吉林大学机械设计(A)典型习题.ppt

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1、习题2-2σa/MPaσm/MPa450460280图示40钢的极限应力图。已知用此材料制成的转动心轴，工作时危险截面的最大弯曲应力，综合影响系数求轴的计算安全系数。L例1：一横板用两个普通螺栓联在立柱上，已知P=4000N，L=200mm，a=100mm,f=0.15,,试求螺栓小径.aPPLa当两个螺栓水平放置时的计算过程D=150mmDT例：联轴器用6个普通螺栓联接。传递的扭矩T=150N·M,螺栓材料的许用应力[]=140,f=0.15,，求螺栓小径。F横向载荷不滑移条件：强度条件：例2:图示气缸盖用6个普通螺栓联接,已知气

2、缸压力p=2MPa，D=80mm,取试求:1、螺栓小径;2、安装时预紧力pDHLLP例3：图示支座用2个螺钉联接,已知P=800N，H=120mm,L=80mm,取摩擦系数f=0.15,防滑系数试求螺栓小径.D=100mmp螺栓材料的极限应力图σm/MPaσa/MPa20010015010050500450250300350图示气缸用10个M10（小径d1=8.3mm）普通螺栓联接。已知气缸直径D=100mm，工作压力p=0~4MPa，螺栓连接的相对刚度cb/（cb+cm）=0.86，安装预紧力Fp=5410N。螺栓材料的极限应力图如

3、图示。试：1、若取安全系数S=1.5，验算螺栓静强度；2、在极限应力图上，标出螺栓的工作应力点W，确定其极限应力点W‘。5-12例：一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表，试分析哪个齿轮接触强度高；哪个齿轮弯曲强度高。解：因为相啮合齿轮接触应力相等，所以大的接触强度高，既齿轮1接触强度高。3904501.732.286045324205001.522.97175031ZBm齿轮因为相啮合齿轮值不相等，值大的弯曲强度高，求：所以齿轮2弯曲强度高。例题：一对直齿圆柱齿轮传动，在传动比、中心距和其他条件不变的情况下，如减小模数m并相应地增加齿数

4、z1、z2，试问：1）对其弯曲疲劳强度和接触疲劳强度各有何影响？2）在闭式传动中，若强度允许减小模数m和增加齿数z1有何益处？模数减小，弯曲应力增大，弯曲强度降低。接触应力不变，接触强度不变。答：1．相啮合的大、小齿轮齿面接触应力σH相等，故两齿轮接触强度相等；2．两齿轮齿数不等，系数YFaYSa不相等，齿数少，则系数YFaYSa大，齿根弯曲应力大，故小齿轮齿根弯曲强度低。答：对闭式软齿面齿轮传动，一般都希望在保证弯曲强度的条件下，采用较多的齿数即较小的模数。对一般工业用齿轮传动，z1＝20～40。对于速或对噪声有严格要求的齿轮传动，

5、建议取zl≥25。闭式硬齿面齿轮、开式齿轮和铸铁齿轮，因齿根弯曲强度往往是薄弱环节，应取较少齿数以保证齿轮具较大的模数，以提高轮齿抗弯能力。一般取zl＝17～25。为避免出现轮齿根切现象，对标准直齿圆柱齿轮，应取zl≥17。6-13解：1．齿面接触应力总是脉动循环（r=0）。动力由齿轮1输入，齿轮2为双齿面工作，故齿根弯曲应力为对称循环(r=－1)。2．动力由齿轮2输入，齿轮2为单齿面工作，故齿根弯曲应力为脉动循环（r=0)；齿轮2转一转，接触应力变化2次，在确定许用接触应力[σ]H时，接触应力循环次数多，寿命系数小，许用接触应力小；

6、齿根弯曲应力为对称循环时的许用应力为脉动循环许用应力的0.7倍。6-206-21已知二级斜齿轮传动，1轮主动，转向和旋向如图，试：1、为使Ⅱ轴轴向力小，合理确定各齿轮旋向；2、画出各齿轮受力方向。结论：Ⅱ轴上两斜齿轮旋向相同时，Ⅱ轴轴向力小。ⅡⅢ2Ⅱ134··2Ⅱ134ⅡⅢ注意：1、力画在啮合线附近；2、标明各力符号；3、计算：作业6－16··已知直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮传动，输出轴Ⅲ转向如图，试：1、画出各齿轮受力方向；2、为使Ⅱ轴轴向力小，合理确定齿轮3、4的旋向。课堂举例：习题6－17ⅡⅢⅠ1234·ⅢⅡ·注意：当n反向时，Ⅱ轴

7、轴向力大。课堂举例：题7—10Ⅱ1234旋右结论:为使Ⅱ轴轴向力小,Ⅱ轴上两齿轮同旋向。有自锁性作业7－11GD7-97-10二、回答问题1、齿轮传动的失效形式有哪些？2、螺纹联接防松的根本问题是什么？试举出一种防松的方法。3、某传动系统由链传动、带传动、齿轮传动组成，如何排序较为合理，为什么？4、试述带传动产生弹性滑动和打滑的原因是什么？5、将蜗杆头数由1改为2以后。问（1）对蜗杆传动性能有何影响？（2）原有的蜗轮能否继续使用，为什么？10、带传动工作时，带中将产生、、三种应力。最大应力发生在。11、为提高轴的刚度，把轴的材料由45

8、钢改为合金钢是否有效？。3、求P4、求1、求2、求21反装（背对背）12求P求球轴承，滚子轴承，图示钻床主轴采用一端固定、一端游动式支承，固定端采用6307轴承，游动端采用N307E轴承。已知钻头上轴向载荷FA=540N