机械设计复习

1、MPa .1pdBFp限制磨损验算平均压强m/sMPa,.2 pvpvpv限制温升值验算m/s100060.3vdnv限制磨损验算滑动速度许用值见表许用值见表16.1和表和表16.2。16.3.1 Calculation of Radial Journal Bearings 径向滑动轴承的计算径向滑动轴承的计算1OO RrheMinimum Film Thickness)1 ()1 (minrehFilm Thickness with cos)(2)(222rherheR22sin)/(1cosReRerh)cos1 ()cos1 (coscosrerRehA AOO hmin2Example

2、 3从动右旋斜齿轮从动右旋斜齿轮轴系轴系, 轴转向如图，轴转向如图，两端两端正装正装两个两个圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承，轴颈，轴颈d0=3035mm；齿轮分度圆直径；齿轮分度圆直径d=45mm, Ft=3000N, Fr=1200N, Fa=900N, 力作用位置在力作用位置在齿轮上方齿轮上方；n=2000rpm, 中等冲击载荷。试选中等冲击载荷。试选择轴承型号，并计算轴承寿命。择轴承型号，并计算轴承寿命。n125050Solution1.齿轮上作用力方向的确定齿轮上作用力方向的确定径向力径向力指向轴线；圆周力指向轴线；圆周力向内；轴向力向内；轴向力向右向右FrFaFt3n125050FrFt2

3、.轴承径向力计算轴承径向力计算5050FtRt1Rt2水平面水平面垂直面垂直面5050FrRr1Rr2N15525 .3971500221rFN17015 .8021500222rFFaFaRa1Ra2N15002/21tttFRRN6002/21rrrFRRN5 .202100/221aaaFdRRN5 .802 N,5 .39721VVRR两平面合成两平面合成43.轴承轴向力计算轴承轴向力计算轴颈轴颈d0=3035mm选取轴承型号选取轴承型号30206查手册查手册 C=43.2kN， e=0.37, Y=1.6N4856 . 121552211YFFrSN5326 . 121701222Y

4、FFrS轴承轴承1放松：轴向力放松：轴向力 Fa1= FS1 =485N轴承轴承2压紧：轴向力压紧：轴向力 Fa2 = Fa + FS1 =1385N附加轴向力方向附加轴向力方向n125050Fr2Fr1FS1FS2FaFa+FS19004851385 FS2 532，轴有向右窜动趋势；轴有向右窜动趋势；轴承轴承1放松放松，轴承轴承2压紧压紧附加轴向力附加轴向力 大小大小52.改进改进轴上零件的结构或布置轴上零件的结构或布置以以减小轴的载荷减小轴的载荷Example 起重卷筒的两种不同结构方案比较起重卷筒的两种不同结构方案比较Motor123FQMotor123FQl左图方案左图方案齿轮齿轮2

5、与卷筒与卷筒3之间用螺栓连接，空套于轴上，之间用螺栓连接，空套于轴上，固定固定心轴心轴。也可改为齿轮也可改为齿轮2与轴用键连接，与轴用键连接，转动心轴转动心轴 。轴直径小轴直径小。l右图方案右图方案齿轮齿轮2和卷筒和卷筒3分别用键与轴连接，分别用键与轴连接，转轴转轴。轴直径大轴直径大。6Example 起重卷筒的两种不同结构方案比较起重卷筒的两种不同结构方案比较7InputT1 +T2OutputT1OutputT2InputT1 +T2Output T2OutputT1Torque diagramT1T2T1 +T2T1T2T1 +T2Torque diagramExample 3 合理安排

