《机械设计》考试复习题(答案)(9)

机械专业机械设计常考试题

00 + 2 × 3000) = 8400 N
Fa 2 2000 = = 0.25 < e = 0.3 Fr 2 8000 ∵x=1 y=0 ∴ P2 = f d Fr 2 = 1 × 8000 = 8000 N
∵P1 > P2
6
4） ．求 Lh10 ：
∴只求轴承 1
10
Lh10
10 C ε 10 6 101000 3 = ( ) = ( ) = 6637 小时 60n P1 60 × 10000 8400
7 轴系由一对圆锥滚子轴承支承（基本额定动载荷 Cr=57700N） ，轴的转速 n=1380r/min，已
求得轴承的径向支反力为：Fr1=4000N，Fr2=6000N，轴向外载荷 FA=860N，载荷系数 fd=1.2。 求轴承寿命为多少小时?
Fa ＞e （轴承 e=0.3， Fr 时 X=0.4，Y=2）
8 图示为蜗杆—斜齿轮传动，蜗杆由电动机驱动，转动方向如图。已知蜗杆轮齿的螺旋线方 向为右旋，为使Ⅱ轴上的轴向力最小，试在图中标出： 1） ．蜗轮 2.斜齿轮 3 及 4 的螺旋线方向； 2）.Ⅱ轴上的零件所受各分力的方向； 3）. 如斜齿轮 3 的输入功率 P=2kw,n=500rpm，分度圆直径 d3=10mm,分度圆螺旋角β=15 ， 求齿轮 3、4 所受各分力大小。
0
11
右旋
解：1．图示
2．图示；
T3 = 9.55 × 10 6
3．
p3 2 = 9.55 × 10 6 = 38200 N ? m n3 500
Ft 3 =
T3 38200 = = 7640 N = ? Ft 4 d3 2 10 2
tgα n tg 20° = 7640 × = 2878.8 N = ? Fr 4 cos β cos 15° Fa 3 = Ft 3 ? tgβ = 7640 × tg15° = 2047 N = ? Fa 4 Fr 3 = Ft 3 ?
9 一 轴 上 有 一 对 30204 圆 锥 滚 子 轴 承 ， 轴 承 受 载 荷 FR = 5400N ，
FA = 2700N n=1250r/min ，运转时有轻微冲击 f p = 1.1 ，试计算这对轴承当量动载荷 p 和 寿命 L10h。轴承参数：d=20mm； C 0 r = 30500 N ； C r = 28200N ； e = 0.35 ；Fa/Fr≤e，
x=1，y=0；Fa/Fr>e，x=0.4，y=1.7，[注： Fs = Fr /( 2Y ) ]
12
解：
如下图所示：
S1
S2
F r1
F r2
s1、s2 方向如图所示
2 1 FR = 3600 N Fr 2 = FR = 1800 N 3 3 ; s1 = Fr1 /(2Y ) = 1058.82 N ； s 2 = Fr 2 /(2Y ) = 529.41N ； Fr 1 =
Q Fr1 + s1 > s 2 ， ∴ 轴承 2 受压， Fa1 = s1 = 1058.82 N ； Fa 2 = s1 + F A = 3758.82 N ；
Fa1 / Fr1 = 1058.82 / 3600 = 0.294 < e ，x1=1,y1=0
P1 = f p × x1 × Fr1 = 3960 N
Fa 2 / Fr 2 = 3758.82 / 1800 = 2.09 > e ，x2=0.4，y2=1.7
P2 = f p × ( x 2 ? Fr 2 + y 2 × Fa 2 ) = 1.1× (0.4 × 1800 + 1.7 × 3758.82) = 7109.99 N P = P2 = 7109.99 N ； （5 分）
L10 h
16670 ? C r = ×? ? p n ?
? ? ?
10 / 3
=
16670 ? 28200 ? ×? ? 1250 ? 7109.99 ?
10 / 3
= 1317.1h
10 有一 60000 类轴承，根据疲劳寿命计算，预期寿命为 L10 = 5.4 × 10 ( Lh = 2000h) ，在
7
下列情况下，轴承
寿命 L10 和 Lh 各位多少？ （1） 当 C，P 不变时，轴的转速有 n 增加到 2n 时，L10 和 Lh 各位多少？ （2） 当 C，n 不变时，当量动载荷由 P 增加到 2P 时，L10 和 Lh 各位多少？ （3） 当 n，P 不变时，轴承尺寸改变，其其额定动载荷由 C 增