机械设计重点习题

机械设计重点习题 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力（用受力图表示各力的作用位置及方向）。

[解] 受力图如下图：
11-1 试分析图11-26所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置及方向。

[解] 各轴的回转方向如下图所示，蜗轮2、4的轮齿螺旋线方向均为右旋。

蜗杆、蜗
轮所受各力的作用位置及方向如下图
10.图所示蜗杆传动中，图 C 的转向是正确的。

四
、
分
析
题
（8分）
图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。

已知：Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。

（1） 在下图中标出各轮转向。

（2分）
（2） 为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方
向。

（2分）
（3） 在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力t F 、轴向力a F 和径向力r F 的
方向。

（4分）
（1）各轴转向如图所示。

（2） 3轮左旋，4轮右旋。

（3） 2、3两轮的各分力方向下图所示。

F a3
F r3
F t2
r2
A
七、齿轮轮齿受力分析（10分）
两级展开式齿轮减速器如图所示。

已知主动轮1为左旋，转向n1如图所示，为使中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力Fa 、径向力Fr 和圆周力Ft 的方向。

一．结构改错题
标出图示轴部件结构设计出现的错误（画上圆圈，标上号码），解释错误原因，并重新画出正确结构图的上半部分。

解：正确的上半部结构图如下图所示。

五、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置
六、结构题（10分）
下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。

齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该结构设计的错误。

要求：
1．在图中用序号标注设计错误处；
2．按序号列出错误，并用文字提出改正建议；
3．不必在图中改正。

1左、右两边轴承端盖均无调整垫片2左边轴承内圈固定错误，轴肩高过内圈高度3键过长4齿轮轮毂的长度要长过与其配合的轴段的长度1－2mm5套筒高度高过右边轴承内圈的高度6右边轴承端盖与轴要留有间歇7右边轴承端盖与轴间要有密封圈8和右端轴承相配合的轴端作成阶梯轴，便于装拆9两端的轴承要设有挡油环10联轴器没有周向定位。

六、计算题（有2小题，每题6分,共12分） 23．一对46210角接触球轴承反安装，如图1所示。

已知轴承1和轴承2
的径向载荷分别为R 1=2000N,R 2=4000N,轴上作用的轴向载荷F a =800N(指向轴承2)，轴承的派生轴向力S 的计算式S =，e =，X =,Y =。

轴承载荷有轻微冲击，载荷系数f F =，工作温度不大于120?C 。

试求：
(1) 轴承1和轴承2的轴向载荷A 1和A 2；
(2) 轴承1和轴承2的当量动载荷P 1和P 2。

解:(1)计算轴承的轴向载荷 S 1==×2000=1360 N S 2==×4000=2720 N
S 1、S 2方向见图2
因为F a + S 2=800+2720=3520 N ＞S 1
所以 轴承1“压紧”，A 1= F a + S 2=800+2720=3520 (2分)
轴承2“放松”，A 2= S 2=2720 N(2分)
（2）计算轴承的当量动载荷
图1
图2 第六大题第23小题答案图
轴承1 A 1/R 1=3520/2000=＞e =,则取
X 1=,Y 1=
P 1=f F (X 1R 1+Y 1A 1)
=××2000+×3520)= N (2分)
轴承2 A 2/R 1=2720/4000=≤e =,则取
X 2=1,Y 2=0
P 2=f F X 2R 2
=×1×4000=4800 N (2分)
2、下图所示为一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为1R F =2000N ，2R F = 4000N ，轴上作用的轴向外加载荷X F =1000N,轴承内部附加轴向力S F 的计算为S F =R F ，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比A R F F ＞e 时，X= ，Y= ，当A R F F ≤e ，X=1，Y= 0，e = ，载荷系数f p = ，试计算：
（1）两个轴承的轴向载荷F A1、F A2；
（2）两个轴承的当量动载荷P 1、P 2。

解：（1）1122120.70.720001400............................10.70.740002800...........................1140010002400.........................1S R S R S X S F F N F F N F F F ==⨯===⨯=+=+=<分
分分
轴承1为压紧端，轴承2为放松端…………………………………1分 1222800100018002800A A S F N
F F N
=-===…………………………………….2分 (2)1
11111111222218000.90.68,0.41,0.87..........................12000()20000.410.8718002386...............128000.70.68,0.41,0.87.. (14000)
A R p R A A R F e X Y F P f X F Y F N F e X Y F =
=>====+=⨯+⨯===>===分分22222()40000.410.8728004076..............1F R A P f X F Y F N =+=⨯+⨯=分分。