臂布置。
第十一章 蜗杆传动
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。
11-2 图11-27所示为热处理车间所用的可控气氛加热炉拉料机传动简图。已知:蜗轮传递的转矩T2=405 Nm,蜗杆减速器的传动比i12=20,蜗杆转速n1=480r/min,传动较平稳,冲击不大。工作时间为每天8h,要求工作寿命为5年(每年按300工作日计),试设计该蜗杆传动。
11-3 设计用于带式输送机的普通圆柱蜗杆传动,传递功率P1=5.0kW,n1=960r/min,传动比i=23,由电动机驱动,载荷平稳。蜗杆材料为20Cr,渗碳淬火,硬度≥58HRC。蜗轮材料为ZCuSn10P1,金属模铸造。蜗杆减速器每日工作8h,要求工作寿命为7年(每年按300工作日计)。
11-4 设计一起重设备用的蜗杆传动,载荷有中等冲击,蜗杆轴由电动机驱动,传递的额定功率P1=10.3kW,n1=1460r/min,n2=120r/min间歇工作,平均约为每日2h,要求工作寿命为10年(每年按300工作日计)。
11-5 试设计轻纺机械中的一单级蜗杆减速器,传递功率P=8.5kW,主动轴转速n1=1460r/min,传动比i=20,工作载荷稳定,单向工作,长期连续运转,润滑情况良好,要求工作寿命为15000h。
11-6 试设计某钻机用的单级圆弧圆柱蜗杆减速器。已知蜗轮轴上的转矩T2=10600Nm,蜗杆转速n1=910r/min,蜗轮转速n2=18r/min,断续工作,有轻微振动,有效工作时数为3000h。
第四篇 轴系零、部件
第十二章 滑动轴承
12-1 某不完全液体润滑径向滑动轴承,已知:轴径直径d=200mm,轴承宽度B=200mm,轴颈转速n=300r/min,轴瓦材料为ZCuAl10Fe3,试问它可以承受的最大径向载荷是多少? 12-2 已知一起重机卷筒的径向滑动轴承所承受的载荷F=100000N,轴颈直径d=90mm,轴的转速n=9r/min,轴承材料采用铸造青铜,试设计此轴承(采用不完全液体润滑)。
12-3 某对开式径向滑动轴承,已知径向载荷F=35000N,轴颈直径d=100mm,轴承宽度B=100mm,轴颈转速n=1000r/min。选用L-AN32全损耗系统用油,设平均温度tm=50℃,轴承的相对间隙ψ=0.001,轴颈、轴瓦表面粗糙度分别为Rz1=1.6um,Rz2=3.2um,试校验此轴承能实现液体动压润滑。
12-4 设计一发电机转子的液体动压径向滑动轴承。已知:载荷F=50000N,轴颈直径d=150mm,转速n=1000r/min,工作情况稳定。
第十三章 滚动轴承
13-1 试说明下列各轴承的内径有多大?哪个轴承公差等级最高?哪个允许的极限转速最高?哪个承受径向载荷能力最高?哪个不能承受径向载荷? N307/P4 6207/P2 30207 51307/P6
13-2 欲对一批同型号滚动轴承作寿命实验。若同时投入50个轴承进行试验,按其基本额定动载荷值加载,试验机主轴转速n=2000r/min。若预计该批轴承为正品,则试验进行8小时20分钟,应约有几个轴承已失效。
13-3 某深沟球轴承需在径向载荷Fr=7150N作用下,以n=1800r/min的转速工作3800h。试求此轴承应有的基本额定动载荷C。
13-4 一农用水泵,决定选用深沟球轴承,轴颈直径d=35mm,转速n=2900r/min,已知径向载荷Fr=1810N,轴向载荷Fa=740N,预期计算寿命Lh′=6000h,试选择轴承的型号。 13-5 根据工作条件,决定在轴的两端选用=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=1800r/min,已知两轴承的径向载荷分别为Fr1=3390N,Fr2=1040N,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。
13-6 若将图13-34a中的两轴承换为圆锥滚子轴承,代号为30207。其它条件同例题13-2,试验算轴承的寿命。
13-7 某轴的一端支点上原采用6308轴承,其工作可靠度为90%,现需将该支点轴承在寿命不降低的条件下将工作可靠度提高到99%,试确定可能用来替换的轴承型号。
第十四章 联轴器和离合器
14-1 某电动机与油泵之间用弹性套柱销联轴器联接,功率P=4 kW,转速n=960r/min,轴伸直径d=32mm,试决定该联轴器的型号(只要求与电动机轴伸联接的半联轴器满足直径要求)。
14-2 某离心式水泵采用弹性柱销联轴器联接,原动机为电动机,传递功率38 kW,转速为300r/min,联轴器两端联接轴径均为50mm,试选择该联轴器的型号。若原动机改为活塞式内燃机时,又应如何选择其联轴器?
14-3 一机床主传动换向机构中采用如图14-20所示的多盘摩擦离合器,已知主动摩擦盘5片,从动摩擦盘4片,结合面内径D1=60mm,外径D2=110mm,功率P=4.4kW,转速n=1214r/min,摩擦盘材料为淬火钢对淬火钢,试求需要多大的轴向力F? 14-4 图14-23a所示的剪切销安全联轴器,传递转矩Tmax=650Nm,销钉直径d=6mm,销钉材料用45钢正火,销钉中心所在圆的直径Dm=100mm,销钉数z=2。若取[τ]=0.7σB,试求此联轴器在载荷超过多大时方能体现其安全作用。
第十五章 轴
15-1 若轴的强度不足或刚度不足时,可分别采取哪些措施?
15-2 在进行轴的疲劳强度计算时,如果同一截面上有几个应力集中源,应如何取定应力集中系数?
15-3 为什么要进行轴的静强度校核计算?校核计算时为什么不考虑应力集中等因素的影响?
15-4 图15-28所示为某减速器输出轴的结构图,试指出其设计错误,并画出改正图。
15-5 有一台离心式水泵,由电动机带动,传递的功率P=3 kW,轴的转速n=960r/min,轴的材料为45钢,试按强度要求计算轴所需的最小直径。
15-6 设计某搅拌机用的单级斜齿圆柱齿轮减速器中的低速轴(包括选择两端的轴承及外伸端的联轴器),见图15-29。
已知:电动机额定功率P=4kW,转速n1=750r/min,低速轴转速n2=130r/min,大齿轮节圆直径d2ˊ=300mm,宽度B2=90mm,轮齿螺旋角β=12o,法向压力角n=20。 要求:(1)完成轴的全部结构设计;(2)根据弯扭合成理论验算轴的强度;(3)精确校核轴的危险截面是否安全。
15-7 两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴(见图15-30a),尺寸和结构如图15-30b所示。已知:中间轴转速n2=180r/min,传递功率P=5.5kW,有关的齿轮参数见下表: 齿轮2 齿轮3 mn/mm 3 4 20 20n z 112 23 β 10o44′ 9o22′ 旋向 右 右 图中A、D为圆锥滚子轴承的载荷作用中心。轴的材料为45钢(正火)。要求按弯扭合成理论验算轴的截面Ⅰ和Ⅱ的强度,并精确校核轴的危险截面是否安全。
15-8 一蜗杆轴的结构如图15-31所示,试计算其当量直径dv。