机械设计个人整理版

2026/4/23 3:58:02

个人整理版--有错概不负责啊!!!!!!

简答题:

1.形成液体动压润滑必须具备哪些条件?

答: 1)相对滑动的两表面间必须形成收敛的契形间隙;

2)被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度(亦即滑动表面带油时要有足够的油

层最大速度),其运动方向必须使润滑油大口进,从小口流出; 3)润滑油必须有一定的粘度,供油要充分。

2.带传动的弹性滑动与打滑是怎样产生的?有何区别?打滑的缺点。

答:打滑由于过载引起,弹性滑动力是由于拉力差引起的,只要有带传动就有拉力差。打滑是带与带轮整体滑动,弹性滑动是只有带和带轮接触部分滑动,即局部滑动。 (带传动中因带的弹性变形变化所导致的带与带轮之间的相对运动,称为弹性滑动。) 区别:弹性滑动是不可避免的,是带传动的固有属性。打滑可避免。 打滑现象导致皮带加剧磨损、使从动轮转速降低甚至工作失效。

3.齿轮的设计准则:保证足够的齿根弯曲疲劳强度,以免发生齿根折断。 保证足够的齿面接触疲劳强度,以免发生齿面点蚀。

对高速重载齿轮传动,除以上两设计准则外,还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。 (由实践得知:闭式软齿面齿轮传动,以保证齿面接触疲劳强度为主。 闭式硬齿面或开式齿轮传动,以保证齿根弯曲疲劳强度为主。)

4.齿轮的失效形式 答:轮齿折断,齿面磨损,齿面点蚀,齿面胶合,塑性变形。 5.硬齿面齿轮和软齿面齿轮相比,他们的主要失效形式有何不同,设计时应如何考虑!

软齿面(≤350HBS)齿轮主要失效形式是齿面点蚀,故可按齿面接触疲劳强度设计计算,按齿根弯曲疲劳强度校核

硬齿面(>350HBS)或铸铁齿轮,由于抗点蚀能力较高,轮齿折断的可能性较大,故可按齿根弯曲疲劳强度设计计算,按齿面接触疲劳强度校核。

6.什么是链传动的多边形效应?链的节距、链轮转速、链轮齿数对多边形效应有何影响?

答:当链绕在链轮上时,其链节与相应的轮齿啮合形成了多边形,当主动轮匀速转动时,由于主、从动轮相位角不断变化,链速和从动链轮转速不断变化,导致链传动瞬时传动比变化,这种现象称为链传动的多边形效应。 影响链传动的主要因素有:

链节距p、转速v和齿数z1。链的节距越大、链轮速度高、齿数越少,则链传动的多边形效应越显著。

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计算题:

5-5 图5-49是由两块边板和一块承重板焊接的龙门起重机导轨托架。两块边板各用4个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20kN,载荷有较大的变动。试问:此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜?为什么?Q215,若用M6×40铰孔用螺栓连接,已知螺栓机械性能等级为8.8,校核螺栓连接强度。

[解] 采用铰制孔用螺栓连接为宜

因为托架所受的载荷有较大变动,铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置,并能承受横向载荷,增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移,而普通螺栓连接靠结合面产生的摩擦力矩来抵抗转矩,连接不牢靠。

(1)确定M6×40的许用切应力[?]

由螺栓材料Q215,性能等级8.8,查表5-8,可知[σs]?640MPa,查表5-10,可知

[S?]?3.5~5.0

?[?]?[σs][S?]?6403.5~5.0??182.86~128?MPa

[σp]?σsSp?6401.5?426.67MPa

(2)螺栓组受到剪力F和力矩(T?FL),设剪力F分在各个螺栓上的力为Fi,转矩T分在各个螺栓上的分力为Fj,各螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离为r,即

r?1502cos45??752mm

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?Fi? Fj?18FL8rF??18?320?300?10?3?20?2.5kN

?52kN8?752?10由图可知,螺栓最大受力

Fmax?22Fi?Fj?2FiFjcosθ?2.5?(52)?2?2.5?52?cos45??9.015kN22

???Fmax?4d02?9.015?10?4?6?103??32??319?[?]

?σp?Fmaxd0Lmin?9.015?106?10?33?3?11.4?10?131.8?[σp]

故M6×40的剪切强度不满足要求,不可靠。

13-5 根据工作条件,决定在轴的两端用α?25?的两个角接触球轴承,如图13-13b所示正

装。轴颈直径d?35mm,工作中有中等冲击,转速n?1800rmin,已知两轴承的径向载荷分别为Fr1?3390N,Fr2?3390N,外加轴向载荷Fae?870N,作用方向指向轴承1,试确定其工作寿命。 [解] (1)求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2

对于α?25?的角接触球轴承,按表13-7,轴承派生轴向力Fd?0.68Fr,e?0.68

.2N ?Fd1?0.68Fr1?0.68?3390?2305 Fd2?0.68Fr2?0.68?1040?707.2N 两轴计算轴向力

.2,870?707.2??2305.2N Fa1?max?Fd1,Fae?Fd2??max?2305.2N Fa2?max?Fd2,Fd1?Fae??max?707.2,2305.2?870??1435 (2)求轴承当量动载荷P1和1P2

Fa1Fr1Fa2Fr2?2305.233901435.21040?0.68?e

??1.38?e

由表13-5查得径向动载荷系数和轴向动载荷系数为

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对轴承1 X1?1 Y1?0 对轴承2 X2?0.41 Y2?0.87

因轴承运转中有中等冲击载荷,按表13-6,取fp?1.5,则

P1?fp?X1Fr1?Y1Fa1??1.5??1?3390?0?2305.2??5085N

P2?fp?X2Fr2?Y2Fa2??1.5??0.41?1040?0.87?1435.2??2512.536N

(3)确定轴承寿命

由于题目中没给出在轴承的具体代号,这里假设选用7207AC,查轴承手册得基

本额定载荷C?29000N,因为P1?P2,所以按轴承1的受力大小验算

6?C?10?29000?????.5h Lh????1717?60n?P60?18005085???1?10633 改错

六、结构分析题 I-30答: Fe?1000Pv?1000?1012.5?800F1?F0?Fe/2?700?800/2?1100NF2?F0?Fe/2?700?800/2?300N①和②处加键;③和④处加轴肩;⑤和⑥处套筒和轴肩尺寸应减小;⑦处齿轮不能保证夹紧;⑧处应加调整片;⑨处是否加轴端档圈,由半联轴器的结构而定;轴承是否应改为角接触球轴承,由齿轮轴向力大小而定。改正图从略。 题解Ⅰ—30图


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