机械设计作业答案课件

1、机械设计习题解答 带传动习题4-1、4-3思考题：4-24-8、4-12、4-13蜗杆传动习题7.17.27.1如图7.19所示蜗杆-斜齿轮传动中。为使轴II上所受轴向力相互抵消一部分，试确定并在图上直接标明斜齿轮3轮齿的旋向、蜗杆的转向及蜗轮与斜齿轮3 所受轴向力的方向。7.2设计一带式输送机用闭式阿基米德蜗杆减速器，已知输入功率P=5kw，蜗杆转速n1=1440r/min，传动比i=24，有轻微冲击，预期使用寿命10年，每年工作250天，每天工作8h。要求绘制蜗杆或蜗轮工作图。滚动轴承习题8.18.28.38.4END作业：11-1 11-2螺纹连接与螺旋传动习题13.213.313.41

2、3.513.2起重卷筒与大齿轮间用双头螺柱连接，起重钢索拉力F0=50kN，卷筒直径D=400mm，8个螺柱均匀分布在直径D0=500mm圆周上，螺栓性能等级4.6级，结合面摩擦因子f=0.12，可靠度系数Kf=1.2。试确定双头螺柱的直径。解：假设不控制预紧力，估计d=M6M16，取安全系数S=3.5。=S/S=240/3.5=68.6MPa再估计d=M30M60，取安全系数S=1.5=S/S=240/1.5=160MPaM36，d1=31.67mm，M39，d1=34.67mm所以选择M39，d=39mm13.3图示气缸盖连接中，已知气缸内压力p在02MPa之间变化，气缸内径D=500mm

3、，螺栓分布在直径D0=650mm的圆周上，为保证气密性要求，剩余预紧力F0=1.8F。试设计此螺栓组连接。解：假设不控制预紧力，估计d=M6M16，取安全系数S=3.5。取4.6级碳钢螺栓,螺栓个数z=D0/4.5d=650/(4.516)28=S/S=240/3.5=68.6MPa每个螺栓所受拉力：Fmax=FQ/z=(R2/4)p/z=(2502/4)2/28=3506.24NF=F+ F0=2.8F=2.83505.2=9817.4N再估计d=M16M30，取安全系数S=2.8=S/S=240/2.8=86MPa螺栓个数z=D0/4.5d=650/(4.518) =25.2 取z=26每

4、个螺栓所受拉力：Fmax=FQ/z=(R2/4)p/z=(2502/4)2/26=3776NF=F+ F0=2.8F=2.83776=10573NM16，d1=13.835mm，M18，d1=15.294mm所以选择M18，d=18mm的螺栓26个螺栓最小间距：L0=650/（zd）= 650/（2618）= 4.364.5满足要求。校核疲劳强度：13.4螺栓组连接的3种方案如图所示，外载荷FR及尺寸L相同，试分析确定各方案中受力最大螺栓所受力的大小，并指出哪个方案比较好，F=FR/3，T=FRL方案1： FTmax=T/2a=FRL/2a，Fmax=F+FTmax=FR/3+FRL/2a=

5、=（1/3+L/2a）FR方案2： FTmax=T/2a=FRL/2a，Fmax=(F2+FTmax2)1/2=(FR/3) 2+(FRL/2a) 2 = =1/9+(L/2a) 2 FR =1/9+(1/4)(L/a)2 FR 方案3： FTmax=T/3a=FRL/3a，Fmax=(F2+FTmax2+2FTmaxFcos30)1/2= =1/9+1/9( L/a) 2+(2/9)(L/a)cos301/2 FR 方案2(中等)方案1(最差)方案3 (最好)13.5如图13.39所示，厚度的钢板用3个铰制孔用螺栓紧固于18号槽钢上，已知FQ=9kN，钢板及螺栓材料均为Q235，许用弯曲应力b=158MPa，许用切应力=98MPa，许用挤压应力p=240 MPa。试求钢板的厚度和螺栓的尺寸。 1、计算螺栓承受的最大载荷r=r1=r2=r3=50/cos30=57.735mm，L=300+40+50tan30=368.9mm，F=FQ/3=9000/3=3000N，T=FQL=9000368.9=3320100NmmFTmax=T/3r=3320100/(357.735)=19169NFmax=(FTmax2+F2+2FTmaxFcos)1/2=(191