機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)

蝕。〔五〕受力分析題１．斜齒輪傳動(dòng)如下圖〔不計(jì)效率〕，試分析中間軸齒輪的受力，在嚙合點(diǎn)畫出各分力的方向。２．如下圖為三級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器傳動(dòng)布置方案，為了減小輪齒偏載，并使同一軸上的兩齒輪產(chǎn)生的軸向力能相互局部抵消，請(qǐng)指出該如何變動(dòng)傳動(dòng)的布置方案。3．起重卷筒用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，如下圖，試畫出：1〕在位置B處嚙合時(shí)大齒輪兩個(gè)分力的方向。2〕當(dāng)變換小齒輪安裝位置，使其在A、B、C各點(diǎn)嚙合時(shí)，哪個(gè)位置使卷筒軸軸承受力最小？〔畫出必要的受力簡圖，并作定性分析〕4．如下圖斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒輪1主動(dòng)，在圖中補(bǔ)上轉(zhuǎn)向和螺旋線方向，并畫出從動(dòng)輪2其他分力。當(dāng)轉(zhuǎn)向或螺旋線方向改變時(shí)，從動(dòng)輪2各分力的方向有何變化？5．如下圖為一兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，動(dòng)力由軸I輸入，軸Ⅲ輸出，齒輪4螺旋線方向及Ⅲ軸轉(zhuǎn)向如圖示，求：1〕為使軸Ⅱ軸承所受軸向力最小，各齒輪的螺旋線方向。2〕齒輪2、3所受各分力的方向。6．如下圖為二級(jí)減速器中齒輪的兩種不同的布置方案，試問哪種方案較為合理？為什么？答：第二個(gè)方案較合理〔b〕,因?yàn)榇朔桨傅凝X輪布置形式使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形能減弱軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象。蝸桿傳動(dòng):各分力的大小及其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:蝸桿切向力(圓周力)和蝸輪軸向力蝸輪切向力(圓周力)和蝸桿軸向力蝸輪徑向力和蝸桿徑向力式中,、分別是蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)矩；、分別是蝸桿、蝸輪的分度圓直徑；是蝸桿軸向壓力角；負(fù)號(hào)“-”表示力的方向相反。1)蝸桿、蝸輪各分力方向判斷蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿蝸輪的切向力、徑向力方向的判斷與外合齒輪傳動(dòng)的方法相同。即：2)切向力。蝸輪主動(dòng)時(shí)，對(duì)于蝸桿為阻力，在嚙合點(diǎn)與其蝸桿轉(zhuǎn)向相反；對(duì)于蝸輪為驅(qū)動(dòng)力，在嚙合點(diǎn)與其蝸輪轉(zhuǎn)向相同。3)徑向力。分別指向各自軸心。4)軸向力Fa。在蝸輪蝸桿的切向力確定之后，由作用力與反作用力關(guān)系就能相應(yīng)判斷蝸輪蝸桿的軸向力方向。與斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一樣，蝸桿傳動(dòng)也可以用左右手定那么來確定主動(dòng)輪〔一般為蝸桿〕軸向力的方向，即：當(dāng)蝸桿主動(dòng)時(shí)，右旋用右手握蝸桿，左旋用左手握蝸桿；四指彎曲(3)各分力方向的判斷蝸桿傳動(dòng)中、蝸桿，蝸輪的切向力、徑向力方向的判斷與外嚙合齒輪傳動(dòng)的方法相同。軸向力，在蝸桿和蝸輪的切向力、方向確定后。由作用力與反作用力關(guān)系，就能相應(yīng)判斷蝸輪、蝸桿的軸向力、方向。比方：蝸桿轉(zhuǎn)向，可確定蝸桿切向力方向，從而也可確定蝸輪的軸向力方向。反之，也可由蝸輪轉(zhuǎn)向，確定蝸輪切向力方向，從而確定蝸桿軸向力方向。與斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一樣，蝸桿傳動(dòng)也可以用“左、右手定那么”來確定主動(dòng)輪〔一般為蝸桿〕軸向力。需要強(qiáng)調(diào)的是：上述“左右手定那么”僅適用于蝸桿主動(dòng)時(shí)。參加蝸桿不是主動(dòng)，而是蝸輪主動(dòng)，情況又如何？顯然，“左右手定那么”不能適用于從動(dòng)蝸桿。