機(jī)械設(shè)計(jì)試題

1、習(xí)題與參考答案一、選擇題從下列各小題給出的A、B、C、D答案中任選一個(gè)：1 若轉(zhuǎn)軸在載荷作用下彎曲較大或軸承座孔不能保證良好的同軸度，宜選用類型代號(hào)為 的軸承。A. 1或2 B. 3或7C. N或NU D. 6或NA2 一根軸只用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，因軸較長(zhǎng)采用三個(gè)支點(diǎn)固定在水泥基礎(chǔ)上，各支點(diǎn)軸承應(yīng)選用 。A. 深溝球軸承 B. 調(diào)心球軸承C. 圓柱滾子軸承 D. 調(diào)心滾子軸承3 滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸、外圈與座孔的配合 。A. 均為基軸制 B. 前者基軸制，后者基孔制C. 均為基孔制 D. 前者基孔制，后者基軸制4 為保證軸承內(nèi)圈與軸肩端面接觸良好，軸承的圓角半徑r與軸肩處圓角半徑r1應(yīng)滿足 的關(guān)系。A

2、. r=r1 B. rrlC. rr1 D. rrl5 不宜用來(lái)同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。A. 圓錐滾子軸承 B. 角接觸球軸承C. 深溝球軸承 D. 圓柱滾子軸承6 只能承受軸向載荷。A. 圓錐滾子軸承 B. 推力球軸承C. 滾針軸承 D. 調(diào)心球軸承7 通常應(yīng)成對(duì)使用。A. 深溝球軸承 B. 圓錐滾子軸承C. 推力球軸承 D. 圓柱滾子軸承8 跨距較大并承受較大徑向載荷的起重機(jī)卷筒軸軸承應(yīng)選用 。A. 深溝球軸承 B. 圓錐滾子軸承C. 調(diào)心滾子軸承 D. 圓柱滾子軸承9 不是滾動(dòng)軸承預(yù)緊的目的。A. 增大支承剛度 B. 提高旋轉(zhuǎn)精度C. 減小振動(dòng)噪聲 D. 降低摩擦阻力10 滾動(dòng)軸承的

3、額定壽命是指同一批軸承中 的軸承能達(dá)到的壽命。A. 99 B. 90C. 95 D. 5011 適用于多支點(diǎn)軸、彎曲剛度小的軸及難于精確對(duì)中的支承。A. 深溝球軸承 B. 圓錐滾子軸承C. 角接觸球軸承 D. 調(diào)心軸承12 角接觸軸承承受軸向載荷的能力，隨接觸角的增大而 。A. 增大 B. 減小C. 不變 D. 不定13 某輪系的中間齒輪（惰輪）通過(guò)一滾動(dòng)軸承固定在不轉(zhuǎn)的心軸上，軸承內(nèi)、外圈的配合應(yīng)滿足 。A. 內(nèi)圈與心軸較緊、外圈與齒輪較松B. 內(nèi)圈與心軸較松、外圈與齒輪較緊C. 內(nèi)圈、外圈配合均較緊D. 內(nèi)圈、外圈配合均較松14 滾動(dòng)軸承的代號(hào)由前置代號(hào)、基本代號(hào)和后置代號(hào)組成，其中基本代

4、號(hào)表示 。A. 軸承的類型、結(jié)構(gòu)和尺寸 B. 軸承組件C. 軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化和軸承公差等級(jí) D. 軸承游隙和配置15 滾動(dòng)軸承的類型代號(hào)由 表示。A. 數(shù)字 B. 數(shù)字或字母C. 字母 D. 數(shù)字加字母二、填空題16 滾動(dòng)軸承的主要失效形式是 和 。17 按額定動(dòng)載荷計(jì)算選用的滾動(dòng)軸承，在預(yù)定使用期限內(nèi)，其失效概率最大為 。18 對(duì)于回轉(zhuǎn)的滾動(dòng)軸承，一般常發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕破壞，故軸承的尺寸主要按 計(jì)算確定。19 對(duì)于不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速極低或擺動(dòng)的軸承，常發(fā)生塑性變形破壞，故軸承尺寸應(yīng)主要按 計(jì)算確定。20 滾動(dòng)軸承軸系支點(diǎn)軸向固定的結(jié)構(gòu)型式是：（1） ；（2） ；（3） 。21 軸系支點(diǎn)軸向固定結(jié)構(gòu)型式中

