专升本设计部分.docx
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专升本设计部分
10.1如图所示,两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到拉力F=28KN,接合面摩擦系数f=0.2,可靠性系数C=1.2,控制预紧力,螺栓许用应力[σ]=184.6Mpa,试拟定所需螺栓直径(不必圆整)。
10.2图示两平板用2个M20普通螺栓联接,承受横向载荷F=6000N,若取接合面间摩擦系数f=0.2,可靠性系数c=1.2,螺栓材料许用应力[σ]=120N/mm2,螺栓小径d1=17.294。
试校该螺栓强度。
10.3、在图示拉杆螺纹联接中,已知拉杆所受拉力Fa=15KN,载荷稳定,螺杆所用材料许用应力[σ]=178N/mm2试计算螺纹接头螺纹直径d。
(不需圆整,保存小数两位)
10.4有一液压油缸,油压p=4Mpa,油缸内径D=150mm,若选用8个力学性能为4.8级螺栓联接,试计算这种螺栓最小直径d1应为多少?
(安全系数S=3,FR=1.8FE,σS=320Mpa)
10.5、柴油机缸盖通过12个M22(d120mm)普通螺栓固定在缸体上。
已知:
缸盖承受轴向工作载荷FΣ在0与96KN之间作周期性变化,螺栓许用拉应力[σ]=144MPa,缸盖与缸体之间残存预紧力FR=7200N。
求:
1)校核螺栓静强度;2)若单个螺栓轴向工作载荷在0~FE之间变化,试问单个螺栓所受总拉伸载荷在什么范畴变化?
(10分)
10.6、图为用6个均匀分布普通螺栓连接凸缘联轴器。
螺栓均匀分布分布于D0=220mm圆周上。
螺栓许用拉伸应力[σ]=110MPa。
两半联轴器间摩擦系数f=0.12,可靠性系数KS=1.2,若该联轴器传递最大转矩T=400N.m,试计算所需螺栓小径d1值(保存两位小数)。
(10分)
11.1图示传动系统由直齿圆锥齿轮、斜齿轮、蜗杆传动构成,
试求
(1)为了使Ⅱ、Ⅲ轴上轴向力最小,求斜齿轮和蜗杆螺旋线方向;
(2)在规定“.”处画出各轮轴向力方向:
(3)在图上表达出蜗轮转向。
11.2、如图所示为蜗杆传动、斜齿轮和圆锥齿轮传动组合,已知输出轴上锥齿轮Z6转向n6
(1)欲使中间轴Ⅰ、Ⅱ上轴向力能某些抵消,试拟定蜗杆传动和斜齿轮螺旋线方向和蜗杆转向;
(2)在图中啮合点处标出各轮轴向力Fa和圆周力Ft方向。
11.3图示减速传动系统由V带传动、蜗杆传动和斜齿圆柱齿轮传动构成,若规定V带传动紧边在下并保证输出轴为图示转向n6,试拟定并在图上标出:
大带轮2转向n2;
V带浮现最大应力σmax位置;
蜗轮4螺旋线方向;
轮4、轮5所受各啮合分力方向。
11.4如图所示为一蜗杆传动和斜齿圆柱齿轮传动构成两级传动系统,欲使中间轴II上轴向力能互相抵消一某些,试拟定:
(12分):
1)在图上标出斜齿轮3、4旋向;
2)标出蜗轮2和斜齿轮3轴向分力方向;
3)标出重物G运动方向
4)依照承受载荷类型,轴Ⅱ、轴III是何类型轴?