但是，它卻仍能對(duì)主動(dòng)件蝸輪的軸向力作出判斷。于是，我們就可以總結(jié)出這樣的規(guī)律。1)“左、右手定那么“無論對(duì)于斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)或是蝸桿傳動(dòng)都是同樣適用的。2)左右手定那么只適用于主動(dòng)件。有時(shí)雖然蝸桿主動(dòng)，卻不知道其具體轉(zhuǎn)向，而只知道從動(dòng)件蝸輪在工作中的轉(zhuǎn)向，左右手定那么也就不便直接應(yīng)用，只好由其他方法作出判斷。(4)蝸桿或蝸輪轉(zhuǎn)向的判斷在蝸桿傳動(dòng)的受力分析中，常常需要判斷蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)向。對(duì)于零件未知轉(zhuǎn)向的判斷，往往需要全面掌握主從動(dòng)件切向力方向判斷，切向力與另一零件軸向力的關(guān)系，以及反映主動(dòng)件轉(zhuǎn)向，輪齒旋向和軸向力方向之間關(guān)系的“左右手定那么”知識(shí)。6.圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算，主要為蝸輪齒面的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和蝸輪輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。關(guān)于蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算，在不同教科書，公式的表述形式各不相同，一般只要求做到以下程度就可以了。1)對(duì)計(jì)算公式不要求進(jìn)行推到，但要熟悉公式中各符號(hào)和參數(shù)的含義及確定方法，并能夠正確地應(yīng)用公式。注意區(qū)別蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算公式中的不同。2〕注意區(qū)別蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算公式中的不同，如：由于蝸桿傳動(dòng)效率較低，計(jì)算中已不能忽略其影響，故公式中轉(zhuǎn)矩用蝸輪轉(zhuǎn)矩，而非蝸桿轉(zhuǎn)矩；其次，由于強(qiáng)度計(jì)算只針對(duì)蝸輪進(jìn)行，故許用應(yīng)力、齒形系數(shù)等都應(yīng)取蝸輪的數(shù)據(jù)。3)注意公式中單位統(tǒng)一4)蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)蝸桿一般與軸作成一體；蝸輪結(jié)構(gòu)形式多樣，為降低本錢，減少有色金屬消耗，一般對(duì)采用組合式結(jié)構(gòu)。典型例題蝸桿傳動(dòng)的常見題型和齒輪傳動(dòng)相似，有時(shí)也與齒輪傳動(dòng)綜合起來考慮。包括概念類題型、主要參數(shù)及幾何計(jì)算和設(shè)計(jì)計(jì)算題等。例1：以標(biāo)準(zhǔn)阿基米德蝸桿傳動(dòng)，模數(shù)m=8mm，蝸桿頭數(shù)，傳動(dòng)比i=20，要求中心距a=200mm，試確定蝸桿和蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸。解：例2如下圖為斜齒輪-蝸桿減速器，小齒輪由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖。：蝸輪右旋；電動(dòng)機(jī)功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n=1450r/min,齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比;蝸桿傳動(dòng)效率0.86，傳動(dòng)比，蝸桿頭數(shù)，模數(shù)m=10mm分度圓直徑，壓力角齒輪傳動(dòng)效率損失不計(jì)。試完成以下工作：1.使中間軸上所受軸向力局部抵消，確定各輪的旋向和回轉(zhuǎn)方向。2.求蝸桿嚙合點(diǎn)的各分力的大小，并在圖中畫出力的方向。解：1)各輪的旋向回轉(zhuǎn)方向以及蝸桿在嚙合點(diǎn)的各分力方向如下圖所示。蝸桿的轉(zhuǎn)矩與方向相反。解題要點(diǎn)：根據(jù)蝸輪和蝸桿旋向相同規(guī)律可知，蝸輪右旋，蝸桿也右旋。