5、，兩端單向固定結(jié)構(gòu)主要用于溫度 的軸。22 其他條件不變，只把球軸承上的當(dāng)量動(dòng)載荷增加一倍，則該軸承的基本額定壽命是原來(lái)的 。23 其他條件不變，只把球軸承的基本額定動(dòng)載荷增加一倍，則該軸承的基本額定壽命是原來(lái)的 。24 圓錐滾子軸承承受軸向載荷的能力取決于軸承的 。25 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈軸線的夾角稱為偏轉(zhuǎn)角，各類軸承對(duì)允許的偏轉(zhuǎn)角都有一定的限制，允許的偏轉(zhuǎn)角越大，則軸承的 性能越好。四、分析計(jì)算題36 某6310滾動(dòng)軸承的工作條件為徑向力Fr=10 000N，轉(zhuǎn)速n=300r/min，輕度沖擊（fp=1.35），脂潤(rùn)滑，預(yù)期壽命為2 000h。驗(yàn)算軸承強(qiáng)度。37 選擇一搖臂吊車立柱的推力球軸

6、承。已知作用在立柱上的最大垂直載荷Fa=50 000N，立柱轉(zhuǎn)速n=3 r/min，立柱重量W=20 000N，立柱端的軸頸直徑d=60 mm。38 某6308軸承工作情況如下表，設(shè)每天工作8h，試問(wèn)軸承能工作幾年（每年按300天計(jì)算）？工作時(shí)間b/（%）徑向載荷Fr/N轉(zhuǎn)速n/（r/min）302 0001 000154 500300558 900100注：有輕度沖擊（fp=1.2）。39 某球軸承的轉(zhuǎn)速n=400 r/min，當(dāng)量動(dòng)載荷P=5 800N，求得其基本額定壽命為7 000h。若把可靠度提高到99%，軸承壽命是多少？若軸承壽命分別取為3 700h、14 000h，軸承可靠度是多少

7、？40 某蝸桿軸轉(zhuǎn)速n=1 440r/min，間歇工作，有輕微振動(dòng)，fp=1.2，常溫工作。采用一端固定（一對(duì)7209C型軸承正安裝），一端游動(dòng)（一個(gè)6209型軸承）支承。軸承的徑向載荷Fr1=1 000N（固定端）、Fr2=450N（游動(dòng)端），軸上的軸向載荷Fx=3 000N，要求蝸桿軸承壽命2 500h。試校核固定端軸承是否滿足壽命要求。五、結(jié)構(gòu)題41 分析軸系結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤，說(shuō)明錯(cuò)誤原因，并畫(huà)出正確結(jié)構(gòu)。題 41圖42 分析軸系結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤，說(shuō)明錯(cuò)誤原因，并畫(huà)出正確結(jié)構(gòu)。題 42圖43 分析軸系結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤，說(shuō)明錯(cuò)誤原因，并畫(huà)出正確結(jié)構(gòu)。題 43圖44 分析軸系結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤，說(shuō)明錯(cuò)誤原因，并畫(huà)出正

