上海海事大学-机械设计基础-A卷(答案)

图示为一钢制液压油缸，油压p?3MPa，缸径D?160mm，螺栓分布圆直径D0?210mm。为保证气密性要求，取残余预紧力FR?1.8FE，并要求螺栓间距不大于100mm。试确定最少螺栓个数，并计算螺纹小径应不小于多少？ （注：螺栓个数取偶数，螺栓许用应力????120MPa）

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解： 设螺栓个数为Z，依题意： 100Z??D0 即：Z??D0100???210100?6.6 取Zmin?8（个） 单个螺栓所受工作载荷FE： ?FE?4D2?pZmin???1602?34?8?7539.8N 单个螺栓所受总载荷Fa?FR?FE?1.8FE?FE?2.8FE?2.8?7539.8?21111.5N 计算螺纹小径d1?1.3Fa?4????4?1.3?21111.5?17.06mm ??120

故：螺栓个数至少取8个，螺纹小径不小于17.06mm。

4.(12分)

一齿轮轴采用一对30206圆锥滚子轴承支承，如图所示。已求得：轴承1所受径向力Fr1?584N，轴承2所受径向力Fr2?1775N，轴向外载荷FA?146N。载荷系数fp?1.5，工作温度低于100℃。轴的转速n?640r/min，试计算该对轴承寿命。 X?0.4, Y?1.6；FaFr?eCr?41200N,e?0.37,F??Fr3.2,FaFr?e时，(注：时, X=1, Y=0) 1

解： ①计算内部附加载荷F1? F1??Fr13.2?5843.2?182.5N F2??Fr23.2?17753.2?554.7N ②计算轴承所受轴向力Fa 轴承1： ?F??182.5N Fa1?max?1???F1?F2?FA?554.7?146?700.7N?Fa1?700.7N 轴承2： ?F??182.5N Fa2?max?1?F1??F2??FA?554.7?146?700.7N?Fa2?554.7N ③计算轴承当量动载荷P 轴承1： Fa1Fr1?700.7584?1.2?e ?X1?0.4,Y1?1.6 P1?X1Fr1?Y1Fa1?0.4?584?1.6?700.7?1355N 轴承2： Fa2Fr2?554.71755?0.31?e ?X1?1,Y1?0 P2?X2Fr2?Y2Fa2?Fr2?1755N ④寿命计算 轴承1： fTCr?16670?16670?41200?3??L1??????591531h ?fP?n6401.5?1355???p1?轴承2： ?10L2?

fC?16670?16670?41200???Tr?????fP?n6401.5?1755???p2??103?240500h

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5. (8分)

试说明下图中轴结构的错误，并在原图上改正。

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