要使中間軸上蝸桿和大齒輪的軸向力局部抵消，需要兩個(gè)零件的軸向力相反。只有蝸桿和大齒輪的齒向相同時(shí)，由于兩者轉(zhuǎn)向相同，輪齒旋向相同，但一為從動(dòng)〔大齒輪〕、一為主動(dòng)〔蝸桿〕，其軸向力才必然反向。進(jìn)而由大齒輪右旋，推定小齒輪必為左旋。由小齒輪轉(zhuǎn)向，那么大齒輪-蝸桿軸的轉(zhuǎn)向可以確定，即：與轉(zhuǎn)向相反。由蝸桿在嚙合中主動(dòng)輪，利用“左右手定那么”〔右手握蝸桿〕，即可判定蝸桿的軸向力方向。再由蝸輪切向力與蝸桿軸向力方向相反，可確定蝸輪切向力方向。進(jìn)而由蝸輪從動(dòng)，其切向力為驅(qū)動(dòng)力，可確定蝸輪轉(zhuǎn)向、蝸桿轉(zhuǎn)向。而由蝸桿主動(dòng)，其切向力是蝸桿運(yùn)動(dòng)的工作阻力，可確定蝸桿切向力方向〔方向在嚙合點(diǎn)與蝸桿3轉(zhuǎn)向相反〕。注意將各分力畫在相應(yīng)嚙合點(diǎn)上。尤其要注意不要把軸向力直接畫在零件的軸線上。此外，還應(yīng)掌握正確地表達(dá)空間受力簡圖。例3：如下圖為一斜齒輪-雙頭蝸桿傳動(dòng)的手搖起重裝置。：手柄半徑R=100毫米，卷筒直徑D=200mm，齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，蝸桿的模數(shù)m=5mm，直徑系數(shù)q=10，蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比，蝸桿副的當(dāng)量摩擦因數(shù)，作用在手柄上的力F=200N，如果強(qiáng)度足夠，試分析：當(dāng)手柄按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，重物勻速上升時(shí)，能提升的重物為多重？當(dāng)升起后松開手時(shí)，重物能否自行下落？齒輪傳動(dòng)功率損失和軸承損失不計(jì)。解：解題要點(diǎn)：小齒輪主動(dòng)，動(dòng)力由此輸入，蝸輪是動(dòng)力輸出端。輸入輸出轉(zhuǎn)矩之比，與轉(zhuǎn)動(dòng)比和效率有關(guān)。軸承及齒輪傳動(dòng)的效率較高，可忽略其影響，故功率損失主要取決于蝸桿副的嚙合效率。勻速提升過程中，蝸桿輸出轉(zhuǎn)矩為重物所產(chǎn)生的阻力矩。習(xí)題〔一〕填空蝸桿傳動(dòng)中，常見的失效形式有膠合、磨損和點(diǎn)蝕，通常先發(fā)生在蝸輪上。設(shè)計(jì)中?？赏ㄟ^選用減磨材料、耐磨材料、改善潤滑條件等來減輕。蝸桿傳動(dòng)參數(shù)中，蝸桿分度圓直徑和模數(shù)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值；蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)應(yīng)取整數(shù)；蝸桿螺旋升角應(yīng)取精確計(jì)算值。蝸桿常用材料為鋼，蝸輪常用材料為銅合金；這樣選取主要考慮配對(duì)材料應(yīng)該具有一定強(qiáng)度和較好的抗膠合、抗磨損性能。單頭蝸桿和多頭蝸桿相比，其主要特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)緊湊，容易實(shí)現(xiàn)反行程自鎖，加工方便，效率低。為了降低本錢同時(shí)具有較好的減磨性和耐磨性，蝸輪的結(jié)構(gòu)形式多采用組合式，輪緣材料選用銅合金，輪轂材料選用鑄鐵。蝸桿傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算中，只計(jì)算的蝸輪強(qiáng)度，原因?yàn)槲佪啿牧霞僭O(shè)于蝸桿材料?！捕尺x擇題蝸桿傳動(dòng)中，關(guān)系不成立。A、B、C、D、通常蝸輪齒數(shù)不應(yīng)少于。A、17B、14蝸桿傳動(dòng)的變位是。A、蝸桿變、蝸輪不變B、蝸桿不變、蝸輪變C、蝸桿變、蝸輪都變蝸桿傳動(dòng)中的主剖面是指。A、蝸輪的端面B、過蝸輪軸線，垂直蝸桿軸線的平面C、過蝸桿曲線，垂直蝸輪軸線的平面。阿基米德蝸桿傳動(dòng)在主剖面內(nèi)的特點(diǎn)。A、相當(dāng)于齒輪齒條嚙合，易磨損B、相當(dāng)于齒輪齒條嚙合，易車削C、相當(dāng)于兩齒輪嚙合，易銑削〔三〕問答題與齒輪傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)是什么？常用于什么場合？