8、確結(jié)構(gòu)。 題 44圖例解1. 如圖所示，安裝有兩個(gè)斜齒圓柱齒輪的轉(zhuǎn)軸由一對(duì)代號(hào)為7210AC的軸承支承。 已知兩齒輪上的軸向分力分別為Fx1=3000N，F(xiàn)x2=5000N，方向如圖。軸承所受徑向載荷Fr1=8600N，F(xiàn)r2=12500N。求兩軸承的軸向力Fa1、Fa2。解題要點(diǎn)：（1）求軸承的內(nèi)部軸向力Fs：Fs1=0.68Fr1=0.68×8600=5848 N方向向右，即； Fs2=0.68Fr2=0.68×12500=8500 N方向向左，即；（2）外部軸向力合成：Fx=Fx2Fx1=5000-3000=2000 N方向向左，即；（3）求軸承的軸向力Fa：軸向力分

9、布圖為1）“壓緊、放松”判別法Fs2+Fx=8500N+2000N+10500N>Fs1=5848N故軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)，軸承被壓緊，軸承被放松。則兩軸承的軸向力為Fa1=Fs2+Fx=10500NFa2=Fa2=8500N2）公式歸納法可見(jiàn)，方法1）、2）結(jié)果相同。2. 某轉(zhuǎn)軸由一對(duì)代號(hào)為30312的圓錐滾子軸承支承，軸上斜齒輪的軸向分力Fx=5000N，方向如圖。已知兩軸承處的徑向支反力Fr1=13600N，F(xiàn)r2=22100N。求軸承所受的軸向力Fa。解題要點(diǎn)：（1）求內(nèi)部軸向力Fs： N方向向右，即 N方向向左，即。（2）求軸承的軸向力Fa：1）“壓緊、放松”判別法Fs1+

10、Fx=4000N+5000N=9000N>Fs2=6500N故軸有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)軸承被壓緊，I軸承被放松。因此軸承的軸向力為Fa1=Fs1=4000NFa2=Fs1+Fx=9000N2）公式歸納法可見(jiàn)，方法1）、2）結(jié)果相同。3. 圓錐齒輪減速器輸入軸由一對(duì)代號(hào)為30206的圓錐滾子軸承支承，已知兩軸承外圈間距為72mm，錐齒輪平均分度圓直徑dm=56.25mm，齒面上的切向力Ft=1240N，徑向力Fr=400N，軸向力Fx=240N，各力方向如圖所示。求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P。解題要點(diǎn)：（1）計(jì)算軸的支點(diǎn)距l(xiāng)由手冊(cè)查得，30206軸承的支反力作用點(diǎn)到外圈寬端面的距離13.8mm,

11、取=14mm。故支點(diǎn)距l(xiāng)=72mm+2×14mm=100mm。右支點(diǎn)到齒寬中點(diǎn)的距離l1=64mm14mm=50mm。（2）計(jì)算軸承的徑向力1）軸水平面支反力（圖解a） N N2）軸垂直面支反力（見(jiàn)圖解b） N N3）合成支反力 N N軸承所受的徑向力與軸的合成支反力大小相等，即Fr1=FR1=634N，F(xiàn)r2=FR2=1935N。（3）計(jì)算軸承的軸向力。查手冊(cè)知，30206軸承，e=0.37, Y=1.6。故 N N軸向力分布圖為；軸承的軸向力為（4）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷查手冊(cè)知，X=0.4, Y=1.6，取fP=1.5，則 N故X=1，Y=0，則 N4. 已知某轉(zhuǎn)軸由兩個(gè)反裝的角接觸球

12、軸承支承，支點(diǎn)處的徑向反力Fr1=875N，F(xiàn)r2=1520N，齒輪上的軸向力Fx=400N，方向如圖，轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速n=520r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊，軸承預(yù)期壽命。若初選軸承型號(hào)為7207C，試驗(yàn)算其壽命。解題要點(diǎn)：由標(biāo)準(zhǔn)知7207C軸承，C=30500N，C0=20000N。（1）計(jì)算軸承的軸向力需先計(jì)算軸承的內(nèi)部軸向力Fs。對(duì)于所選軸承，F(xiàn)s=eFr，而e值取決地Fa/C0，但Fa待求，故用試算法。先試取e=0.4，則 N N軸向力分布圖為軸承的軸向力為相對(duì)軸向載荷由X、Y系數(shù)表經(jīng)插值計(jì)算得e1=0.422, e2=0.401。再計(jì)算： N NFa1=1010N Fa2=610N兩次計(jì)算

