4月考试机械设计第三次作业

1、2013年4月考试机械设计第三次作业一、分析计算题（本大题共100分，共 10 小题，每小题 10 分）1. 有一阿基米德蜗杆传动，已知比i=18，蜗杆头数z1=2，直径系数q=10，分度圆直径d1=80mm。试求：1）模数m、蜗杆分度圆柱导程角 、蜗轮齿数z2及分度圆柱螺旋角 ；2）蜗轮的分度圆直径d2和蜗杆传动中心距a。2. 一30207单列圆锥滚子轴承受到的径向载荷FR=5500N，轴向载荷FA=2700N，轴承转速n=2560r/min，运转有轻微冲击，要求轴承能工作4000小时，问该轴承是否满足要求。（30207有关参数如下：Cr=63.5kN，=14º02'10&

2、quot;，e=1.5tan，当FA/FRe时，X=1，Y=0；当FA/FRe时，X=0.4，Y=0.4cot，）3. 某搅拌机用电动机驱动，低速级采用链传动，输入功率P=15kW，转速n=50r/min，如使用双排20A链条，z1=19，z2=57，a=1200mm，中等冲击载荷KA=1.3，试验算工作能力。已知20A链条节距为31.75mm，单排极限拉伸载荷FQ=87kN。4. 某轴系由一对正装的30205/P6圆锥滚子轴承支承，轴上径向载荷Fr=3000N，Fa=500N，尺寸关系如图所示，求两轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。（30205轴承：内部轴向力FS=FR/(2Y)，e=0.

3、35，当FA/FRe时，X=1，Y=0；当FA/FRe时，X=0.4，Y=1.7）5. 某轴的支承为一对型号为6308的深沟球轴承。已知：两支承上的径向载荷分别为FR1=1000N，FR2=2000N，轴向载荷Fa=350N并指向轴承1，试计算该对轴承的当量动载荷Pr1和Pr2各为多少？校核轴承寿命时应选用哪一个当量动载荷进行计算？注：该轴承的有关参数如下： e=0.198，Cr=32000N；当FA/FRe时：X=1，Y=0；当FA/FRe时：X=0.56，Y=2.30。 6. 已知V带传动所传递的功率P=10kW，带速v=10m/s，现测得初拉力F0=1200N，试计算有效拉力F、紧边拉力

4、F1及松边拉力F2各为多少？7. 如图所示一矩形钢板用两个M20的普通螺栓连接到机架上。已知作用于钢板的载荷F=2000N螺栓小径d1=17.29mm，板和螺栓材料为Q235，s=235MPa，不控制预紧力的安全系数S=2.4，板与机架间摩擦系数fs=0.2，可靠性系数Kf=1.1，a=200mm，L=300mm，试校核螺栓连接的强度？8. 设有一A型普通平键连接。已知：轴的直径d=50mm，键宽b=14mm，键高h=9mm，键的公称长度L=90mm，键的许用切应力=90MPa，其许用挤压应力p=100MPa。试问：该键连接所能传递的最大转矩是多少？9. 图示为某拉杆连接结构，拉杆端部采用的普

5、通螺纹连接，螺纹直径为M12（小径d1=10.106mm），拉杆材料的强度级别为4.6，拉杆受的最大载荷F=16kN，载荷很少变动，拉杆安全系数S=1.5，试问该螺纹连接的强度是否足够？10. 图示蜗杆传动，蜗杆为主动件。已知m=2.5mm，d1=45mm，传动比i=50，蜗轮齿数z2=50。要求： 1）在图上蜗杆与蜗轮啮合处画出作用力（Ft1，Fr1，Fa1，Ft2，Fr2，Fa2）的方向； 2）在图上画出蜗轮n2的转向和螺旋线的方向； 3）计算出蜗杆的导程角、传动的中心距a。答案：一、分析计算题（100分，共 10 题，每小题 10 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：3. 参考答案：链速v=z1pn1/(60×1000)=19*31.75*50/60/1000=0.503m/s0.6m/s，所以按静强度验算链传动工作能力。链条的有效拉力F=P/v=15/0.503=29.82kN S=nFQ/(KAF)=2*87/1.3/29.82=4.494 所以合格。 解题方案：通过计算链速对链的工作拉力进行计算校核。评分标准：4. 参考答案：解题方案：评分标准：5. 参考答案：解题方案：评分标准：