蝸桿傳動(dòng)可分為哪幾種類型？有何特點(diǎn)？什么是蝸桿的直徑系數(shù)？在何種條件下，它的取值可以不受限制？在蝸桿傳動(dòng)中選擇蝸桿的頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)時(shí)如何考慮？蝸輪輪齒的彎曲強(qiáng)度與斜齒輪相比哪個(gè)高？為什么閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？蝸桿的頭數(shù)及導(dǎo)程角對(duì)傳動(dòng)的嚙合效率有何影響？試證明具有反行程自鎖性能的蝸桿傳動(dòng)的效率〔四〕受力分析1.如下圖的傳動(dòng)系統(tǒng)，1、2為直齒錐齒輪，3、5為蝸桿，4、6為蝸輪，設(shè)錐齒輪1為主動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖。試確定：要求各軸上所受軸向力局部抵消，確定各輪的回轉(zhuǎn)方向和各蝸桿、蝸輪的輪齒旋向。畫出各輪的軸向分力的方向和蝸桿3在嚙合點(diǎn)出的三個(gè)分力的方向。2.如下圖為由錐齒輪、斜齒輪和蝸桿傳動(dòng)組成的三級(jí)減速器，軸I由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)向如下圖為使軸II和軸III上所受的軸向力相互抵消一局部，判斷斜齒輪3、斜齒輪、蝸桿5和蝸輪6的旋向，并標(biāo)注在圖上。在圖中標(biāo)出蝸桿轉(zhuǎn)向和蝸輪轉(zhuǎn)向。將蝸桿5所受各分力〔Fr5、Fa5、Ft5〕在嚙合點(diǎn)處畫出?！参濉秤?jì)算題1.用于分度機(jī)構(gòu)的普通圓柱蝸桿傳動(dòng)，要求傳動(dòng)比為45，蝸輪分度圓直徑約為110mm，試選配蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)：蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)、模數(shù)、蝸桿分度圓直徑和蝸桿的導(dǎo)程角。2.一普通圓柱蝸桿傳動(dòng)，要求中心距a=160mm，傳動(dòng)比30，蝸輪用標(biāo)準(zhǔn)滾刀加工。試為其選配適合的參數(shù),,m,及。鏈傳動(dòng):習(xí)題〔一〕填空鏈傳動(dòng)的主要類型有套筒滾子鏈，齒形鏈。工作中，鏈節(jié)作著周期性速度的變化；從而給鏈傳動(dòng)帶來速度不均勻性和有規(guī)律的震動(dòng)。滾子鏈傳動(dòng)的主要失效形式有元件疲勞，磨損后脫鏈或跳齒、膠合、沖擊破裂，靜力拉斷、鏈輪磨損。鏈輪的轉(zhuǎn)速n越高，齒數(shù)z越少，鏈節(jié)距P越大，那么鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷也越大，工作平穩(wěn)性越差。采用較小的鏈節(jié)距p和較多的鏈輪齒數(shù)z是減少動(dòng)載荷和提高滾子鏈傳開工作平穩(wěn)性的主要方法。〔二〕選擇題鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比為A。鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為B。A、常數(shù);B、非常數(shù);鏈傳動(dòng)的鏈節(jié)數(shù)是A。A、偶數(shù)B、奇數(shù)C、質(zhì)數(shù)鏈輪齒數(shù)不宜過少，否那么A。A、運(yùn)動(dòng)的不均勻性更趨嚴(yán)重B、鏈條磨損后易脫落一般推薦鏈輪的最大齒數(shù)為zmax=120，這是從減少B考慮的。A、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性B、鏈在磨損后容易引起拖鏈通常張緊輪應(yīng)裝在靠近A上。A、主動(dòng)輪的松邊;A、主動(dòng)輪的緊邊;C、從動(dòng)輪的松邊;D、從動(dòng)輪的緊邊;多排鏈的排數(shù)一般不超過A。A、3、4B、5、6鏈傳動(dòng)最適宜的中心距為B。A、20p～30p;B、30p～50p;C、50p～80p;與帶傳動(dòng)相比，鏈傳開工作中的壓軸力B。A、較大B、較小C、大體相當(dāng)在同時(shí)包含鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)中，應(yīng)將B至于系統(tǒng)的高速級(jí)。