13、的Fa/C0值相關(guān)不大，故可取e1=0.422, e2=0.401; Fa1=1010N，F(xiàn)a2=610N。（2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷故查表得X=0.44, Y=1.326。則 N查系數(shù)表，X=1，Y=0。故 N因，故按P1計(jì)算軸承壽命。（3）驗(yàn)算軸承壽命。（4）靜載荷計(jì)算由系數(shù)表查得，7207C軸承，X0=0.5，Y0=0.46。故當(dāng)量靜載荷為 NP01=Fr2=1520 N兩者取大值，故P0=902 N NP02=Fr2=1520 N兩者取大值，故P02=Fr2=1520N。又因P02< P01，所以只按P02計(jì)算靜載荷安全系數(shù)。由安全系數(shù)表，按正常情況取S0=2，則軸承的實(shí)際安全系數(shù)為故

14、靜載荷計(jì)算安全。結(jié)論：選用7206C軸承能滿足預(yù)期壽命要求。5. 蝸桿軸由一組圓錐滾子軸承30206和圓柱滾子軸承N206E支承，如圖所示。已知兩支點(diǎn)的徑向反力Fr1=1500N，F(xiàn)r2=2500N；蝸桿軸上的軸向力Fx=2300N，轉(zhuǎn)速n=960r/min。取fp=1.2，S0=1.5。求軸承壽命。解題要點(diǎn)：該問(wèn)題可將右側(cè)的軸承組看成雙列軸承，支反力作用點(diǎn)在兩軸承中點(diǎn)處，兩軸承的內(nèi)部軸向力相互抵消；外部軸響力Fx應(yīng)由固定端即右支點(diǎn)承擔(dān)，左支點(diǎn)為游動(dòng)端，只受徑向力。查手冊(cè)知，30206軸承：C=43200N，C0=20500N，e=0.37，Y=1.6,Y0=0.9；N206E軸承：C=360

15、0N，C0=3500N。1軸承組壽命計(jì)算（1）當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算軸承組無(wú)內(nèi)部軸向力，故軸承組的軸向力Fa2=Fx=2300N。按雙列軸承計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷：查系數(shù)表，X=0.67, Y=0.67cot ; 單列時(shí)Y=0.4cot =1.6，即 cot =1.6/0.4=4。故雙列軸承時(shí)Y=0.67cot =0.67×4=2.68當(dāng)量動(dòng)載荷 N（2）軸承組壽命軸承組的基本額定動(dòng)載荷 N（3）靜載荷計(jì)算查系數(shù)表得：X0=0.4, Y0=0.44cot ; 由單列軸承時(shí)Y0=0.22cot =0.9，即 cot =0.9/0.22=4.09。故雙列軸承時(shí)Y0

16、=0.44cot =0.44×4.09=1.8此時(shí)靜載荷 NP02=Fr2=2500 N兩者取大值，故P02=6640N軸承組額定靜載荷 N軸承組靜載荷安全系數(shù)結(jié)論：軸承組壽命為16700h。2圓柱滾子軸承計(jì)算（1）當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算游動(dòng)端只受徑向力，故Fa1=0，X=1，Y=0， N（2）壽命計(jì)算（3）靜載荷計(jì)算P01=Fr1=1500N結(jié)論：圓柱滾子軸承壽命為37700h。6. 某軸僅作用平穩(wěn)的軸向力，由一對(duì)代號(hào)為6308的深溝球軸承支承。若軸的轉(zhuǎn)速n=3000r/min，工作溫度不超過(guò)100，預(yù)期壽命為10 000h，試由壽命要求計(jì)算軸承能承受的最大軸向力。解題要點(diǎn)：已知軸承型號(hào)、

