进行轴的结构设计时，应注意以下几个问题：（1）轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置；（2）轴上零件应便于装拆和调整；（3）轴应具有良好的制造工艺性；（4）轴的受力合理，并有利于节省材料、减轻质量；（5）尽量避免应力集中；（6）对于刚度要求高的轴，要从结构上采取减少变形的措施。
采用轴肩定位时，定位轴肩的过渡圆角应小于相配合轮毂端部的倒角；应有足够的轴肩高度以有足够的强度来承受轴向力；固定滚动轴承的轴肩高度应按照滚动轴承的安装尺寸来查取。
采用套筒定位时，套筒不宜过长；并且要使得套筒的端面靠在轮毂的端面上，保证定位可靠。 11-8一级圆柱齿轮减速器，高速轴转速n1=960r/min，低速轴转速n2=300r/min，传递功率P =5.4kW，轴用45钢制造，经调质处理，请按转矩计算两根轴的直径。
答：按照转矩计算轴的直径：d?A03P，查表11-5，取A0=113，则： nd1?A03P5.4P5.4?1133?20.1mm，d2?A03?1133?29.6mm n1960n230011-9己知传动轴的直径d =30mm，转速n=1450r/min，若轴上的切应力不超过80MPa，该轴能传递多大功率？
9.55?106答：由式11-1得：
0.2d3Pn????
????0.2d380?0.2?303?n??1450?65.6kW 则P?9.55?1069.55?106
第12章 滑动轴承
12-1根据结构特点，滑动轴承可分几种？
答：可分为整体式径向滑动轴承、对开式径向滑动轴承、斜剖分式径向滑动轴承、调心式径向滑动轴承、调隙式径向滑动轴承、
12-2根据摩擦状态，滑动轴承分几类？各有什么特点？
答：根据摩擦状态，滑动轴承可分为非液体摩擦滑动轴承和液体摩擦滑动轴承。非液体摩擦滑动轴承在工作时轴和轴瓦直接接触，摩擦力比较大，容易产生磨损和胶合。液体摩擦滑动轴承在工作时轴和轴瓦完全隔离开开，摩擦系数小，并能承受较高的载荷。 12-3轴瓦的结构设计应注意哪些问题？
答：为了利于润滑，轴瓦上应开设轴孔和轴槽，并且要开在轴瓦的非承载区。 12-4滑动轴承的设计包括哪些内容？
答：滑动轴承的设计有以下内容：1、确定轴承结构；2、选择轴瓦材料；3、选择润滑方式；4、验算承载能力。
12-5滑动轴承的润滑方式有哪些？各有何特点？各适用于什么场合？润滑方式如何选择？
答：滑动轴承的润滑方式有以下几种：旋盖式油杯滴油，定期用油枪向轴承的油孔内注油，适用于低速和间歇工作的轴承；针阀油杯滴油，可以连续供油，但供油量不能调节，适用于中载中速连续工作的轴承；飞溅、油环润滑，供油充分，适用于速度较高载荷较大的场合；压力循环润滑不仅润滑效果好，还可以起到冷却的作用，但结构复杂，适用于高速重载重要的场合。
润滑方式可根据轴承的平均载荷系数K?pv3来选择。
12-6验算蜗轮轴的不完全液体润滑轴承。已知：轴的转速n=60r/nun，轴颈直径d=80mm，轴承宽度B= 80mm，径向载荷Fr=7000N，轴瓦材料为ZCuSnlOPl，轴材料为45钢。
答：查表12-2得ZCuSnlOPl材料的?p??15MPa，?v??10m/s，?pv??15 MPa·m/s。 校核轴承速度：v??dn60?1000???80?6060?1000?0.25m/s，合格；
校核轴承压强：p?Fr7000??1.09MPa，合格； dB80?80Fr?dn7000??80?60????0.029，合格。 dB60?100080?8060?1000校核轴承pv值：pv?则此不完全液体润滑轴承合格。
第13章 滚动轴承
13-1．滚动轴承相对滑动轴承有哪些特点？
答：摩擦阻力小，启动转矩低，效率高，成本低，已标准化。 13-2．下列轴承代号表示的内容，说明该轴承适用的场合。 6208，7208，32314，6310/P5，7210B，N222
略。
13-3．滚动轴承的主要失效形式是什么？针对这些失效形式应采用哪些计算准则？
答: 点蚀、塑性变形、胶合。
设计准则：对于一般滚动轴承，主要破坏形式是疲劳点蚀，故主要进行寿命计算；对于转速低
