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1、1、 （14 分）图示为手动铰车中所采用的蜗杆传动。已知 m=8mm， d1=80mm ， z1=1， i=40，卷筒的直径 D=250mm，试计算：（1）欲使重物上升 1m，应转动蜗杆的转数；（2）设蜗杆和蜗轮间的当量摩擦系数为 0.18，检验该蜗杆传动是否满足自锁条件；（3）设重物重Q=5kN，通过手柄转臂施加的力 F=100N，手柄转臂的长度 l的最小值 (不计轴承效率) 。解：（1）重物上升 1m时，卷筒转动圈数：N 2=1000/D=1000(250x3.14)=1.27蜗杆转动圈数为：N 1=i N2=40x1.27=50.96(圈) （4 分）（2）蜗杆直径系数 q=d1/m=8
2、08=10导程角：=arctan =arctan =7.125ozq8当量摩擦角： v=arctanfv= arctan0.18=10.204o因为： v所以 蜗杆传动满足自锁条件 （4 分）（3）蜗杆传动的啮合效率： 1tantan7.1250.41()()ov210.65.3941TkNmigg则: 1.0lF（6 分）题图 3-152、(13 分)如图 3-2所示的手摇起重绞车采用蜗杆传动。巳知模数 m8mm，蜗杆头数z11，蜗杆分度圆直径 d180mm，蜗轮齿数 z240，卷筒直径 D200mm，蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数 fV0.03，轴承和卷简中的摩擦损失等于 6，问：(1)欲使重
3、物 W上升 1m,手柄应转多少转?并在图上标出手柄的转动方向。(2)若重物 W5000N，手摇手柄时施加的力 F100N，手柄转臂的长度 L应是多少? 解 (1) i=z 2/z140设重物上升 1m，手柄应转 x转，则手柄的转动方向 示于图中3.图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：m n=2 mm，z 1=22，z 2 =95， ，a =120，20n齿轮1为右旋；低速级：m n= 3 mm，z 3 =25，z4=79 ， ，a =160。主动轮转速0nn1=960 r/min，转向如图，传递功率P = 4 kW，不计摩擦损失，试：(1) 标出各轮的转向和齿轮 2的螺旋线方向；(2) 合理确
4、定3、4轮的螺旋线方向；(3) 画出齿轮2、3 所受的各个分力；(4) 求出齿轮3所受3个分力的大小。图 6-1)解：(1) 各轮的转向和 2轮的螺向如图所示。 （3 分）(2) 3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。 （2分）(3) 齿轮2 、3 所受的各个分力如图所示。 （6分）(4) 求齿轮3 所受分力：(8分)r/min3.9560212zninNm84.17.9533PT，95.062)()(cos4azmn 3 =12.8386（2分）mm（2 分）93.75.0cs3dnN（2 分）84.62.61843TFtN（2分）3.103.tan7tanaN（2分）86.178cos/tco
5、s/33 tr Fr2Fa2Ft2 a3Fr3 Ft44、(13 分)如图 3-2所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率 P=10kW，转速n1970rmin，蜗杆传动参数 z12；z 260；直径系数 q8；总效率 08，m8，右旋蜗杆，试计算：14 分)(1)电梯上升时，标出电机转向；(2)标出蜗杆所受各力的方向；(3)计算蜗轮所受各力大小。(13分) 解 (1)电机转向箭头向上；(1 分)(2)蜗杆受各力方向如图(3 分)(3分)(3分)Fr2 Ft2tan 9845tan203583N (3 分)5、(15 分)图 3-1示螺栓联接中,采用两个 M20的普通螺栓，其许用拉应力l60
6、Nmm 2，联接件接合面间摩擦系数 f0.20，防滑系数 Ks1.2，计算该联接件允许传递的静载荷 F?(M20 的螺栓 d117.294mm)(10 分) 图 3-2Fa2 12984530.98456tTi Nmz螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为 F0则由平衡条件可得0SfZiKgg(4 分)0Sfi螺栓危险截面的强度条件为于是得 (4 分)0214.3Fd(5 分)6、(20 分)如图 3-2所示板 A用 5个普通螺栓固定在机座 B上，已知板与机座间的摩擦系数 f0.15，螺栓许用拉应力=60Mpa，取防滑系数 KS=1.2,试指出哪个
7、螺栓是危险螺栓?并按强度计算该螺栓联接中螺栓的小径 d1的大小。7.7、根据工作条件，决定在某传动轴上安装一对角接触向心球轴承(如图所示)，已知两个轴承受到的径向载荷分别为 Fr11650N 和 Fr2=3500N。外加轴向力 Fae1020N。 (1)若派生轴向力 Fd0.7Fr，试计算两个轴承实际受到的轴向载荷 Fa1和 Fa2。图 3-3Fae图 3-2解 Fd10.7F r10.71650=1155N (2 分)方向向右Fd20.7F r20.73500=2450N (2 分) 方向向左Fd1十 Fae1155 十 10202175 Fd2故轴承 1为压紧端，轴承 2为放松端。Fa1
8、Fd2-Fae=2450-1020N =1430 (2分)Fa2 Fd22450N (2 分)(3分)8.一转轴支承在一对角接触球轴承上，轴承布置如图，已知两轴承所受径向载荷 r1=Fr2=600N，轴另受有轴向负荷 FA=500N, 试计算两轴承所受的轴向力 Fa1、F a2， （内部轴向力 F=0.5Fr） 。)解：轴承内部轴向力为F1=0.5Fr1=0.5x600=300N (2分)F2=0.5Fr2=0.5x600=300N (2分)FA1 2 (受力方向分析 2分)FA+ F2=500+300=800N F1 所以，轴承 2 被压紧Fa2= FA+ F1=500+300=800N (
9、2分)Fa1= F1=300N (2分)9某轴用两个同样的轴承，其受力如图。派生轴向力 ，试求两轴承所受轴向力 各为多少？（8 分） S1方向： S2方向： 3） 10图示刚性联轴器，螺栓孔分布圆直径 D=160mm，其传递的扭矩 Fa1，若使用 M16的普通螺栓（螺纹内径 d1=13.84mm），被联接件接合面的摩擦系数 f=0.25，防滑系数 Ks=1.2，螺栓材料的许用应力=80MPa，问至少需要多少个螺栓才能满足联接的要求？ 解：设螺栓数为 每个螺栓受的横向载荷 R为: 每个螺栓受的预紧力 Qp为: 强度条件：?至少需 8个螺栓11在受轴向工作载荷的螺栓联接中，已知螺栓刚度为 ，被联接件刚度为 ，如果 ，预紧力 ，工作载荷 ，试求螺栓中的总拉力和被联接件中的残余预紧力，并画出紧螺栓联接的受力与变形图。 （10 分）解： 变形应力图：