11.5、如图示蜗杆-斜齿圆柱齿轮传动,已知蜗杆转向(积极)及蜗轮齿螺旋线旋向,试在图中直接标出:
(1)、蜗杆1螺旋线方向和蜗轮2转速方向n2;、
(2)、齿轮3、4转向n3、n4和螺旋线方向(规定中间轴轴向力抵消一某些);
(3)、标出蜗轮2、齿轮3所受各分力方向。
(6分)
11.6下图为蜗杆、斜齿轮和圆锥齿轮传动组合,右旋蜗杆1为原动件,轴Ⅱ和轴Ⅲ上传动件轴向力都能互相抵消一某些,试拟定:
(12分)
1)蜗轮2所受轴向分力方向;
2)拟定蜗杆1转向;
3)拟定蜗轮2转向;
4)拟定斜齿轮3螺旋线方向。
11.7图示为蜗杆、齿轮传动装置,已知斜齿轮1为输入齿轮,蜗轮6为输出齿轮,积极斜齿轮转向和蜗杆旋向如图示。
今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力相抵消,试拟定:
斜齿轮、轮齿旋向;
(2)蜗轮转向及其旋向;
(3)用图表达轴Ⅱ上传动件受力状况(用各分力表达)。
11.8一对闭式直齿圆柱齿轮传动,已知齿数Z1=24,Z2=69,齿形系数YFa1=2.62,YFa2=2.24,
应力校正系数YSa1=1.59,YSa2=1.75,模数m=4mm,齿宽b1=85mm,b2=80mm,
载荷系数K=1.2,输入转速n1=960r/min,许用弯曲应力[σF1]=245MPa,[σF2]=270MPa,
若仅从弯曲强度考虑,拟定该对齿轮传动所能传递最大功率?
(10分)
附公式:
11.9已知某开式直齿圆柱齿轮传动关于参数如下:
模数m=3mm,齿数Z1=32、Z2=118,
齿宽b1=95mm、b2=90mm,齿轮许用应力[σH]1=636Mpa、[σH]2=491MPa,[σF]1=185Mpa、[σF]2=138MPa,齿形系数YFa1=2.57、YFa2=2.18,应力校正系数YSa1=1.66、YSa2=1.83,输入功率P1=22KW,输入转速n1=1440r/min,载荷系数K=1.5,试判断该齿轮传动强度与否满足。
(12分)
附公式:
σH=,σF=
11.10轮齿疲劳折断普通发生在什么部位?
如何提高齿轮轮齿抗弯曲疲劳折断能力
11.11某单级外啮合直齿圆柱齿轮减速器基本参数如下:
m=3mm,Z1=24,Z2=77,B1=72mm,B2=68mm.,ZE=189.8,YFa1=2.65,YSa1=1.58,YFa2=2.27,YSa2=1.76,载荷系数KH=1.72,KF=1.69,小齿轮转速n1=960r/min,单向转动,齿轮许用接触应力:
[σH]1=[σH]2=1030Mpa,齿轮许用弯曲应力:
[σF]1=[σF]2=450Mpa。
规定:
计算拟定其容许传递最大功率P1;
(2)如改为双向传动,阐明其容许传递最大功率P1与否有变化?
(12分)
附公式:
σH=,σF=
11.12已知某直齿圆柱齿轮闭式传动,齿轮参数为:
m=3mm,Z1=24mm,B1=72mm,Z2=77,B2=68mm,大小齿轮材料均为40Cr并经表面淬火解决,[σH]1=1030MPa,[σH]2=1053MPa,[σF]1=[σF]2=437MPa,ZE=189.8,YFa1=2.65,YSa1=1.58,YFa2=2.27,YFa2=1.76,接触强度载荷系数KH=1.72,弯曲强度载荷系数KF=1.69,小齿轮转速n1=955r/min,试按接触强度计算该齿轮传动所能传递最大功率P1。
(12分)
附公式:
σH=,σF=
14.1、指出图示轴系中错误构造,并作简要阐明。
14.2、指出图示轮系中错误构造,并做简要阐明。
(暂不考虑润滑方式)
、
14.4
14.5找出图示构造中错误,在错误处标注数字代号,并依次阐明错误因素(10分)。
序号
错误
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