17、轉(zhuǎn)速和壽命要求，則可由壽命公式求出當(dāng)量動(dòng)載荷，再利用當(dāng)量動(dòng)載荷公式可求得軸向力Fa，但因系數(shù)Y與Fa/C0有關(guān)，而Fa待求，故需進(jìn)行試算。由手冊(cè)知，6308軸承C=40800N，C0=24000N。軸承只受軸向力，徑向力Ft可忽略不計(jì)，故，F(xiàn)a/Fr>e。由壽命公式令，則可解出（1）設(shè)Fa/C0=0.07，由系數(shù)表查得，X=0.56, Y=1.63。取fp=1.0，則根據(jù)當(dāng)量動(dòng)載荷公式故軸向力Fa可求得為此時(shí)，F(xiàn)a/C0=2058/24000=0.9，仍與所設(shè)不符。（2）設(shè)Fa/C0=0.085，查表得Y=1.546,Fa/C0=2169/24000=0.09，仍與所設(shè)不符。（3）設(shè)Fa

18、/C0=0.09，查得Y=1.256, 同法求得Fa=2198N，F(xiàn)a/C0=0.091，與假設(shè)基本相符。結(jié)論：6308軸承可以承受的最大軸向力為2198N。7. 某設(shè)備主軸上的一對(duì)30308軸承，經(jīng)計(jì)算軸承、的基本額定壽命分別為L(zhǎng)h1=31000h，Lh2=15000h。若這對(duì)軸承的預(yù)期工作壽命為20000h，試求滿足工作壽命時(shí)的可靠度。若只要求可靠度為80%，軸承的工作壽命是多少？解題要點(diǎn)：（1）計(jì)算得到的基本額定壽命是可靠度為90%時(shí)的壽命，其失效概率為10%。預(yù)期工作壽命若與基本額定壽命不相等，則失效概率也不同，即預(yù)期工作壽命是失效概率為n時(shí)的修正額定壽命。此時(shí)，可靠度R可由以下公式求

19、出：式中，Ln是失效概率為n時(shí)的修正定額壽命：L10為基本額定壽命；為表示試驗(yàn)軸承離散程度的離散指數(shù)，對(duì)球軸承=10/9，對(duì)滾子軸承=9/8。故I軸承預(yù)期壽命下的可靠度為II軸承預(yù)期壽命下的可靠度為（2）若要求可靠度為80%，則失效概率為20%，此時(shí)軸承壽命可由下式求出：L20=a1L10式中a1為可靠性壽命修正系數(shù)，對(duì)滾子軸承，R=80%時(shí)，a1=1.95。故對(duì)I軸承L20=1.95×31000=60450 h對(duì)II軸承L20=1.95×15000=29250 h8. 圖示采用一對(duì)反裝圓錐滾子軸承的小錐齒輪軸承組合結(jié)構(gòu)。指出結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤，加以改正并畫(huà)出軸向力的傳遞路線。解

20、題要點(diǎn)：該例支點(diǎn)的軸向固定結(jié)構(gòu)型式為兩端固定結(jié)構(gòu)，即兩支點(diǎn)各承擔(dān)一個(gè)方向的軸向力。（1）存在的問(wèn)題1）兩軸承外圈均未固定，軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外圈極易松動(dòng)脫落。2）軸向力無(wú)法傳到機(jī)座上。向左推動(dòng)軸外伸端時(shí)，整個(gè)軸連同軸承均將從套杯中滑出；齒輪工作時(shí)將受到向右的軸向力，此時(shí)軸將帶著左軸承和右軸承的內(nèi)圈向右移動(dòng)，致使右軸承分離脫落。3）軸承間隙無(wú)法調(diào)整。4）改正方法（2）改正方法1）將兩軸承內(nèi)圈間的套筒去掉，再將套杯中間部分內(nèi)徑減小，形成兩價(jià)目?jī)?nèi)擋肩固定軸承外圈，從而使左軸承上向右的軸向力及右軸承上向左的軸向力通過(guò)外圈、套杯傳到機(jī)座上。2)在右軸承右側(cè)軸上制出一段螺紋，并配以圓螺母和止動(dòng)墊圈用來(lái)調(diào)整軸承間隙

