机械设计重点习题
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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。
A
B
C
D
n 1
n 2
n 1
n 2
n 1
n 2
n 2
n 1
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 t3
F t2
F r2
F a2
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 =0.68R ,
e =0.68,X =0.41,Y =0.87。轴承载荷
有轻微冲击,载荷系数f F =1.2,工
作温度不大于120C 。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=0.68R 1=0.68×2000=1360 N S 2=0.68R 2=0.68×4000=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
轴承1 A 1/R 1=3520/2000=1.76>e =0.68,则取 X 1=0.41,Y 1=0.87 P 1=f F (X 1R 1+Y 1A 1)
=1.2×(0.41×2000+0.87×3520)=3882.4 N (2分) 轴承2 A 2/R 1=2720/4000=0.68≤e =0.68,则取 X 2=1,Y 2=0 P 2
=f F X 2
R 2
=1.2×1×4000=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 =0.7R F ,当轴承的轴向载荷与径向载荷之比
A
R
F F >e 时,X= 0.41,Y= 0.87,当
A
R
F F ≤e ,X=1,Y= 0,e = 0.68,
图1 图2 第六大题第23小题答案图
载荷系数f p = 1.0,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
111111112
2221800
0.90.68,0.41,0.87..........................12000()20000.410.8718002386 (12800)
0.70.68,0.41,0.87 (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