A、鏈傳動(dòng)B、帶傳動(dòng)鏈輪的z最小取B，z最大取E。A、6B、9C、17D、80E、120F、150軸:例8-1指出圖所示軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題，并予以改正。解：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問題：1)軸的兩端一般應(yīng)畫出倒角。2)齒輪未作軸向和周向固定。3)右軸頭用于固定半聯(lián)軸器的軸端擋圈使用不當(dāng)。4)軸與齒輪及右軸承的非工作配合面過長，致使軸上零件的裝、拆不便。5)左軸承內(nèi)座圈右側(cè)的定位軸肩過高，致使軸承得不到合力拆卸。改良后的軸，其合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如上右圖所示。例2：普通單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的輸入軸，通過彈性聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)相聯(lián)，齒輪在軸上對(duì)稱布置，距兩軸承支點(diǎn)的計(jì)算距離均為100mm，齒輪的分度圓半徑為40mm。齒輪工作中所受各分力的大小分別為：，，。當(dāng)軸線水平、左端外伸、嚙合點(diǎn)在齒輪的上方時(shí)，那么齒輪的圓周力方向指向紙外、軸向力指向右方。試依次畫出軸的空間受力圖及垂直面、水平面受力圖，并求解支反力。解1)軸的空間受力簡圖如圖a所示；2)垂直面受力圖如圖b，反力3)水平面受力圖如圖c，支反力、、、計(jì)算結(jié)果均為正值，說明其方向設(shè)定無誤。習(xí)題8〔一〕判斷題1．重要或受力較大的軸，選用合金鋼的理由是因?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)力集中的敏感度低?！病?．軸的強(qiáng)度計(jì)算中，按許用切應(yīng)力計(jì)算的方法適用于轉(zhuǎn)軸的校核計(jì)算。〔〕3．當(dāng)其余條件相同時(shí)，具有相同橫截面面積的空心軸比實(shí)心軸的剛度大?！病?．可以用改變支點(diǎn)位置和改善軸的外表品質(zhì)的方法來提高軸的強(qiáng)度?！病?．為了減小應(yīng)力集中，在軸的直徑變化處應(yīng)盡可能采用較大的過渡圓角半徑。〔〕6．彈性擋圈的軸向固定方式，結(jié)構(gòu)簡單，適用于軸向力較大的場合?！病场捕程羁疹}1．工作中，既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩作用的軸，稱為轉(zhuǎn)軸；只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩作用的軸稱為心軸。2．為提高軸的剛度，可以采用加大軸徑、采用彈性模量大的材料、采用空心軸等方法。3．軸的圓柱面通?？刹捎密囅?、磨削加工方法獲得，軸上的鍵槽通常那么采用銑削加工方法獲得。4．采用當(dāng)量彎矩法進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，公式中是當(dāng)量彎矩，是根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)。5．在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，根據(jù)功能通?？蓪⑤S肩區(qū)分為定位軸肩和工藝軸肩。6．軸的毛坯一般采用圓鋼或鍛造，鑄造毛坯的品質(zhì)不易保證。7．同一軸上不同軸向位置有多個(gè)平鍵鍵槽時(shí)，鍵槽應(yīng)布置在同一條母線上；同一軸向位置的兩平鍵鍵槽應(yīng)相差180度布置。8．軸上零件的軸向固定可以采用軸肩、套筒等方法；周向固定可以采用鍵、銷釘?shù)确椒ā?．為了提高軸的疲勞強(qiáng)度，可以改善其外表品質(zhì)，常用的方法有：降低外表粗糙度、采用外表強(qiáng)化等?！踩尺x擇題1．根據(jù)軸在工作中承載情況分類，車床主軸為A，自行車前輪軸為C。A．轉(zhuǎn)軸B．傳動(dòng)軸C．心軸2．某減速器的輸出軸，軸上傳動(dòng)件為斜齒輪，那么這個(gè)斜齒輪的軸向力將對(duì)軸產(chǎn)生B，切向力將對(duì)軸產(chǎn)生C。A．轉(zhuǎn)矩B．彎矩C．轉(zhuǎn)矩和彎矩3．軸的剛度不夠時(shí)，可以采用B來提高軸的剛度。A．將碳素鋼材料換成合金鋼B．采用同質(zhì)量的空心軸C．