1、

转轴上的扭矩T由联轴器传入,由斜齿轮输出,齿轮分度圆直径d=67.6mm,轮齿受力Ft=10300N,Fa=2260N,Fr=3780N,设T为稳定的,?=0.3,试求转轴的最大当量弯矩Mvmax,并画出轴的弯矩扭矩图。 2、 起重用动滑轮的结构及尺寸如图,起重15kN,滑轮直径D=400mm,起重速度0.1m/s,轴直径d=50mm,钢丝绳直径d0=20mm,平键尺寸b?h?l=14?9?70,轴的许用弯曲应力为[?+1b]=200 MPa,[?0b]=95MPa,[?-1b]=55MPa,平键许用挤压应力[?p]=80MPa,要求:

(1)画出轴的弯矩图和扭矩图;

(2)校核轴的强度; (3)键是否安全? 3、

滑轮受力及尺寸如图示,滑轮直径D=480mm,轴的材料为45钢,许用应力为[?+1b]=200MPa,[?0b]=95MPa,[?-1b]=55MPa。

(1)画轴的弯矩图、扭矩图; (2)指出危险断面在哪里;

(3)求出危险断面的轴径d(按许用弯曲应力法计算)。

- 21 -

4、 有一轴由A、D两轴承支持,轴上作用力为F1、F2,BC之间有扭矩230 kN?mm,设扭矩是脉动的,轴的许用应力[?+1b]=200 MPa,[?0b]=95 MPa,[?-1b]=55 MPa,求此轴在应力最大处断面的直径。 5、 有一轴由A、D两轴承支持,轴上作用力F1、F2,BC之间有扭矩4500N.mm,设扭矩是稳定的,轴的许用应力[?+1b]=170MPa,[?0b]=75MPa,[?-1b]=45MPa,求此轴在弯矩最大处的直径至少应为多少。 6、 有一根轴,其?B=390MPa,?S=220MPa,?-1=170MPa,?0=320MPa;其工作应力为?a=60MPa,?m=60MPa,由结构尺寸及表面质量知?K?K?????1.8,要求: 1)用计算法求其安全系数S???1,???m2??1??0????a????- 22 -

?0

2)画出其极限应力图(用1cm=40MPa)。 3)在所画的极限应力图上,用图解法求S? 。

7、

有一根轴,其?S=450MPa,?B=700MPa,?-1=200MPa,?0=350MPa,其工作应力为?a=50 MPa,?m=75MPa,由轴的结构尺寸及其表面质量知

?K?K?????2,要求:

1)用计算法求其安全系数S???1(式中?m??2??1??00????a?????);

2)画出其极限应力图(用1cm=50MPa);

3)在所画的极限应力图上,用图解法求Sσ。

8、

图示为一直齿圆柱齿轮传动机构,轮2的分度圆直径d2=118mm,功率由轮1传入,轮3输出。在1、2两齿轮啮合处有切向力Ft=3200N,径向力Fr=1160N,轴的许用应力[?+1b]=150MPa,[?0b]=72MPa,[?-1b]=42MPa。要求:

(1)画出轴Ⅱ的受力图;

(2)画出轴Ⅱ的弯、扭矩图;

(3)用许用弯曲应力法求轴Ⅱ危险断面直径。 9、

图示为直齿圆柱齿轮传动机构,中间齿轮2的分度圆d2=142mm,动力由轮1传入,轮3输出。在1、2两齿轮啮合处有切向力Ft=4600N,径向力Fr=1674N,轴的许用应力[?+1b]=200MPa,[?0b]=95MPa,[?-1b]=55MPa。要求:

(1)画出轴Ⅱ的受力图;

(2)画出轴Ⅱ的弯扭矩图;

(3)用许用弯曲应力法求轴Ⅱ危险断面直径。

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10、

图示锥齿轮传动装置,轮2的平均直径为120mm,轮2与轮1、3啮合处各受有切向力Ft=1200N,径向力Fr=220N,轴向力Fa=380N。轴的许用应力[?+1b]=200MPa,[?0b]=95MPa,[?-1b]=55MPa。求齿轮2上轴承A处的轴直径。(输入扭矩平稳。) 11、 锥齿轮传动装置如图示,由小锥齿轮z2轴左端输入扭矩,小锥齿轮平均直径为80.3mm。设1、3两轮输出扭矩相同,轮2与1、3两轮啮合处各受有:切向力Ft=2kN,径向力Fr=0.63kN,轴向力Fa=0.36kN。轴的许用应力[?+1b]=180MPa,[?0b]=80MPa,[?-1b]=45MPa,轴所受扭矩平稳,求齿轮2右轴承处按强度要求轴直径至少应为多少。

- 24 - 12、

一轴由60Si2Mn钢制成,许用切应力[?]=640MPa,G=80000MPa,要求轴在传扭矩500N?m时,轴两端的相对扭角为60?,求此轴的直径和长度。

13、

有二直齿圆柱齿轮装在一根轴上,尺寸如图示。所受之力如下表:

大齿轮受力 小齿轮受力

法向力或法向载荷 15.96kN 38.77kN 圆周力 15kN 36.43kN 径向力 5.46kN 13.26kN 若此轴在右轴承处直径为120mm,问此轴是否安全(按许用弯曲应力计算法校核)。轴许用应力[?+1b]=220MPa,[?0b]=105MPa,[?-1b]=62MPa。计算中可不计摩擦力矩。

14、 图中所示是一个由齿轮驱动的小滚筒,齿轮受力如图,转速为300r/min。滚筒受到一个均匀分布的力,其大小为w=3.5N/mm,力的作用方向沿z轴的正方向。设轴的许用应力为[?+1b]=220MPa,[?0b]=95MPa,[?-1b]=55MPa,求轴承A中间断面轴直径最小应为多少。(扭矩按不平稳考虑。)

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