21、，同時(shí)借助圓螺母軸上向左的軸力傳到套杯上。3）在套杯和機(jī)座間加調(diào)整墊片，以調(diào)整軸系的軸向位置；在套杯和端蓋間也應(yīng)加調(diào)整墊片，使端蓋脫離軸承外圈，兼起密封作用。改正后的結(jié)構(gòu)及軸向力的傳遞路線見(jiàn)圖解。9. 圖示的蝸桿軸軸承組合結(jié)構(gòu)，一端采用一對(duì)正裝的角接觸球軸承，另一端為圓柱滾子軸承。指出圖中錯(cuò)誤加以改正，并畫(huà)出軸向力的傳遞路線。解題要點(diǎn)：該例的支點(diǎn)軸向固定結(jié)構(gòu)應(yīng)為一端固定、一端游動(dòng)的型式，即軸承組一側(cè)為固定端、固柱滾子軸承一側(cè)為游動(dòng)端。（1）存在問(wèn)題1）固定端兩軸承的內(nèi)、外圈均未作雙向固定。當(dāng)軸肥向左的軸力時(shí)，該支點(diǎn)上兩軸承將隨著軸從套杯中脫出，或軸頸與軸承內(nèi)圈配合松動(dòng)，故無(wú)法將向左的軸向力傳到

22、機(jī)座上。2）固定端兩軸承的間隙無(wú)法調(diào)整。3）游動(dòng)端支承采用的是普通型圓柱滾子軸承，即外圈兩側(cè)均不帶擋邊，因此是可分離型的軸承，為保證“游而不散”其內(nèi)、外圈均應(yīng)作雙向固定，否則內(nèi)圈與軸頸的配合易松動(dòng)，外圈與滾動(dòng)體極易分離、脫落。4）軸系的軸向位置無(wú)法調(diào)整。（2）改正方法1）固定端套杯的左端應(yīng)加內(nèi)擋肩；軸右端制出螺紋，配圓螺母、止動(dòng)墊圈固定軸承內(nèi)圈。這樣可將向左的軸向力通過(guò)軸承組和套杯傳到機(jī)座上。2）在右端蓋和套杯間加調(diào)整墊片1，以調(diào)整軸承間隙。3）左支承處套杯右側(cè)加內(nèi)擋肩，軸承外圈左側(cè)加孔用彈性擋圈，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外圈的雙向固定，防止其軸向移動(dòng)；軸承內(nèi)圈左側(cè)加軸用彈性擋圈，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)圈的雙向固定；游動(dòng)將

23、在滾動(dòng)體和外圈滾道之間實(shí)現(xiàn)。4）套杯與機(jī)座間應(yīng)加調(diào)整熱片2，實(shí)現(xiàn)軸系軸向位置的調(diào)整。改正后的結(jié)構(gòu)及軸向力傳遞路線如圖解所示。10. 試分析圖示軸系結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤，并中以改正。齒輪用油潤(rùn)滑、軸承用脂潤(rùn)滑。解題要點(diǎn)：（1）支點(diǎn)軸向固定結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤1）該例為兩端固定結(jié)構(gòu)，但應(yīng)將兩軸承由圖示的反安裝型改為正安裝，否則軸向力無(wú)法傳到機(jī)座上；2）左軸端的軸用彈性擋圈多余，應(yīng)去掉。3）無(wú)法調(diào)整軸承間隙，端蓋與機(jī)座間應(yīng)加調(diào)整墊片。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件接觸錯(cuò)誤1）左軸端不應(yīng)頂住端蓋；2）聯(lián)軸器不應(yīng)與端蓋接觸；3）右端蓋不應(yīng)與軸接觸，孔徑應(yīng)大于軸徑。（3）軸上零件固定錯(cuò)誤1）套筒作用不確定，且軸上有鍵，無(wú)法頂住齒輪；套筒