減小軸徑〔四〕問答題1．軸按受載情況分類有哪些形式？自行車的中軸和后輪軸各屬于何種軸？2．為什么常用軸多呈階梯形？3．常見的零件在軸上軸向和周向固定的方法有哪些？4．軸的常用材料有哪些？為什么不能用合金鋼代替碳素鋼來提高軸的剛度？5．與滾動(dòng)軸承和聯(lián)軸器配合處的軸徑應(yīng)如何選?。?．當(dāng)量彎矩計(jì)算公式中，系數(shù)的含義是什么？如何確定？7．軸類零件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮哪些方面的問題，根本設(shè)計(jì)步驟如何？8．如所示為某傳動(dòng)系統(tǒng)的兩種不同布置方案的比擬。假設(shè)傳遞功率和各傳動(dòng)件的尺寸參數(shù)等完全相同，那么分別按強(qiáng)度條件計(jì)算其減速器主動(dòng)軸的直徑尺寸，其結(jié)果是否相同？9．軸的強(qiáng)度計(jì)算中，假設(shè)軸上開有鍵槽，那么在確定軸徑尺寸時(shí)該如何考慮？10．從軸的結(jié)構(gòu)工藝性考慮，同一軸上不同軸向位置的鍵槽，一般怎樣設(shè)計(jì)比擬合理？11．在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝性？滾動(dòng)軸承:例1錐齒輪減速器主動(dòng)軸采用一對(duì)30206圓錐滾子軸承如圖,錐齒輪平均模數(shù)mm=3.6mm，齒數(shù)z=20，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，輪齒上的三個(gè)分力，F(xiàn)T=1300N，F(xiàn)R=400N，F(xiàn)A=250N，軸承工作時(shí)受有中等沖擊載荷〔可取沖擊載荷系數(shù)〕，工作溫度低于1000C，要求使用壽命不低于12000h，試校驗(yàn)軸承是否合用?！沧ⅲ?0206，派生軸向力，，e=0.37。當(dāng)，X=0.4，Y=1.6；當(dāng)，X=1，Y=0。根本額定動(dòng)載荷Cr=43.2×103N?！辰猓骸?〕計(jì)算滾動(dòng)軸承上的徑向載荷、此題沒有直接給出滾動(dòng)軸承上的載荷，因此需通過軸系的受力分析求出軸承上的載荷。軸系的載荷是錐齒輪上的三個(gè)分力，求支反力時(shí)要分平面，且徑向力與軸向力在一個(gè)平面里。1〕錐齒輪平均半徑rm2〕水平面支反力，如以下圖所示。N=650N3〕垂直面支反力N=87.5N4〕軸承上的徑向載荷軸承1軸承2〔2〕計(jì)算軸承上的軸向載荷、滾動(dòng)軸承的配置為背對(duì)背，派生軸向力的方向如下圖。2〕計(jì)算軸向載荷可以判斷軸承1為壓緊端，軸承2為放松端。于是〔3〕計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷、因e=0.37，那么，，那么取〔4〕計(jì)算軸承的壽命計(jì)算結(jié)果說明，所選軸承符合要求。例2：如下圖為渦輪軸系的結(jié)構(gòu)圖，渦輪軸上的軸承采用脂潤滑，外伸端裝有半聯(lián)軸器。試指出圖中的錯(cuò)誤，并指出其正確結(jié)構(gòu)圖。解該軸系存在的錯(cuò)誤如下圖。〔1〕軸上定位零件的定位及固定圖中1：安裝蝸輪的軸頭長度應(yīng)小于輪轂寬度，以使蝸輪得到可靠的軸向定位?！?〕裝拆與調(diào)整圖中2：軸承端蓋與機(jī)體之間無調(diào)整墊片，無法調(diào)整軸承間隙。圖中3：左軸承內(nèi)側(cè)軸肩過高無法拆卸。圖中4：與右軸承配合處的軸頸過長，軸缺少臺(tái)階，軸承拆裝不方便。圖中5：整體式箱體不便軸系的拆裝?！?〕轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件的關(guān)系圖中6：聯(lián)軸器為轉(zhuǎn)動(dòng)件，不能用端蓋作軸向固定，應(yīng)用軸肩定位。圖中7：軸與右軸承蓋〔透蓋〕不應(yīng)接觸?！?〕零件的結(jié)構(gòu)工藝性圖中8：為便于加工，軸上安裝蝸輪處的鍵槽應(yīng)與安裝聯(lián)軸器處的鍵槽開在同一母線上。圖中9：聯(lián)軸器上的鍵槽與鍵之間應(yīng)留有間隙。圖中10：箱體端面的加工面積過大，應(yīng)起軸承凸臺(tái)?！?〕潤滑與密封圖中11：軸與軸承透蓋之間缺少密封裝置。圖中12：軸承與蝸輪的潤滑介質(zhì)不同，應(yīng)在軸承孔與箱體之間加密封裝置。改正后的軸系結(jié)構(gòu)圖如右上圖所示。習(xí)題〔一〕選擇題1．