6、轴上载荷的传递路线合理安排轴上载荷的传递路线当动力需要当动力需要两个轮输出两个轮输出时，为了减小轴上的转矩，尽量将时，为了减小轴上的转矩，尽量将输入轮布置输入轮布置在中间在中间（左图）。当（左图）。当输入转矩为输入转矩为T1+T2时，此时时，此时左图左图轴上的最大转矩轴上的最大转矩为为T1。而。而右图右图的结构，轴上的最大转矩为的结构，轴上的最大转矩为T1+T2。 84.当量动载荷计算当量动载荷计算；0131. 015524851111YXeFFra6 . 14 . 081. 0170113852222YXeFFra5.寿命计算寿命计算h1409012328432002000166676010

7、3/10161PCnLh1762543444320020001666760103/10262PCnLe=0.375 . 1 取pfN232815525 . 1)(11111arpFYFXfPN4344)13856 . 117014 . 0(5 . 1)(22222arpFYFXfP9(a)(b)(c)(d) 图示为起重机动滑轮轴的四种结构方案，若起重外载恒图示为起重机动滑轮轴的四种结构方案，若起重外载恒定，试分析确定四种方案中：定，试分析确定四种方案中：(1)轴上所受轴上所受载荷的种类载荷的种类及及轴的类型轴的类型；(2)轴上所受轴上所受应力及其性质应力及其性质；(3)若四种方案中轴的直径、材

8、料及热处理方若四种方案中轴的直径、材料及热处理方法相同，试比较四种方案中法相同，试比较四种方案中轴强度的差异轴强度的差异。 10力学模型力学模型Ma弯矩图弯矩图Md弯曲应力弯曲应力变化性质变化性质许用应力许用应力(c)最高最高对称循环对称循环静应力静应力静应力静应力 -1 +1 +1转动转动心轴心轴(a)强度比较强度比较acMd1 . 0131ccMd1 . 0131dcMd1 . 0131(b)最低最低(a)、(d)之间的相对高低与具体参数有关之间的相对高低与具体参数有关转动转动心轴心轴(b)固定固定心轴心轴(c)固定固定心轴心轴(d)McMb对称循环对称循环 -1bcMd1 . 0131

9、-1 +1轴强度轴强度(a)(c); (b)(d); (b)(a); (d)(c) 11 图示为起重机绞车的齿轮图示为起重机绞车的齿轮1、卷筒、卷筒2和轴和轴3的三种连接方的三种连接方案，其中案，其中l图图(a)为齿轮为齿轮1与卷筒与卷筒2分别用键固定在轴上，轴的两端通过轴承支分别用键固定在轴上，轴的两端通过轴承支承在机架上；承在机架上；l图图(b)为齿轮为齿轮1与卷筒与卷筒2用螺栓连接成一体空套在轴上，轴的两端固用螺栓连接成一体空套在轴上，轴的两端固定在机架上；定在机架上；l图图(c)为齿轮为齿轮1与卷筒与卷筒2用螺栓连接成一体，并用键固定在轴上，轴用螺栓连接成一体，并用键固定在轴上，轴的两

10、端通过轴承支承在机架上。的两端通过轴承支承在机架上。若外载恒定，试分析确定三种方案中：若外载恒定，试分析确定三种方案中：(1)轴上所受载荷的种类及轴的轴上所受载荷的种类及轴的类型；类型；(2)轴上所受应力及其性质；轴上所受应力及其性质；(3)若三种方案中轴的直径、材若三种方案中轴的直径、材料及热处理方法相同，试初步比较三种方案中轴的强度。料及热处理方法相同，试初步比较三种方案中轴的强度。 123123123(a)(b)(c)12va)b)v 图示带式运输机的两种传动方案，若工作情况相同，图示带式运输机的两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试比较：传递功率一样，试比较：(1) 方案方案a设计的减速器，如果改用在方案设计的减速器，如果改用在方案b中，减速器的哪根轴要重中，减速器的哪根轴要重新校核？为什么？新校核？为什么？(2) 两方案中，电机轴受力是否相同？两方案中，电机轴受力是否相同？ (方案方案a中中V带传动比等于方案带传动比等于方案b中开式齿轮传动比中开式齿轮传动比)13a)b)vv 图示减速传动系统