24、不能同時(shí)頂住軸承的內(nèi)、外圈；齒輪的軸向固定不可靠（過(guò)定位）；2）聯(lián)軸器軸向位置不確定。（4）加工工藝不合理1）軸上兩處鍵槽不在同一母線上；2）聯(lián)軸器鍵槽未開(kāi)通，深度不符標(biāo)準(zhǔn)；3）箱體外端面的加工面與非加工面未分開(kāi)。（5）裝配工藝錯(cuò)誤1）軸肩、套筒直徑過(guò)大，兩軸承均無(wú)法拆下；2）齒輪處鍵過(guò)長(zhǎng)，軸頸右側(cè)應(yīng)減小直徑。（6）潤(rùn)滑與密封錯(cuò)誤1）軸承處未加擋油盤(pán)；2）右端蓋未考慮密封。改正后的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖解。六、習(xí)題參考答案1、選擇題1 A； 2 B； 3 D； 4 B； 5 D； 6 B； 7 B；8 C； 9 D； 10 B； 11 D； 12 A； 13 B； 14 A；15 B；2、填空題16 疲勞點(diǎn)

25、蝕；塑性變形17 1018 疲勞壽命19 靜強(qiáng)度20 兩端單向固定；一端固定，一端游動(dòng)；兩端游動(dòng)21 不高；短軸22 1/823 8倍24 接觸角25 調(diào)心3、問(wèn)答題（參考答案從略）4、分析計(jì)算題36 解題要點(diǎn)：Lh=5 330hLh=2 000h，故疲勞強(qiáng)度足夠；P0=10 000 N，S0=3.8S0=0.81.2，故靜強(qiáng)度足夠。37 解題要點(diǎn)：初選51212單向推力球軸承。因轉(zhuǎn)速很低，只算靜強(qiáng)度。P0=Fa+W=50 000 N+20 000 N=70 000 NS0=2.54S0，故所選軸承能滿足要求。38 解題要點(diǎn)：6308軸承：C=40.8kN，C0=24kN，nlim=7 000

26、 r/min。（1）壽命計(jì)算平均當(dāng)量轉(zhuǎn)速：nm=n1b1+n2b2+n3b3=400 r/min平均當(dāng)量動(dòng)載荷Pm：因軸承Fa=0，故P=fpFr，可求得P1=1.2×2 000N=2 400 N，P2=fpFr2=5 400N，P3=fpFr3=10 680NPm=（2）極限轉(zhuǎn)速計(jì)算由C/Pm查得f1=0.84，f2=1.0，故nmax=f1f2nlim=5880r/minnm=400r/min即軸承可以保證6.04年的壽命。39 解題要點(diǎn)：（1）R=99%時(shí)的壽命L1=L10=0.21×7000h=1470h（2）可靠度計(jì)算由式 對(duì)球軸承取=10/9，代入L10=700

27、0h、Ln1=3700h、Ln2=14000h，可求得可靠度：R1=94.9%、R2=79.6%。40 解題要點(diǎn)：Fa=Fx=3000NFa/C0=3000/38500=0.078，e=0.45。Fa/Fr=3000/1000=3e，故x=0.72，Y=2.07。P=fp（XFr+YFa）=8316N=1.625C=1.625×38500N=62562N故滿足壽命要求。5、結(jié)構(gòu)題41 改正后的結(jié)構(gòu)見(jiàn)題41圖解42 改正后的結(jié)構(gòu)見(jiàn)題42圖解43 改正后的結(jié)構(gòu)見(jiàn)題43圖解44 改正后的結(jié)構(gòu)見(jiàn)題44圖解題 41圖解題 42圖解題 43圖解題 44圖解鏈接習(xí)題9-1 仔細(xì)觀察自行車，寫(xiě)出下列

