第十四十五章作业

第十四章联轴器和离合器作业一、选择与填空题14-1试查手册确定下列联轴器的相对位移补偿量范围。类型位移滑块联轴器弹性柱销联轴器齿式联轴器轮胎联轴器补偿量范围x/mmy/mmα/(°)14-2牙嵌离合器的许用压力和许用弯曲应力与____________有关。(1)工作情况系数KA(2)接合时的转速状态(3)牙的形状(4)牙的数量14-3弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，非金属材料的弹性元件是_____________，其刚度多随载荷增大而__________。14-4多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成碟形，这是为了________________。(1)减轻盘的磨损(2)提高盘的刚性(3)使离合器分离迅速(4)增大当量摩擦系数二、分析与思考题14-5联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别?各用于什么场合?14-6试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点?各适用于什么场合?14-7在下列工况下，选择哪类联轴器较好?试举出一两种联轴器的名称。(1)载荷平稳，冲击轻微，两轴易于准确对中，同时希望联轴器寿命较长。(2)载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移。(3)载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。(4)机器在运转过程中载荷较平稳，但可能产生很大的瞬时过载，导致机器损坏。14-8十字轴万向联轴器适用于什么场合?为何常成对使用?在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等?14-9在联轴器和离合器设计计算中，引人工作情况系数KA是为了考虑哪些因素的影响？14-10选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面的因素?14-11牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点?各适用于什么场合?14-12多盘摩擦离合器的许用压力[p]与哪些因素有关?为什么?三、设计计算题14-13有一链式输送机用联轴器与电动机相联接。已知传递功率P=15kW，电动机转速n=1460r/min，电动机轴伸直径d=42mm。两轴同轴度好，输送机工作时起动频繁并有轻微冲击。试选择联轴器的类型和型号。14-14一搅拌机的轴通过联轴器与减速器的输出轴相联接，原动机为电动机，减速器输出轴的转速n=200r/min，传递的转矩T=1000N·m，两轴工作时有少量偏移，试选择此联轴器的类型和型号。14-15一机床主传动换向机构中采用多盘摩擦离合器。已知外摩擦盘5片，内摩擦盘4片，摩擦盘接合面内径D1=60mm，外径D2=110mm，传递功率P=4.4kW，转速n=1214r/min，摩擦盘材料为淬火钢，在油中工作，每小时接合约120次。试求此离合器所需的轴向总压力F，并验算此离合器。14-16一剪切销安全联轴器如图所示，传递转矩Tmax=800N·m，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D=100mm，销钉数z=2，取[τ]=0.7σB。试求此联轴器在载荷超过多大时方能起到安全保护作用。题14-16图第十五章轴作业一、选择与填空题15-1轴上安装有过盈联接零件时，应力集中将发生在轴上_____________。(1)轮毂中间部位(2)沿轮毂两端部位(3)距离轮毂端部为1/3轮毂长度处15-2某45钢轴的刚度不足，可采取____________措施来提高其刚度。(1)改用40Cr钢(2)淬火处理(3)增大轴径(4)增大圆角半径15-3按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑__________。(1)材料抗弯与抗扭的性能不同(2)弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同(3)强度理论的要求15-4对轴进行表面强化处理，可以提高轴的。(1)静强度(2)刚度(3)疲劳强度(4)耐冲击性能二、分析与思考题15-5何为转轴、心轴和传动轴?自行车的前轴、中轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴?15-6试说明下面几种轴材料的适用场合：0235-A，45，1Crl8Ni9Ti，Qr600-2，40CrNi。15-7轴的强度计算方法有哪几种?各适用于何种情况?15-8按弯扭合成强度和按疲劳强度校核轴时，危险截面应如何确定?确定危险截面时考虑的因素有何区别?15-9为什么要进行轴的静强度校核计算?这时是否要考虑应力集中等因素的影响?15-10经校核发现轴的疲劳强度不符合要求时，在不增大轴径的条件下，可采取哪些措施来提高轴的疲劳强度?15-11何谓轴的临界转速?轴的弯曲振动临界转速大小与哪些因素有关?15-12什么叫刚性轴?什么叫挠性轴?设计高速运转的轴时，应如何考虑轴的工作转速范围?三、设计计算题15-13已知一传动轴的材料为40Cr钢调质，传递功率P=12kW,转速，n=80r/min。试：(1)按扭转强度计算轴的直径；(2)按扭转刚度计算轴的直径(设轴的允许扭转角[φ]≤0.5(°)/m)。15-14直径d=75mm的实心轴与外径d0=85mm的空心轴的扭转强度相等，设两轴的材料相同，试求该空心轴的内径d1和减轻重量的百分率。15-15图示为一台二级圆锥-圆柱齿轮减速器简图，输入轴由左端看为逆时针转动。已知Ft1=5000N，Fr1=1690N，Fa1=676N，dml=120mm，dm2=300mm，Ft3=10000N，Fr3=3751N，Fa3=2493N，d3=150mm，l1=l3=60mm，l2=120mmm，l4=l5=l6=100mm。试画出输入轴的计算简图，计算轴的支承反力，画出轴的弯矩图和扭矩图，并将计算结果标在图中。a)b)题15-15图15-16根据题15-15中的已知条件，试画出中间轴的计算简图，计算轴的支承反力，画出轴的弯矩图和扭矩图，并将计算结果标在图中。15-17两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的中间轴的尺寸和结构如图所示。轴的材料为45钢，调质处理，轴单向运转，齿轮与轴均采用H7/k6配合，并采用圆头普通平键联接，轴肩处的圆角半径均为r=1.5mm。若已知轴所受扭矩T=292N·m，轴的弯矩图如图所示。试按弯扭合成理论验算轴上截面Ⅰ和Ⅱ的强度，并精确验算轴的疲劳强度。题15-16图题15-17图四、结构设计与分析题15-18试指出图示小圆锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。题15-18图15-19试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。题15-19图五、轴系零、部件篇综合题15-20图中轴端轴承采用圆螺母与止动垫片固定。已知轴承型号为6310，试确定图中的结构尺寸和尺寸公差，并将所选的圆螺母和止动垫片的标记标在图中。题15-20图15-21一蜗杆轴的局部装配关系如图所示，采用HL型弹性柱销联轴器，轴孔直径d=32mm，轴伸出端的密封采用旋转轴唇形密封圈，采用中系列深沟球轴承。试确定图中各结构尺寸、尺寸公差和表面粗糙度，并将所选轴端挡圈、密封圈、轴用弹性挡圈和滚动轴承的标记标在图中。题15-21图