14.7找出图示构造中错误,并在错误处标注数字代号,依次阐明错误因素。
(10分)
14.3、一汽车传动轴,传递最大功率为51KW,转速n=400r/min。
该轴采用实心轴,轴材料许用应力[τ]=30MPa,拟定轴直径。
16.1一对反装圆锥滚子轴承受径向力Fr1=4000N、Fr2=N,轴上轴向载荷FA1=500N、FA2=1500N,计算两轴承轴向力Fa1、Fa2和当量动载荷P1、P2,内部轴向力F,=Fr/2Y,e=0.37,
Fa/Fr>e时X=0.4、Y=2
Fa/Fr≤e时X=1、Y=0;
16.2分析一蜗杆减速器蜗杆轴上安装30209轴承可行性(寿命校核)。
已知轴承径向反力Fr1=1800N,Fr2=520N,蜗杆轴向反力FA=4100N,方向如图所示,蜗杆轴转速n=1440r/min,规定使用寿命为11000h,有轻度冲击fp=1.3,ft=1。
查轴承手册得到轴承基本额定动载荷C=64200N,系数e=0.4,Y=1.5,当量动载荷计算:
P=Fr(当Fa/Fr≤e),P=0.4Fr+1.5Fa(当Fa/Fr>e)。
16.3某中间轴两端采用7213AC轴承反装,已知两轴承径向载荷:
Fr1=5KN、Fr2=10KN,作用在两斜齿轮上轴向啮合分力Fae1=4KN、Fae2=5KN,方向如图所示。
轴承在常温下工作(ft=1),载荷有轻微冲击(fP=1.2),工作转速n=720r/min。
预期寿命L’h=1500h,该轴承选用与否适当?
(12分)
(7213AC轴承重要参数:
基本额定动载荷C=51.2KN;派生轴向力FS=0.68Fr;e=0.68,当Fa/Fr≤e时,x=1、y=0;当Fa/Fr/﹥e时,x=0.41、y=0.87)
16.4、某轴选用7208AC轴承支撑,已知两轴承径向载荷Fr1=1000N、Fr2=2060N,轴向外载荷FA=880N,轴承内部轴向力F,=0.68Fr
求:
(1)两轴承轴向载荷Fa1、Fa2
(2)两轴承当量动载荷
(注:
e=0.68,Fa/Fr>e时X=0.41、Y=0.87;Fa/Fr≤e时X=1、Y=0)
16.5如图所示,某机械传动装置中采用一对反装角接触球轴承,受有载荷Fr1=N,Fr2=2500N,轴上外加轴向载荷Fa=1500N,转速n=5000r/min,内部轴向力FS=0.68Fr,e=0.68,fp=1.2,ft=1,
预期寿命L'h=3000小时,试计算轴承额定动载荷Cr大小。
(12分)
13.1某普通V带传动,传递功率P=30KW,带速V=15m/s,小带轮包角α1=170°,当量摩擦系数f'=0.3,试求圆周力F及紧边拉力F1、松边拉力F2、初拉力F0(离心力不计)(10分)
13.2写出V带传动重要失效形式并阐明发生因素?
13.3图中为普通V带传动简图,且轮1为积极带轮,规定该V带传动工作时紧边在下方,写出图中最大应力点位置,并写出最大应力计算公式。
(4分)
13.4带传动功率为15KW,带速v=15m/s,紧边拉力是松边拉力2倍,求紧边拉力F1,有效拉力F和初拉力F0。
15.1、有一非液体摩擦向心滑动轴承,已知轴承承受径向载荷F=0N,轴颈直径d=100mm,轴瓦宽度B=120mm,轴转速n=200r/min,轴承材料为锡青铜,其[P]=8Mpa,[PV]=15MPa•m/s,[V]=3m/s,试校核该轴承与否合用?
(10分)
15.2校核铸件清理滚筒上一对滑动轴承。
已知装载量加自重作用在两个轴承上载荷均为18000N,滚筒转速为40r/min,两端轴颈直径为120mm,轴瓦宽径比B/d=1.2,材料为锡青铜ZCuSn5Pb5Zn5,其[P]=8Mpa,[PV]=15Mpa•m/s,润滑脂润滑。
(10分)
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