機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)試題

1、上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室復(fù)合輪系一、傳動(dòng)比求解思路一、傳動(dòng)比求解思路聯(lián)立求解基本輪系1基本輪系2基本輪系3基本輪系K求解式1求解式2求解式3求解式K上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室二、復(fù)合輪系拆解方法二、復(fù)合輪系拆解方法1. 找出行星輪（有公轉(zhuǎn)）2. 找出中心輪（與行星輪嚙合）3. 找出行星架（支撐行星輪）基本周轉(zhuǎn)輪系4. 找出所有基本周轉(zhuǎn)輪系后，余下為定軸輪系上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室解：n3=n4 (2分分)i46=(

2、n4/n6)=-(z6/z4)=-3 (2分分) nH=n6 (2分分)i13H=(n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4 (2分分) i16=17 （2分）分）上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室受受軸向工作載荷軸向工作載荷的螺栓受力計(jì)算的螺栓受力計(jì)算設(shè)流體壓強(qiáng)為p，螺栓數(shù)目為z，則每個(gè)螺栓所受的平均工作載荷工作載荷為：p D2/4FE =zDFEFEp例：壓力容器的缸蓋與缸體之間的螺栓聯(lián)接。D為缸體內(nèi)徑。螺栓所受總載荷為：REaFFFFFR殘余預(yù)緊力，按要求確定。上海海事大學(xué)機(jī)械原理與

3、設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室強(qiáng)度條件：設(shè)計(jì)計(jì)算： mmFda3 . 141ae211.3Fd/ 4MPa上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室圖示一鋼制液壓油缸，油壓p=3MPa，缸徑D=160mm，螺栓分布圓直徑D0=210mm。為滿足氣密性要求，取殘余預(yù)緊力FR=1.8FE，并要求螺栓間距不大于100mm。試確定最少螺栓個(gè)數(shù)n和相應(yīng)的螺紋直徑d。（注：n取偶數(shù)，螺栓許用應(yīng)力=120MPa） 上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室依題意： D0/n100 n D0/100= *210/100=6.6，取nmin=8（個(gè)）單個(gè)螺

4、栓所受工作載荷 FE：FE=(pD2/4)/nmin=3*1602/(4*8)=7539.8N單個(gè)螺栓所受總載荷Fa：Fa=FR+FE=2.8FE=2.8*10539.8=21111.5N計(jì)算螺紋小徑d1：查螺紋標(biāo)準(zhǔn)，選M20的普通螺栓（d1=17.294mm）。結(jié)論：需用8個(gè)M20的普通螺栓。 mmFda06.171205 .211113 . 1443 . 11解：上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室圖示為一斜齒圓柱齒輪圓柱蝸桿傳動(dòng)。為使蝸桿軸上的軸向力最小，試確定：（1）斜齒輪1、2的螺旋線方向；（

5、2）蝸輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；確定蝸桿軸轉(zhuǎn)向確定蝸桿軸向力Fa3的方向確定齒輪2、1的軸向力Fa2、Fa1的方向確定齒輪1、2的旋向確定蝸輪4的轉(zhuǎn)向。Fa3Fa2Fa1右旋左旋上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室Fr2Fr1Fa1Ft2n1Ft1Fa2上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室軸承安裝示意圖角接觸球軸承正裝角接觸球軸承反裝圓錐滾子軸承正裝圓錐滾子軸承反裝角接觸滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算小結(jié)：角接觸滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算小結(jié)：1、求支反力（力平衡、力矩平衡）Fr1、Fr2；2、求附加軸向力F

6、s1、Fs2，參考表16-12；3、根據(jù)軸承安裝方式及合力的指向判定“壓緊”、“放松”端，求出Fa1、Fa2；4、根據(jù)eFFra11？：是 X、Y查表，否 X=1、Y=0eFFra22？：是 X、Y查表，否 X=1、Y=0111+=arFXFP222+=arYFXFP，取),max(21PPP 上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室5、校核式：球軸承：=3滾子軸承：=10/3610()60thhpf CLLnf P1660()10ptf PnCCf【計(jì)算舉例】上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室一轉(zhuǎn)軸采用一對(duì)圓錐滾子軸承支承（軸承正裝）。已

7、知：軸承所受徑向力Fr1=3500 N，F(xiàn)r2=5000 N，軸上所受軸向力FA=900 N，方向如圖；軸的轉(zhuǎn)速n=800 r/min；常溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微沖擊（fP=1.2）。試計(jì)算該對(duì)軸承壽命?！靖阶ⅲ篊r=34000 N；內(nèi)部軸向力F=Fr/3.6，e=0.333，F(xiàn)a/Fr e 時(shí)，X=0.4，Y=1.8；Fa/Fr e 時(shí)，X=1.0，Y=0】軸承1軸承2FA上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室解：（1）計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力F1=Fr1/3.6=3500/3.6=972.2N，F(xiàn)2=Fr2/3.6=5000/3.6=1388.9N（2）確定軸承所受軸向載荷

8、Fa1=maxF1, F2-FA=max972.2, 1388.9-900=488.9=972.2NFa2=maxF2, F1+FA=max1388.9, 972.2+900=1872.2=1872.2N軸承1軸承2FAF1F2上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室上海海事大學(xué)機(jī)械原理與設(shè)計(jì)教研室（3）計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷軸承1：Fa1/Fr1=972.2/3500=0.2778 e=0.333，X2=0.4，Y2=1.8 P2=X2Fr2+Y2Fa2=0.4*5000+1.8*1872.2=5370N（4）計(jì)算軸承壽命Pr2 Pr1，按軸承2（受力較大）計(jì)算壽命h60106PfCfnLPrth式中，ft=1，fP=1.2，=1