與滑動(dòng)軸承相比，以下滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)中，___的觀點(diǎn)有錯(cuò)誤。A．內(nèi)部間隙小，旋轉(zhuǎn)精度高B．在軸頸尺寸相同時(shí)，滾動(dòng)軸承寬度比滑動(dòng)軸承小，可減小機(jī)器的軸向尺寸。C．滾動(dòng)摩擦遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦，因此摩擦功率損失小，發(fā)熱量小，特別適合在高速情況下使用。D．由于摩擦功率損失小，那么滾動(dòng)軸承的潤滑油耗量少，維護(hù)簡單，與滑動(dòng)軸承相比，維護(hù)費(fèi)可節(jié)約30%2．滾動(dòng)軸承套圈與滾動(dòng)體常用材料為___。A．20CrB．40CrC．GCr15D．20CrMnTi3．以下材料中，____不適用做滾動(dòng)軸承保持架。A．塑料B．軟鋼C．銅合金D．合金鋼淬火4．推力球軸承不適于高轉(zhuǎn)速，這是因?yàn)楦咚贂r(shí)_____，從而使軸承壽命嚴(yán)重下降。A．沖擊過大B．滾動(dòng)體離心力過大C．滾動(dòng)阻力大D．圓周線速度過大5．以下各類滾動(dòng)軸承中，除主要承受徑向載荷外，還能承受不大的雙向軸向載荷的是___。A．深溝球軸承B．角接觸軸承C．圓柱滾子軸承D．圓錐滾子軸承6．______軸承能很好地承受徑向載荷與單向軸向載荷的綜合作用。A．深溝球軸承B．角接觸軸承C．推力球軸承D．圓柱滾子軸承7．角接觸軸承所能承受軸向載荷的能力取決于_____。A．軸承的寬度B．接觸角的大小C．軸承精度D．滾動(dòng)體的數(shù)目8．在以下四種軸承中，____必須成對(duì)使用。A．深溝球軸承B．圓錐滾子軸承C．推力球軸承D．圓柱滾子軸承9．潤滑條件相同時(shí)，以下四種精度和內(nèi)徑相同的滾動(dòng)軸承中____的極限轉(zhuǎn)速最高。A．深溝球軸承B．圓錐滾子軸承C．推力球軸承D．圓柱滾子軸承10．有一根只用來傳遞轉(zhuǎn)矩的軸用三個(gè)支點(diǎn)支承在水泥根底上，它的三個(gè)支點(diǎn)的軸承應(yīng)選用____。A．深溝球軸承B．調(diào)心滾子軸承C．圓錐滾子軸承D．圓柱滾子軸承11．中速旋轉(zhuǎn)正常潤滑的滾動(dòng)軸承的主要失效形式是___。A．滾動(dòng)體破碎B．滾道壓壞C．滾道磨損D．滾動(dòng)體與滾道產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕12．作用在滾動(dòng)軸承上的徑向力在滾動(dòng)體之間的分配是______。A．在所有滾動(dòng)體上受力相等B．在一半滾動(dòng)體上受力相等C．在某一確定數(shù)目的滾動(dòng)體上受力相等D．受力不等，并且總有一個(gè)滾動(dòng)體受力最大13．在同樣載荷和同樣的工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的同一批生產(chǎn)的同型號(hào)的滾動(dòng)軸承，它們的壽命一般___。A．相同B．不相同C．90%軸承相同D．10%軸承相同14．一批相同的滾動(dòng)軸承，當(dāng)量靜載荷等于根本額定靜載荷時(shí)，受力最大的滾動(dòng)體與滾道之間接觸應(yīng)力到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的概率為___%。A．10B．50C.90D．10015．___可以提高滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速。A．較小軸承間隙B．用滾子軸承取代球軸承C．改善潤滑及冷卻條件D．降低軸承精度16．當(dāng)滾動(dòng)軸承的疲勞壽命可靠度提高時(shí)，其額定靜載荷___。A．增大B．減小C．不變D．不一定17．某深溝球軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷增大一倍，其他條件不變，那么壽命降低到原壽命的___。A．1/2A．1/4C．1/8A．1/1618．直齒輪軸系由一對(duì)圓錐滾子軸承支承，軸承徑向反力，那么軸承的軸向力__。A．B．C．D．19．有一調(diào)心滾子軸承數(shù)據(jù)如下：C=45.3KN,Co=39.9KN,徑向載荷Fr=45000N，轉(zhuǎn)速n=10r/min，要求工作壽命1500h，載荷系數(shù)fP=1，溫度系數(shù)ft=1，平安系數(shù)S0=1，經(jīng)計(jì)算說明該軸承__。