机械设计重点习题

[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。

n1n1n2n2n1n1n2n2

A B C D 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Ft、轴向力Fa和径向力

（4分） Fr的方向。

（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. Fa3

Fr3 Ft3

Ft2

Fr2

Fa2

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R1=2000N,R2=4000N，轴上作用的轴向载荷Fa=800N（指向轴承2)，轴承的派生轴向力S的计算式S=0。

图1 68R，e=0。68，X=0。41,Y=0。87。

轴承载荷有轻微冲击,载荷系数

fF=1.2，工作温度不大于120C。试求:

（1) 轴承1和轴承2的轴向载荷A1和A2； (2) 轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2。

解：（1）计算轴承的轴向载荷 S1=0.68R1=0。68×2000=1360 N S2=0.68R2=0。68×4000=2720 N S1、S2方向见图2

因为Fa+ S2=800+2720=3520 N＞S1 图2 第六大题第23小题答案图

所以 轴承1“压紧”，A1= Fa+ S2=800+2720=3520 （2分）

轴承2“放松”，A2= S2=2720 N（2分） （2）计算轴承的当量动载荷

轴承1 A1/R1=3520/2000=1.76＞e=0。68，则取 X1=0。41，Y1=0。87 P1=fF(X1R1+Y1A1）

=1。2×(0.41×2000+0.87×3520)=3882.4 N （2分) 轴承2 A2/R1=2720/4000=0。68≤e=0。68,则取 X2=1，Y2=0 P2=fFX2R2

=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FR1=2000N,FR2= 4000N,轴上作用的轴向外加载荷

FX =1000N,轴承内部附加轴向力FS的计算为FS=0.7FR，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比

FAFR＞e时，X= 0.41，Y= 0.87，当

FAFR≤e，X=1，Y= 0，e = 0。

68，载荷系数fp = 1.0，试计算：

（1）两个轴承的轴向载荷FA1、FA2; （2）两个轴承的当量动载荷P1、P2.

FS10.7FR10.720001400N............................1分FS1FX140010002400FS2.........................1分轴承1为压紧端,轴承2为放松端…………………………………1分

解:(1）FS20.7FR20.740002800N...........................1分

FA1280010001800NFA2FS22800NFA1（2）

…………………………………….2分

18000.9e0.68,X10.41,Y10.87..........................1分FR12000P1fp(X1FR1Y1FA1)20000.410.8718002386N...............1分28000.7e0.68,X20.41,Y20.87..........................1分FR24000P2fF(X2FR2Y2FA2)40000.410.8728004076N..............1分FA2