机械设计习题集及作业题CH11-12-13

第十三章滚动轴承13-1〔1〕N316/P651316〔2〕51316N316/P6〔3〕6306/P551316〔4〕6306/P5〔5〕3030613-2〔1〕13-9答：一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力，所以该类型轴承只能成对使用。正装指轴承的外圈窄边相对，轴承的支撑反力作用点的跨距较小，派生轴向力相对；反装指轴承的外圈宽边相对，轴承支撑反力作用点的跨距较大，派生轴向力相背。面对面安装即正装，背对背即反装。13-13答：常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等，寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的，L是根本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。作业题13-1答：N307/P4、6207、30207的内径为35mm，51301的内径为12mm。N307/P4公差等级最高，6207允许的极限转速最高，N307/P4承受径向能力最强，51301不能承受径向载荷。13-6解：圆锥滚子轴承反装，查手册知30207的根本额定动载荷为54200N，e=0.37，Y=1.6。〔1〕两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N，Fr2=1512.62N〔2〕两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2因为所以1被压紧，2被放松。 ，〔3〕两轴承的当量动载荷因为 ，所以X1=0.4，Y1=1.6； X2=1，Y2=0即有〔4〕验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算故所选轴承满足寿命要求。13-23如下图，轴的两端正装2个角接触球轴承，轴的转速n=750r/min，轴上的径向力Fre=2300N，轴向力Fae=600N，试计算该对轴承的寿命Lh。〔：C=22500N，e=0.68，Fd=0.68Fr，X=0.41，Y=0.87；fp=1.5，ft=1.0〕解：〔1〕求Fr1，Fr2，Fa1，Fa2，，因为>所以1被压紧，2被放松。所以 ，〔2〕求额定动载荷因为 ，所以X1=0.41，Y1=0.87； X2=1，Y2=0即有按P1计算C补充：某转轴两端各用一个30204轴承支撑，轴上载荷Fre=1000N，Fae=300N，轴转速为1000r/min，载荷系数fp=1.2，常温下工作。求：1〕两支点反力；2〕两轴承的当量动载荷；3〕危险轴承的寿命。：30204轴承根本额定动载荷C=28.2KN，且有Fd=Fr/〔2Y〕，Y=1.7。有关数据如下：eFa/Fr≤eFa/Fr>e0.35XYXY100.41.7解：正装，派生轴向力如下图，左轴承为1轴承，右轴承为2轴承。〔1〕两支点反力因为所以2被压紧，1被放松。 ，〔2〕两轴承的当量动载荷因为 ，所以X1=1，Y1=0； X2=0.4，Y2=1.7即有3〕危险轴承的寿命P1<P2,所以2轴承为危险轴承，其寿命为补充习题1：一轴由两个角接触球轴承〔Fd=0.68Fr〕，F1=10KN，F2=5KN，a=100mm，b=300mm，c=50mm，轴转速n=100r/min，冲击载荷系数fa=1.2，预期使用寿命[Lh]=5000h。求轴承额定动载荷为多少？〔注：e=0.68。Fa/Fr≤e时，X=1且Y=0；Fa/Fr>e时，X=0.41且Y=0.87〕解：〔1〕求支点反力因为＜，所以1轴承压紧，2轴承被放松。所以 ，〔2〕求额定动载荷因为 ，所以X1=0.41，Y1=0.87； X2=1，Y2=0即有按P1计算C13-3〔4〕(2)13-4单向制0负值13-5〔1〕13-6〔4〕13-15答：两端固定支承需要调整轴承游隙。可采用如下方式：〔1〕调整端盖端面与外壳之间垫片的厚度；〔2〕调整轴承内圈或外圈的轴向位置。13-19答：装配时，可通过增减套杯端面与外壳之间垫片的厚度，调整锥齿轮的轴向距离。13-27答〔a〕或〔b〕或〔c〕〔d〕〔e〕或〔f〕

第十二章滑动轴承12-3限制压力过大挤出润滑油使轴瓦产生磨损限制轴承的温升12-29补充1试分析图12-29所示四种摩擦副，在摩擦面间哪些摩擦副不能形成油膜压力，为什么？〔为相对运动速度，油有一定的粘度。〕图12-29答：题12-29图中的四种摩擦副，只有图c能形成油膜压力，其他三种摩擦副均不能形成油膜压力。这是因为图a的摩擦副没有楔形间隙；图b的摩擦副不是沿边运动方向呈从大到小的楔形间隙；图d的摩擦副两平面间没有相对运动速度。12-30补充2当油的动力粘度及速度v足够大时，试判断题12—30图所示的滑块建立动压油膜的可能性。A.可能B.不可能C.不一定图12-3012-31动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是D。A.轴颈和轴承间构成楔形间隙B.充分供给润滑油C.轴颈和轴承外表之间有相对滑动D.润滑油温度不超过5012-32形成液体动力润滑的必要条件1、2、3，而充分条件是。答：12-1〔3〕12-2〔2〕12-4增大减小12-5〔2〕12-19答：第十一章蜗杆传动11-1〔课本〕答：11-14答：〔1〕有错误，，因为，而，其大小已标准化。〔2〕错误，因为，中心距应为。〔3〕错误，。11-23图示为某起重设备的减速装置。各轮齿数z1=z2=20，z3=60，z4=2，z5=40，轮1转向如下图，卷筒直径D=136mm。试求：(1)此时重物是上升还是下降?(2)设系统效率η=0.68，为使重物上升，施加在轮1上的驱动力矩T1=10N·m，问重物的重量是多少?解：〔1〕，行星架H的转向与中心轮1的转向相反，所以蜗杆4的转向标示为箭头向下，又因为蜗杆4为右旋，采用右手定那么，所以蜗杆4轴向力向右，蜗轮5的圆周力向左，因此蜗轮4顺时针方向旋转，重物下降。〔2〕，，，11-29答：不合理，把链传动布置在带式运输机的输入侧。

第11章作业题：11-17图示为简单手动起重装置。假设按图示方向转动蜗杆，提升重物G，试确定：〔1〕蜗杆和蜗轮齿的旋向；〔2〕蜗轮所受作用力的方向；〔3〕当提升或降下重物时，蜗轮轮齿是单侧受载还是双侧受载？答：FFa2Fr2Ft2Fa1G11-28、件1、5为蜗杆，件2、6为蜗轮，件3、4为斜齿圆柱齿轮，件7、8为直齿锥齿轮。蜗杆1主动，要求齿轮8的回转方向如图示。试标出：1〕各轴的回转方向。2〕考虑三根轴上所受轴向力能抵消一局部，定出各轮的螺旋线方向。3〕各轮的轴向分力的方向。11-1低好1、2、4、611-220Cr或40Cr渗碳淬火锡青铜11-3〔4〕11-4〔3〕11-5油池润滑喷油润滑11-10答：蜗杆传动中，为保证正确啮合，用与蜗杆具有同样尺寸的蜗轮滚刀加工与其配对的蜗轮。这样，一种尺寸的蜗杆对应一种尺寸的蜗轮滚刀。同一模数下，蜗杆的直径有很多，蜗轮滚刀的数目也会很多。因此，为限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀标准化，每种模数下规定了一定数目的蜗杆分度圆直径，将其标准化。11-12答：影响蜗杆传动效率的主要因素有啮合摩擦、轴承摩擦及溅油损耗。1