A．壽命滿足要求，靜強(qiáng)度不滿足要求B．壽命不滿足要求，靜強(qiáng)度滿足要求C．壽命和靜強(qiáng)度都滿足要求D．壽命和靜強(qiáng)度都不滿足要求20．同一根軸的兩端支承，雖然承受載荷不等，但常采用一對(duì)相同型號(hào)的滾動(dòng)軸承，這是因?yàn)槌齙__以外的下述其余三點(diǎn)理由。A．采用同型號(hào)的一對(duì)軸承，采購方便B．安裝軸承的兩軸承孔直徑相同，加工方便C．安裝軸承的兩軸頸直徑相同，加工方便D．一次鏜孔能保證兩軸承中心線的同軸度，有利于軸承正常工作21．滾動(dòng)軸承在安裝過程中應(yīng)留有一定軸向間隙，目的是為了____。A．裝配方便B．拆卸方便C．散熱D．受熱后軸可以自由伸長22．設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承組合時(shí)，對(duì)支承跨距很長、溫度變化很大的軸，考慮軸受熱后有很大的伸長量，應(yīng)______。A．將一支點(diǎn)上的軸承設(shè)計(jì)成可移動(dòng)的B．采用內(nèi)部間隙可調(diào)整的軸承〔如圓錐滾子軸承，角接觸軸承〕C．軸頸與軸承內(nèi)圈采用很松的配合D．軸系采用兩端單項(xiàng)固定的結(jié)構(gòu)23．滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配為____。A．內(nèi)圈與軸為基孔制，外圈與孔為基軸制B．內(nèi)圈與軸為基軸制，外圈與孔為基孔制C．都是基孔制D．都是基軸制24．以下軸承中，___軸承不能作為軸向預(yù)緊軸承使用。A．推力球B．圓柱滾子C．角接觸D．圓錐滾子25．滾動(dòng)軸承軸向預(yù)緊措施主要用在____。A．精密機(jī)床主軸中B．高速旋狀機(jī)械主軸中C．大型重載機(jī)械中D．沖擊振動(dòng)嚴(yán)重的機(jī)械中26．對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行密封，不能起到____的作用。A．防止外界灰塵、污物侵入B．防止外界水氣侵入C．阻止軸承內(nèi)潤滑劑外流D．減輕運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲〔二〕問答題1．為什么現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中大多數(shù)采用滾動(dòng)軸承而不是滑動(dòng)軸承.2．滾動(dòng)軸承類型選擇應(yīng)主要考慮哪些因素？3．滾動(dòng)軸承的主要失效形式有哪些？其相應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)那么是什么？舉出適用實(shí)例。4．試述滾動(dòng)軸承的壽命與根本額定壽命的區(qū)別。某軸承實(shí)際使用壽命低于其計(jì)算的根本額定壽命，試解釋其原因。5．何謂滾動(dòng)軸承根本額定動(dòng)載荷？何謂當(dāng)量動(dòng)載荷？它們有何區(qū)別？當(dāng)量動(dòng)載荷超過額定動(dòng)載荷時(shí)，該軸承是否可用？6．何謂滾動(dòng)軸承根本額定靜載荷？滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度條件是什么？7．根本額定動(dòng)載荷與根本額定靜載荷本質(zhì)上有何不同？8．深溝球軸承和角接觸球軸承，在工作中受到較小的的軸向外載荷作用時(shí)，反而對(duì)其壽命有利，為什么?9．角接觸球軸承和圓錐滾子軸承派生軸向力產(chǎn)生的原因是什么？10．在向心角接觸軸承中，派生軸向力的產(chǎn)生與接觸角有關(guān)，而深溝球軸承受到軸向載荷作用時(shí)也會(huì)形成一定的接觸角，為什么計(jì)算時(shí)不考慮派生軸向力呢？11．常見軸系的軸向固定方式有哪三種根本形式？各有什么特點(diǎn)？12．滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外圈的固定與鎖緊方式有哪些？13．為什么角接觸球軸承和圓錐滾子軸承往往成對(duì)使用且“面對(duì)面”與“背對(duì)背”配置？14．角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的面對(duì)面”與“背對(duì)背”配置各有什么特點(diǎn)？分別適用于什么場合？