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一、简答题

1． 常见的失效形式有哪几种？

【答案】整体断裂，过大的残余变形，零件的表面破坏，破坏正常工作条件引起的失效。

2． 简述零件的疲劳损伤积累假说？

【答案】零件的疲劳损伤积累假说：零件在每一次应力作用下，都会受到微量的疲劳损伤。在裂纹萌生及扩展的过程中，零件内部的疲劳损伤是逐渐积累的，当疲劳损伤积累到一定程度达到疲劳寿命极限时，便发生疲劳断裂。

3． 齿轮传动的失效形式有哪呰？各发生在何种场合？

【答案】齿轮传动的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。分别发生在如下场合：

（1）轮齿折断：传动系统的动载荷过大，载荷严重集中。 （2）齿面点蚀：闭式软齿面齿轮传动。 （3）齿面磨损：开式齿轮传动。 （4）齿面胶合：高速重载和低速重载。 （5）齿面塑性变形：软齿面齿轮。

4． 如何提高机械零件的疲劳强度？

【答案】设法减小零件的应力集中，减小零件的绝对尺寸，对零件进行表面强化

5． 何谓磨损？并任举出三种不同机理的磨损。

【答案】相对运动的摩擦副之间产生摩擦，导致表面材料的损伤或缺失，称为磨损。 磨损按材料的破坏机理可分为四种类型：粘着磨损、表面疲劳磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损。

二、分析计算题

6． 试分析如图所示同轴式双级圆柱齿轮减速器的优缺点。

图

【答案】（1）优点是减速器的径向尺寸小，结构紧凑；两大齿轮直径接近，便于浸油润滑。（2）缺点是减速器的轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度差；内部轴承支承结构复杂，润滑困难；输入轴与输出轴在同一直线上，限制了传动布局的灵活性。

7． 图所示轴承中，采用一对角接触球轴承（轴承的附加轴向力的计算式为载荷分别为荷载与径向荷载之比

作用在轴上的轴向外加载荷时，

试计算：

型轴承

. ），轴承的径向当轴承的轴向

（1）两个轴承的轴向荷载（2

）两个轴承的当量动载荷

图

【答案】（1）根据轴承的附加轴向力公式因为（2）因为由于

故取

可知，两轴承的附加轴向力分别是：

所以取

8． 已知某钢材的力学性能

由该材料制成的零件承受非对称循环变应力作用，已知循环特性效应力集中系数

绝对尺寸系数

表面状态系数

试绘制简化的极限应力图。工作应力

有

按简单加载情况在图中标出

所以轴承1、2都处于“放松”状态。可知两轴承轴向载荷：

于是，两个轴承所受的当量动载荷分别为：

工作应力点及极限应力点，并判断过载时哪种破坏的可能性大，验算其安全系数。

【答案】（1）绘制简化的疲劳极限线图已知

图解如图所示。

图

（2）计算应力幅和平均应力 因

故

（3）绘工作应力点及极限应力点 根据

数值，在上图中作出点M , 则M 点即为该零件工作应力点。从图中原点过M 点作

点，则

点即为极限应力点。

与AE 、SE 交点E 点接近，故该零件的失效形式既

射线，交极限应力线图于

计算安全系数从图解可知，极限应力点疲劳强度安全系数为

可能是疲劳失效也可能是静强度失效，因此应同时对两种安全系数进行校核。

式中，

则

则静强度安全系数为