或间歇摆动的滚动轴承，为控制塑性变形，应作静强度计算；对高速轴承，为防止胶合破坏，须验算极限转速。
13-4．什么是滚动轴承的基本额定动载荷，基本额定静载荷、当量动载荷和当量静载荷 ？
答：当基本额定寿命L=106r时轴承所能承受的载荷，称作基本额定动载荷。受载最大的滚动
体与较弱的座圈滚道接触处产生的塑性变形量之和是滚动体直径的万分之一时的静载荷，称为基本额定静载荷。
当量动载荷P=fF(XFR+YFA)，当量静载荷P0?X0FR?Y0FA
13-5．滚动轴承支承的轴系有哪几种结构型式？各种型式有何特点并用在什么场合？
答：3种。（1）两端固定支撑：用于跨度较小且温升不高的轴；（2）一端固定一端游动：用于轴的跨度较大或工作温度较高的场合；（3）两端游动：安装人字齿的轴，以防轮齿卡死或两侧受力不均。
13-6．滚动轴承的公差配合与一般圆柱体的公差配合有什么不同？怎样选择滚动轴承的配合？
答：滚动轴承配合公差带均为单向制，即统一采用上偏差为零下偏差为负值的分布。轴承内圈
与轴颈的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。因此，轴承内圈与轴的配合较一般圆柱公差基孔制的同类配合要紧一些。
一般的，当工作载荷方向不变时，转动圈应比不动圈有更紧一些的配合，因为转动圈承受旋转
载荷而不动圈承受局部载荷。通常内圈随轴转动而外圈不动，因而内圈的配合比外圈紧，即―外松内紧‖。
13-7．滚动轴承组合为什么有时采用预紧结构？预紧有哪几种方法？
答：为了提高轴承的旋转精度，增加轴承组合的刚度，减小振动和噪声。
预紧方法：当采用成对并列的轴承组合时，可用金属垫片放在两内圈或外圈的中间以得到预紧，
预紧力的大小可用垫片的厚度来控制（图13-18）；也可以用磨窄内圈或外圈的端面以得到预紧（图13-19）；也可在两轴之间装上长度不等的两个套筒使轴承预紧，预紧力的大小可通过套筒长度来控制（图13-20）。
13-8．滚动轴承采用润滑的作用是什么？怎样选用润滑剂和润滑方式？
答：主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，并兼有吸振、冷却和防锈等作用。
常用的润滑剂有润滑油和润滑脂两种。对转速较低、承受载荷较大的轴承一般采用润滑脂润滑。润滑脂不易流失，故密封结构简单，加一次润滑脂可运转较长时间。但注意加润滑脂量要适当，以免引起摩擦发热，影响轴承正常工作。
对于转速较高的轴承宜采用润滑油润滑，因油的粘度低，摩擦损失小，故润滑和冷却效果均好。但必须对其进行可靠的密封，保证供油的清洁。油浴润滑较常采用，采用此方法时，润滑油量要适当，油面高度不应超过轴承最下方滚动体的中心线。有时还采用滴油润滑或油雾润滑等多种方法。 13-9．滚动轴承密封有什么作用？有哪几种密封方式？各用在什么场合？
答：防止灰尘、水分、杂质等侵入轴承，也为了防止润滑剂流失。
密封的方式有接触式密封和非接触式密封两大类。接触式密封一般用于接触处滑动速度v<10m/s的地方。非接触式密封主要用于高转速场合。
13-10．已知一轴的轴颈d=35mm，转速n=2900r/min，承受径向载荷FR=1810N，轴向载荷FA=740N，预期寿命Lh’=6000h，试选轴承型号。
解：初选轴承6207，查表得：C=25.5kN，C0=15.2kN
由Fa/C0=740/15200=0.049 查表13-9得e=0.22~0.26
由Fa/Fr=740/1810=0.409>e 查表13-9得X=0.56,Y=1.99~1.71,取Y=1.8 当量动载荷P=1.15*（0.56*1810+1.8*740）=2697.44N
16667?25500?由式13-3得，Lh=??h=4860.8h<6000h，不能满足要求。
2900?2697.44?改选轴承6307，查表得：C=33.2kN，C0=19.2kN 由Fa/C0=740/19200=0.0385 查表13-9得e=0.22~0.26
由Fa/Fr=740/1810=0.409>e 查表13-9得X=0.56,Y=1.99~1.71,取Y=1.9 当量动载荷P=1.15*（0.56*1810+1.9*740）=2782.54N