28、各處采用什么聯(lián)接，（1）車架各部分；（2）腳踏軸與曲拐；（3）曲拐與鏈輪；（4）曲拐與中軸；（5）車輪軸與車架。答：（1）焊接；（2）螺紋聯(lián)接；（3）成形聯(lián)接；（4）成形聯(lián)接或銷聯(lián)接；（5）螺紋聯(lián)接9-2 螺栓聯(lián)接、螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接四種聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有什么不同？各用于什么場(chǎng)合？答：1.螺栓聯(lián)接 普通螺栓聯(lián)接的通孔為過(guò)孔，加工精度低，被聯(lián)接件不切制螺紋，用于能從被聯(lián)接件兩邊進(jìn)行裝配的場(chǎng)合，使用不受被聯(lián)接件材料的限制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，裝拆方便，成本低，應(yīng)用最廣。鉸制孔螺栓聯(lián)接，螺栓桿與孔之間緊密配合，有良好的承受橫向載荷的能力和定位作用。2.雙頭螺柱聯(lián)接 雙頭螺柱的兩端都有螺紋，其一端緊

29、固地旋入被聯(lián)接件之一的螺紋孔內(nèi)，另一端與螺母旋合而將兩被聯(lián)接件聯(lián)接。用于被聯(lián)接件之一太厚不便穿孔或受結(jié)構(gòu)限制而不能用螺栓聯(lián)接且需經(jīng)常裝拆的場(chǎng)合。3.螺釘聯(lián)接 不用螺母，直接將螺釘擰入被聯(lián)接件之一的螺紋孔內(nèi)，應(yīng)用與雙頭螺栓聯(lián)接相似，但不能用在經(jīng)常裝拆或受力太大的場(chǎng)合。4.緊定螺釘聯(lián)接 將緊定螺釘旋入一零件的螺紋孔中，并以其末端頂住另一零件的表面或嵌入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置，并傳遞不大的力或扭矩。9-3 在實(shí)際應(yīng)用中，絕大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要預(yù)緊，預(yù)緊的目的是什么？答：預(yù)緊的目的是增加聯(lián)接剛度、緊密性和提高防松能力。9-4 某圓柱形壓力容器的端蓋采用8個(gè)M20的普通螺栓聯(lián)接。已知工作壓

30、力p=3 MPa，螺栓位于D0 = 280mm的圓周上，試問(wèn)該聯(lián)接的緊密性是否滿足要求？解：計(jì)算螺栓間距 mm查表9-7，p=3 MPa，t04.5d=4.5×20=90mm，因此，不能慢緊密性的要求。9-5 某氣缸的蒸汽壓強(qiáng)p=1.5MPa，氣缸內(nèi)徑D=200mm，。氣缸與氣缸蓋采用普通螺栓聯(lián)接，螺栓分布在直徑D0 =300mm的圓周上。為保證緊密性要求，螺栓間距不得大于80mm，試設(shè)計(jì)此氣缸蓋的螺栓組聯(lián)接。解：題目要求螺栓分布在直徑D0 =300mm的圓周上，間距不得大于80mm。由此確定螺栓的個(gè)數(shù)。得：Z11.8，取Z=12。螺栓聯(lián)接為受軸向載荷的普通螺栓，應(yīng)利用公式（9-17）進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。1. 確定每個(gè)螺栓的總拉力F按公式（9-15）計(jì)算總拉力 F= F0'+F（1）根據(jù)氣缸蓋螺栓聯(lián)接的緊密性要求，取殘余預(yù)緊力F0'=1.8F，（2）