC轴承KNCKNCEYXRR225,531680,870,4100,850012500680,5848860068021NFNFDD方向如图示FAE1FAE221FD2FD1FR2FR1NFFNFFAEDAED1350088482211轴承1“压紧”，轴承2“放松”，,8500,10500221221NFFNFFFFDAAEAEDANYFXFFPEFFARPRRA15193126611050087086004102101,86001050011111NFFPEFFRPRRA1500012500125002101,68012500850022221343一对7210AC轴承分别受径向力FR18000N，FR25200N，轴上作用FA力（方向如图）。试求下列情况下各轴承的内部轴向力FD及轴向力FA。1FA2200N；2FA900N；3FA1904N；4FA0N。FAFR1FR221FD2FD1解由机设表137知FD068FR,35365200680680,544080006806802211NFFNFFRDRD（1）FA2200N时12573622003536DADFFF轴承1“压紧”，轴承2“放松”，NFFNFFFDAADA3536,57362221（2）FA900N时1244369003536DADFFF轴承1“放松”，轴承2“压紧”，NFFFNFFADADA4540,54401211FAFR1FR221FD2FD1（3）FA1904N时12544019043536DADFFF轴承1和2的轴向力等于各自的内部轴向力，NFFNFFDADA3536,54402211轴承1和2的轴向力相等且等于两内部轴向力中的大值，（4）FA0N时NFFFFFDDDAA5440,MAX121211344圆锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支承，已知两轴承外圈间距为72MM，锥齿轮平均分度圆直径DM5625MM，齿面上的圆周力FT1240N，径向力FR400N,轴向力FA240N，各力方向如图所示。设该轴的转速N520R/MIN,运转中有轻微冲击载荷，求轴承的当量动载荷PR1、PR2，并计算轴承的寿命。FRFAFT6472LL112FRFAFT6472LL112AAFR2HFR1HLL1FRFADM/2H面FR2VFR1VFTLL1V面FR1FR2解由机设课程设计查得30206轴承接触角140210“,A14E15TG0375，Y04CTG16，L722A100，L164A5055325132212111FFFNFLF/DFLFRHRHRHRRMAHRNFFFNFFTVRVRTVR1860,6202/121NFFFVRHRR63421211NFFFVRHRR193522222FRFAFT6472L12FD1FD2AAFR1FR2NYFFRD198211NYFFRD60522260543821DAEDFFFNFFAAE240轴承1“压紧”，轴承2“放松”NFFNFFFDAADA605,365222161,40,57506343651111YXEFFRANFPPR100583836561634401FAE运转中有轻微冲击载荷，去载荷系数FP10120,1,312019356052222YXEFFRANFPPR23221935605019