机械设计复习

MPa][.1pdBFp限制磨损验算平均压强m/sMPa][,.2pvpvpv限制温升值验算m/s][100060.3vdnv限制磨损验算滑动速度许用值见表16.1和表16.2。16.3.1CalculationofRadialJournalBearings径向滑动轴承的计算1OO'RrheMinimumFilmThickness)1()1(minrehFilmThicknesswithcos)(2)(222rherheR22sin)/(1cosReRerh)cos1()cos1(coscosrerRehAAOOhmin2Example3从动右旋斜齿轮轴系,轴转向如图，两端正装两个圆锥滚子轴承，轴颈d0=30~35mm；齿轮分度圆直径d=45mm,Ft=3000N,Fr=1200N,Fa=900N,力作用位置在齿轮上方；n=2000rpm,中等冲击载荷。试选择轴承型号，并计算轴承寿命。n125050Solution1.齿轮上作用力方向的确定径向力——指向轴线；圆周力——向内；轴向力——向右FrFaFt3n125050FrFt2.轴承径向力计算5050FtRt1Rt2水平面——垂直面——5050FrRr1Rr2N15525.3971500221rFN17015.8021500222rFFaFaRa1Ra2N15002/21tttFRRN6002/21rrrFRRN5.202100/221aaaFdRRN5.802N,5.39721VVRR两平面合成——43.轴承轴向力计算轴颈d0=30~35mm选取轴承型号——30206查手册——C=43.2kN，e=0.37,Y=1.6N4856.121552211YFFrSN5326.121701222YFFrS轴承1放松：轴向力Fa1=FS1=485N轴承2压紧：轴向力Fa2=Fa+FS1=1385N附加轴向力方向——n125050Fr2Fr1FS1FS2FaFa+FS1＝900＋485＝1385FS2＝532，轴有向右窜动趋势；轴承1放松，轴承2压紧附加轴向力大小——52.改进轴上零件的结构或布置以减小轴的载荷——Example1——起重卷筒的两种不同结构方案比较××Motor1×23FQ×Motor123FQ××左图方案——齿轮2与卷筒3之间用螺栓连接，空套于轴上，固定心轴。也可改为齿轮2与轴用键连接，转动心轴。轴直径小。右图方案——齿轮2和卷筒3分别用键与轴连接，转轴。轴直径大。6Example2——起重卷筒的两种不同结构方案比较7InputT1+T2×××OutputT1OutputT2InputT1+T2××OutputT2×OutputT1TorquediagramT1T2T1+T2T1T2T1+T2TorquediagramExample3——合理安排轴上载荷的传递路线当动力需要两个轮输出时，为了减小轴上的转矩，尽量将输入轮布置在中间（左图）。当输入转矩为T1+T2时，此时左图轴上的最大转矩为T1。而右图的结构，轴上的最大转矩为T1+T2。84.当量动载荷计算；0131.015524851111YXeFFra6.14.081.0170113852222YXeFFra5.寿命计算h14090123284320020001666760103/10161PCnLh1762543444320020001666760103/10262PCnLe=0.375.1取pfN232815525.1)(11111arpFYFXfPN4344)13856.117014.0(5.1)(22222arpFYFXfP9(a)(b)(c)(d)Problem1——图示为起重机动滑轮轴的四种结构方案，若起重外载恒定，试分析确定四种方案中：(1)轴上所受载荷的种类及轴的类型；(2)轴上所受应力及其性质；(3)若四种方案中轴的直径、材料及热处理方法相同，试比较四种方案中轴强度的差异。10力学模型Ma弯矩图Md弯曲应力变化性质许用应力(c)最高对称循环静应力静应力[-1][+1][+1]转动心轴(a)强度比较acMd][1.0][131ccMd][1.0][131dcMd][1.0][131(b)最低(a)、(d)之间的相对高低与具体参数有关转动心轴(b)固定心轴(c)固定心轴(d)McMb对称循环[-1]bcMd][1.0][131[-1][+1]轴强度——(a)(c);(b)(d);(b)(a);(d)(c)11Problem2——图示为起重机绞车的齿轮1、卷筒2和轴3的三种连接方案，其中图(a)为齿轮1与卷筒2分别用键固定在轴上，轴的两端通过轴承支承在机架上；图(b)为齿轮1与卷筒2用螺栓连接成一体空套在轴上，轴的两端固定在机架上；图(c)为齿轮1与卷筒2用螺栓连接成一体，并用键固定在轴上，轴的两端通过轴承支承在机架上。若外载恒定，试分析确定三种方案中：(1)轴上所受载荷的种类及轴的类型；(2)轴上所受应力及其性质；(3)若三种方案中轴的直径、材料及热处理方法相同，试初步比较三种方案中轴的强度。123××××123×123××(a)(b)(c)12va)b)vProblem3——图示带式运输机的两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试比较：(1)方案a设计的减速器，如果改用在方案b中，减速器的哪根轴要重新校核？为什么？(2)两方案中，电机轴受力是否相同？(方案a中V带传动比等于方案b中开式齿轮传动比)13a)b)vvProblem4——图示减速传动系统的两种布置方案，若传递功率和传动件的参数与尺寸完全相同，问：(1)齿轮减速器主动轴所受力的大小和方向是否相同？(2)按强度计算两轴的直径是否相同？要求说明理由。14