1、15-1答 滑動軸承按摩擦狀態(tài)分為兩種：液體摩擦滑動軸承和非液體摩擦滑動軸承。 液體摩擦滑動軸承：兩摩擦表面完全被液體層隔開，摩擦性質取決于液體分子間的粘性阻力。根據(jù)油膜形成機理的不同可分為液體動壓軸承和液體靜壓軸承。 非液體摩擦滑動軸承：兩摩擦表面處于邊界摩擦或混合摩擦狀態(tài)，兩表面間有潤滑油，但不足以將兩表面完全隔離，其微觀凸峰之間仍相互搓削而產(chǎn)生磨損。 15-2解 （ 1）求滑動軸承上的徑向載荷 （ 2）求軸瓦寬度 （ 3）查許用值 查教材表 15-1，錫青銅的 ， （ 4）驗算壓強 （ 5）驗算 值 15-3解 （1）查許用值 查教材表 15-1，鑄錫青銅ZCuSn10P1的 ， （ 2

2、）由壓強 確定的徑向載荷 由 得 （ 3）由 值確定的徑向載荷 得 軸承的主要承載能力由 值確定，其最大徑向載荷為 。 15-4解 （ 1）求壓強 （ 5）求 值 查表 15-1，可選用鑄鋁青銅ZCuAl10Fe3 ， 15-5證明 液體內(nèi)部摩擦切應力 、液體動力粘度 、和速度梯度之間有如下關系： 軸頸的線速度為 ，半徑間隙為 ，則 速度梯度為 磨擦阻力 摩擦阻力矩 將 、 代入上式 16-1解 由手冊查得6005 深溝球軸承，窄寬度，特輕系列，內(nèi)徑 ，普通精度等級（0級）。主要承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷；可用于高速傳動。 N209/P6 圓柱滾子軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑 ，6級精

3、度。只能承受徑向載荷，適用于支承剛度大而軸承孔又能保證嚴格對中的場合，其徑向尺寸輕緊湊。 7207CJ 角接觸球軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑 ，接觸角 ,鋼板沖壓保持架，普通精度等級。既可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷，適用于高速無沖擊, 一般成對使用，對稱布置。 30209/P5 圓錐滾子軸承，窄寬度，輕系列，內(nèi)徑 ，5級精度。能同時承受徑向載荷和軸向載荷。適用于剛性大和軸承孔能嚴格對中之處，成對使用，對稱布置。 16-2解 室溫下工作；載荷平穩(wěn) ，球軸承 查教材附表 1， （ 1）當量動載荷 時 在此載荷上，該軸承能達到或超過此壽命的概率是 90%。 （ 2）當量動載荷 時 16-3解 室溫

4、下工作 ；載荷平穩(wěn) ，球軸承 當量動載荷 查教材附表1，可選用軸承6207（基本額定動載荷 ）。 16-4解 （1）計算當量動載荷 查手冊， 6313的 ， ，查教材表16-12，并插值可得 ，所以 ， 當量動載荷 （ 2）計算所需基本額定動載荷 查教材表 16-9，室溫下工作 ；查教材表16-10有輕微沖擊 ，球軸承 因所需的 ，所以該軸承合適。 16-5解 選擇軸承型號 查教材表 16-9，工作溫度125時， ；載荷平穩(wěn)， 選用球軸承時， 查教材附表 1，根據(jù) 和軸頸 ，可選用球軸承6408（基本額定動載荷 ）.選用滾子軸承時， 查教材附表 1，根據(jù) 和軸頸 ，可選用圓柱滾子軸承N208（

5、基本額定動載荷 ）。（ 2）滾子軸承的載承能力較大，并查手冊可知其徑向尺寸小。 16-6解 （ 1）按題意，外加軸向力 已接近 ，暫選 的角接觸軸承類型70000AC。 （ 2）計算軸承的軸向載荷 (解圖見16.4b) 由教材表 16-13查得，軸承的內(nèi)部派生軸向力 ，方向向左 ，方向向右 因 ， 軸承 1被壓緊 軸承 2被放松 （ 3）計算當量動載荷 查教材表 16-12， ，查表16-12得 ， 查表16-12得 ， （ 3）計算所需的基本額定動載荷 查教材表 16-9，常溫下工作， ；查教材表16-10，有中等沖擊，取 ；球軸承時，；并取軸承1的當量動載荷為計算依據(jù) 查手冊，根據(jù) 和軸頸