316667?33200?由式13-3得，Lh=??h=9762.2h>6000h，满足要求。
2900?2782.54?13-11．如图(13-9)所示，轴的两端用两个角接触球轴承7207C正装。常温下工作，工作中有中等冲击。转速n=1800r/min，两轴承的径向载荷分别是FR1=3400N，FR2=1100N，轴的轴向载荷Fa=870N，方向指向轴承1。试确定哪个轴承危险，并计算出危险轴承的寿命。
解：（1）确定两轴承的轴向力
3派生轴向力查表13-11得，FS1=0.4FR1=0.4*3400=1360N，FS2=0.4FR2=0.4*1100=440N 由Fa=870N得，FS1>Fa+ FS2，即轴承2被压紧 所以，Fa1= FS1=1360N，Fa2= FS1- Fa=1360-870=490N
（2）求当量动载荷
对于轴承7207C，查表得：C=30.5kN，C0=20.0kN 由Fa1/C0=1360/20000=0.068，查表13-9得，e1=0.43~0.46 由Fa2/C0=490/20000=0.0245，查表13-9得，e2=0.38~0.40 由Fa1/Fr1=1360/3400=0.4
（3）验算轴承寿命
16667?30500?由式13-3得，Lh=??h=1980.5h。即轴承1的寿命为1980.5h。
1800?5100?13-12．如图13-25所示，斜齿轮轴用一对圆锥滚子轴承33008正装, 轴上受力Fr=10000N，Fa=500N判断哪个轴承寿命短，并计算其寿命大小。
提示：参考例13-3。
3第14章 联轴器和离合器
14-1．联轴器的补偿性能与缓冲、减震性能是否为同一回事？分别用以解决什么问题？
答：不是一回事，补偿功能是指可以补偿两轴的相对位移和偏斜，可以通过采用刚性可移式联轴器或弹性联轴器实现；而缓冲减震只能通过弹性联轴器中的弹性元件如橡胶等实现。
14-2．齿型联轴器与弹性套柱销联轴器对两轴间的径向位移和偏角都有补偿能力。其使用场合是否相同？这两种联轴器在安装时是否还要求限制轴间的不同轴度？
答：不同，齿型联轴器无缓冲功能，弹性套柱销联轴器不宜在高温场合应用。 14-3．十字轴万向联轴器与十字滑块联轴器的补偿特点及其使用场合有何不同？
答：万向联轴器主要依靠轴间的相对转动进行补偿，常成对使用；十字滑块联轴器是靠滑块的相对滑动进行补偿。
14-4．欲设计一种牙嵌式安全离合器，试提出结构方案，并说明设计要点？
提示：该联轴器瞬时过载时将牙型剪断
14-5．一齿轮减速器的输出轴用联轴器与破碎机的输入轴联接，传递功率P=40kW，转速n=140r/min，轴的直径d=80mm，试选择联轴器的型号。
提示：联轴器型号的选择依据是其计算转矩，工况系数可查表。
14-6．一汽轮机需要与一台发电机相联，功率P=300kW，转速n=3000r/min，发电机的轴径d=70mm，试选择联轴器的型号。
提示：联轴器型号的选择依据是其计算转矩，工况系数可查表。 14-7．略
第15章 弹簧
15-1 弹簧材料应具备哪些性质？
答：弹簧在工作时常受到变载荷或冲击载荷的作用，因而要求制造弹簧的材料必须具有高的屈服极限和疲劳极限，同时应具有足够的韧性和塑性，以及良好的热处理性能。 15-2 弹簧指数C对弹簧性能有何影响？设计时如何选取？
答：弹簧指数C值越大，弹簧刚度越小；弹簧指数C值越小，弹簧在卷制时弹簧丝的内外侧应力差越大，材料利用率越低。C值范围为4~16，常用值5~8。 15-3 设计圆柱螺旋弹簧要考虑哪些问题？试说明主要的设计步骤？
答：弹簧丝直径由强度条件确定，弹簧圈数由其刚度条件确定，弹簧刚度应满足稳定性要求。
15-4 略
第16章 机械的平衡与调速
16-1 为什么要对回转件进行平衡?
答：机械在运转过程中，由于构件的质心与回转件中心不重合，将产生离心惯性力； 惯性力的危害主要有：
离心惯性力将增加运动副中的摩擦力和构件的内应力，导致磨损加剧、效率降低，并影响构件
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库河南理工大学机械制造基础第2版课后部分习题参考答案(6)在线全文阅读。
相关推荐：