西华大学机械设计习题集答案

1、螺旋齿轮传动、锥齿轮传动，蜗杆传动

2、m d q /1

3、轮齿折断，磨损，点蚀，胶合、

4、凹坑（沟槽），凸脊（脊棱）

5、蜗杆传动效率低，工作时发热量大

6、低（小），单头

7、载荷沿接触线分布不均的 8、弯曲疲劳 9、磨损 10、高于 11、蜗轮 12、高速重载 13、蜗杆，蜗轮 四．综合题 1、参考答案

2、参考答案

3、参考答案

4、参考答案

5、参考答案

6、参考答案

8、参考答案

10．解题要点：

mm d mm d d d d d 80,2002/52/)4(,4111112===+∴= 由

u

u d n P T d T F F F L KF p t t n n ca 1

sin 21,1055.9,2,cos ,116111+⨯=⨯====

∑αρα 得 α

αcos 1055.92cos 211611n bd P

K bd KT p ca ⨯⨯⨯=

= ][11

sin cos 1055.942

16H E

ca

E

H u n bd P K Z p Z σα

αρσ≤+⨯⨯⨯⨯==∑

kW u K Z u n bd P E H 96.165

1055.95.18.189420sin 20cos 48008060620)1(1055.94sin cos ][6

222621212max

=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯⨯=

αασ 故 该对齿轮能传递的最大名义功率P 为16.96（kw ）。

∵ 1220248001224d ae d F F F >=+=+ ∴ 1轴承压紧，2轴承放松

故 202421=+=ae d a F F F N ，122422==d a F F N （3）求当量动载荷 ∵ e F F r a >==69.11200

2024

11 ∴87.041.011==Y X ∴

e F F r a ===68.01800

1224

22 ∴0122==Y X

故∴()46.2703)202487.0120041.0(2.111111=⨯+⨯=+=a r P F Y F X f P N

()216018002.122222=⨯=+=a r P F Y F X f P N

（4）求轴承寿命

∵21P P > ∴ 1轴承的寿命较短，其寿命

?46.270322500450601060103

6161=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ε

P C n L h h （5）7207AC 含义：

（6）双支点各单向固定；面对面安装、跨距小，刚性好，不能用于工作温度较高的场合。

（7）轴承采用毡圈油封；主要用于脂润滑的场合，结构简单，但摩擦较大，只用于滑动速度小于4~5m/s 的地方。 补充1、

设轴承直径为d=90mm ，在F r1=7500N ，F r 2=1500N ，Fa=3000N ，n=1470r/min,预期寿命L h =8000h 的条件下工作，如图“背靠背”（反装）安装，选择此轴承型号为7218c,试分析轴承的选择是否符合设计要求？若不符合，请提出至少一种合理的改进措施。

轴承名称 型号 e e Fr

Fa ≤ e Fr

Fa > 额定动载荷 派生轴向力 X Y X Y C(kN) F d 计算 角接触球轴承

7218C

0.46

1

0.44

1.20

97.10

F d =e F r

解答：

（1）计算内部派生轴向力F d F d1= e F r1=0.46×7500=3450 （N ） F d2= e F r1=0.46×1500=690 （N ）

F d1 =3450（N ）< F d2+F a =690+3000=3690 （N ）

（2）计算轴向载荷 轴承2放松 ： F a2= F d2=690 （N ） 轴承1压紧： F a1 = F d2+F a =3690(N)

（3）计算当量动载荷

；

20

.144

.046.0492.07500

3690

1111===>==Y X e F F r a

0146.046.01500

690

2222======Y X e F F r a

P 1=f P (X 1F r1+Y 1F a1)=1.0⨯(0.44⨯7500+1.20⨯3690)=7728 N P 2=f P (X 2F r2+Y 2F a2)=1.0⨯(1⨯1500+0⨯690)=1500 N P2< P1

轴承2的寿命小于轴承1的寿命，按轴承1的寿命计算。 （4）计算寿命

h

h L h

P C n L h h 80001.268141.26814)728897100(14706010)(60103

626>==⨯==ε 该轴承的寿命符合设计要求

补充2、

有一减速器用锥齿轮轴，如图所示，两支点用一对30208滚动轴承，已知n=1450r/min,F r1=700N,

F r 2=2680N,Fa=350N,载荷系数fp=1.3，工作温度t ＜100℃，要求使用寿命不低下25000小时，试问此轴承是否满足要求？若不满足要求，请提出至少一种合理的改进措施。 注：查手册得30208轴承：

轴承型号 派生轴向力F d e e Fr

Fa ≤ e Fr

Fa > 基本额定动载荷

（kN ）

30208

F d =Fr/2y

0.38

X Y X Y 34

1

0.40

1.6