6、 ，選用角接觸球軸承7308AC合適（基本額定動載荷 ）。 16-7 根據(jù)工作要求，選用內(nèi)徑 的圓柱滾子軸承。軸承的徑向載荷 ，軸的轉速，運轉條件正常，預期壽命 ，試選擇軸承型號。 解 正常條件下， ； ；滾子軸承 當量動載荷 查手冊，根據(jù) 和軸頸 ，選用圓柱滾子軸承N310（基本額定動載荷 ）。 16-8解 (1)求斜齒輪上的作用力 齒輪傳遞的轉矩 齒輪的分度圓直徑 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力 由圖可知 ,斜齒輪為右旋,主動小齒輪,順時針方向旋轉時其軸向力指向右 （ 2）求軸承徑向載荷 假設小齒輪與大齒輪的嚙合點位于小齒輪的上端。 圖16.12 題16-8解圖1 垂直方向 水平

7、方向 左端軸承 1的徑向載荷 右端軸承 2的徑向載荷 （ 3）求軸承的派生軸向力 現(xiàn)已知 、 、 （向右） 查教材附表 3，圓錐滾子軸承30206的接觸角 （向右） （向左） （ 4）求軸承的軸向力 因 向右、 向右、 向左 圖16.13 題16-8解圖2 左端軸承 1被放松 右端軸承 2被壓緊 （ 5）求當量動載荷 查教材表 16-12 圓錐滾子軸承 ，查表16-12得 ， 查表16-12得 ， （ 6）求軸承的基本額定壽命 正常條件下， ； ；滾子軸承 ，查教材附表3，圓錐滾子軸承30206的當量動載荷取 17-1解 1）選擇型號：因此類機組一般為中小型，所需傳遞的功率中等，直流發(fā)電機載荷

8、平穩(wěn)，軸的彎曲變形較小，聯(lián)接之后不再拆動，故選用傳遞轉矩大、結構簡單的固定式剛性聯(lián)軸器，如凸緣聯(lián)軸器。 2）按傳遞最大功率求計算轉矩 轉矩 。 由教材表 17-1查得，當工作機為發(fā)電機時的工作情況系數(shù)。則計算轉矩 根據(jù)計算轉矩、軸的轉速 、外伸軸直徑d=45mm查手冊，可用標準GB5843-1986鉸制孔型凸緣聯(lián)軸器 YL9。其許用轉矩為 ，許用最大轉速 。其他主要尺寸：螺栓孔中心所在圓直徑 ，6只M10 螺栓。 17-2解 （ 1）選擇型號：因汽輪發(fā)電機組的轉子較重，傳遞的轉矩特大，軸有一定的彎曲變形，工作環(huán)境為高溫高壓蒸汽，軸有伸長，故選用耐溫的齒式聯(lián)軸器。 （ 2）求計算轉矩 轉矩。 由

9、教材表 17-1,當工作機為發(fā)電機原動機為汽輪機時的工作情況系數(shù)仍可取 。則計算轉矩根據(jù)計算轉矩、軸的轉速 、外伸軸直徑d=120mm查手冊，可用標準ZB19012-1989GCLD型鼓型齒式聯(lián)軸器GCLD7。其許用轉矩為 ，許用最大轉速。 17-3 圖 17.2 題17-3圖 圖17.3 題17-3解圖 解 可選用一超越離合器，如圖 17.3所示。電動機1和電動機2的轉速是相同的，但電動機1經(jīng)過蝸桿蝸輪傳動后，轉速降至 ，并有 。當兩電機同時開動時，因 ，超越離合器松開， 傳不到 軸上， 軸由電機2帶動。若電動機1開動后，再停止電動機2，那么當電動機2停止轉動時， ，超越離合器被滾珠楔緊帶動

10、 軸旋轉。所以任何時間都不會卡死。 17-4圖 17.4 題17-4圖 解 （ 1）求計算轉矩 轉矩 。 由教材表 17-1查得，當工作機為車床時的工作情況系數(shù) 。則計算轉矩 （ 2）求摩擦面數(shù)目 由教材式（ 17-7） 得 由教材表 17-2查得 ，并將 、 、 、 代入上式得 摩擦面數(shù)應為 10。主動摩擦片為6片，從動摩擦片為5片時，摩擦面數(shù) 即可實現(xiàn)。 （ 3）驗算壓強 查教材表 17-2，取 合適。 17-5 答 ：自行車從動鏈輪與內(nèi)棘輪 3相固聯(lián)，棘爪4通過彈簧始終與棘齒嚙合。當腳蹬踏板順時轉動時，經(jīng)主動鏈輪1、鏈條2帶動從動鏈輪3順時針轉動，再通過棘爪4使后輪軸5順時轉動，驅動自行

11、車前行。自行車前進時，如果腳踏板不動，從動鏈輪（內(nèi)棘輪）不轉，后輪軸5便超越內(nèi)棘輪3而轉動，棘爪4在棘輪齒背上滑過，從而實現(xiàn) 圖17.5 題17-5解圖不蹬腳踏板的自行滑行。 17-6 圖 17.6 題17-6圖 解 自動離心離合器的工作原理是：活動瓦塊在離心慣性力的作用下克服彈簧拉力壓緊鼓輪內(nèi)壁，當輸入軸轉速達到一定值時，壓緊力所產(chǎn)生的摩擦力矩克服外力矩后，離合器處于接合狀態(tài)。故離合器所能傳遞的轉矩與軸的轉速之間的關系是： 則： 當輸入軸的角速度為 時，傳遞轉矩 18-1解 1）彈簧絲最大剪應力取 時對應著最大工作載荷 由彈簧的材料、載荷性質查教材表18-1得；由彈簧絲直徑 查教材表18-2

12、得 。故 由式（ 18-2）可解得最大工作載荷 將 ，及由教材圖18-6查得 代入上式，得 在 作用下的變形量 即為最大變形量，由式（18-4）得 2）采用端部磨平結構時，設兩端各有3/4圈并緊，其有效圈數(shù)為 圈 則其并緊高度 將 代入自由高度計算式，得其自由高度 3）驗算穩(wěn)定性 符合穩(wěn)定性要求。 18-2解 （ 1）初選彈簧絲直徑 根據(jù)對結構尺寸的限制條件，此彈簧的內(nèi)徑應 ，彈簧外徑應 ，故彈簧絲直徑 ，初選 （ 2）確定許用應力 彈簧用碳素鋼絲 組制造，承受沖擊載荷，由教材表18-1、表18-2查得 （ 3）確定彈簧絲直徑 由式（ 18-2）可解得 因 ，取 ，則 ，查教材圖18-6得 ，

13、將各值代入上式，得 說明取 的碳素鋼絲滿足強度要求。 （ 4）確定彈簧有效圈數(shù) 由式（ 18-5）得 將彈簧的剛度 代入上式，得 圈，取 圈 （ 5）計算彈簧的其他尺寸 彈簧內(nèi)徑： 彈簧外徑： 彈簧間距： ， 彈簧節(jié)距： 螺旋升角： 彈簧總圈數(shù)：兩端各并緊 3/4圈磨平，則 圈 彈簧絲的展開長度： 自由高度： 安裝高度： （ 6）驗算彈簧的穩(wěn)定性 符合穩(wěn)定性要求。 18-3解 1）彈簧儲存的變形能為： 由題意可知 ， ， ，代入上式可得 則彈簧剛度： 2）由 ，查教材表18-1得 代入式（18-2）得 說明此彈簧的強度足夠。 3）彈簧的有效圈數(shù)： 圈 18-4解 1）由彈簧的材料、載荷性質查教

14、材表18-1得 ，且 彈簧中徑 由旋繞比 ，查教材表18-1得 則極限載荷 由于 ，所以在最大工作載荷 作用時彈簧不會拉斷。 2）由式（18-5）得彈簧剛度 則彈簧的工作行程 18-5解 1）計算初拉力 由彈簧的剛度公式可得 將已知數(shù)據(jù)代入上式： 得： 2）因兩根彈簧的尺寸完全相同，故其剛度也完全相同 沒有初拉力的彈簧在 時的伸長量： 故此時彈簧高度 18-6解 （1）初選彈簧絲直徑 。 （ 2）確定材料的許用應力 由題意知彈簧材料為碳素彈簧，載荷性質為靜載，按類載荷計算，查教材表 18-1及表18-2得 （ 3）初估彈簧中徑 ，由彈簧中徑標準系列可取 。 （ 4）根據(jù)彈簧強度確定彈簧絲直徑 由式（ 18-2）可解得 由 ，查教材圖18-6得 ，將各值代入上式得 說明取 的碳素鋼絲滿足強度要求。 （ 5）確定彈簧有效圈數(shù) 由式（ 18-5）得 將彈簧的剛度 代入上式，得 圈 （ 5）計算彈簧的其他尺寸 彈簧內(nèi)徑： 彈簧外徑： 彈簧間距： ，取 彈簧節(jié)距： 螺旋升角： （在5°9°之間） 彈簧總圈數(shù)：兩端各并緊 3/4圈磨平,則 圈 彈簧絲的展開長度： 自由高度： （ 6）驗算彈簧的穩(wěn)定性 在彈簧內(nèi)部有導向桿的條件下 , 雖高徑比略高出許用值