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一、简答题

1． 松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别？

【答案】松螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧，所以，它只受工作载荷的作用，工作时只有拉应力，其强度计算公式为的作用而产生的扭转切应力为

而紧螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓要

还受到因螺纹摩擦力矩

预先拧紧，其螺纹部分不仅受到因预紧力F 。的作用而产生的拉伸应力

使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。其强度计算公式

2． —对标准渐开线直齿轮传动，两轮节点处的接触应力是否相同，两轮齿根处弯曲应力是否相同？若该对齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变，仅改变其齿数和模数，试问对齿轮的接触强度和弯曲强度各有何影响？

【答案】（1）两轮节点处的接触应力相同，两轮齿根处弯曲应力不相同。

（2）在齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变的条件下，如果模数增大，齿厚增加，齿轮的弯曲强度增大，但齿数减少，影响传动的平稳性；反之，如果模数减小，齿轮的弯曲强度降低，但齿数增加，传动的平稳性提尚。

3． 双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行？

【答案】

分别计算两个单向稳定变应力的安全系数

其强度条件为：

4． 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？

【答案】摩擦可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触，被液体油膜完全隔开，摩擦系数极小，摩擦是在液体的分子间进行的，称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，不能完全避免金属的直接接触，摩擦系数较大，仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑，摩擦系数比边界润滑小，但会有磨损发生。

5． 设计一对软齿面的圆柱齿轮传动时，大小齿轮的齿面硬度确定原则是什么？为什么？

【答案】大、小齿轮的齿面硬度确定的原则是：小齿轮的齿面硬度高于大齿轮

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然后计算零件的计算安全系数

因

为在一对齿轮的啮合时，小齿轮的轮齿接触次数多于大齿轮，小齿轮容易磨损失效，为了使大、 小齿轮的寿命接近，通常取小齿轮的齿面硬度值大一些。另外，硬度差也有利于提高抗胶合能力。

6． 试述带传动和链传动张紧轮布置的不同，这样布置的理由是什么？

【答案】带传动的张紧轮一般应布置在松边的内侧尽量靠近大带轮处，使带只受单向弯曲，以免过分影响带在小带轮上的包角。链传动的张紧轮一般应布置在松边上靠近主动链轮的地方，以增加链条和链轮的啮合角。

二、分析计算题

7． 设一对斜齿圆柱齿轮的参数为准中心距为

【答案】因为

所以

8． 如图所示，某轴由一对深沟球轴承支承。己知：轴受径向力转速

取载荷系数

轴承工作温度一般，要求轴承寿命

小于50mm , 试选择这一对轴承的型号。

试求当其螺旋角为多少时才能满足标

轴向力轴的

若此轴的轴颈不

图

【答案】（1）求轴承所受载荷 轴承1:径向载荷由力矩平衡得

轴向载荷两轴承用双固定式支承结构，指向轴承2, 由轴承2承受；轴承1则不承受轴向载荷，即

轴向载荷

轴承2承受载荷远大于轴承1, 故应按轴承2计算。

（2）试选6310型轴承进行校验计算根据题意轴颈不小于50mm ，试选6310型轴承，

查手册

由《机械设计》手册中的径向系数X 和轴向系数Y 表，

应用线性内插法求e ，

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轴承2:径向载荷由力平衡得

，

取

故6310轴承不合适。 （3）由

查机械设计手册选6410轴承进行核验计算

求得

Y 值用线性内插法：

可知所选6410型滚动轴承合适。

9． 在图1所示的双级斜齿圆柱齿轮减速器中，已知自轴I 外伸端观察时，齿轮1为顺时针方向回转，各齿轮的旋向如图所示。试以简化空间表达方式，画出齿轮2, 3所受的力和中间轴II 的支反力（支反力方向设定）。

查机械设计手册，6410轴承：由《机械设计》手册：

取

图1双级斜齿圆柱齿轮减速器

图2简化空间受力图

【答案】见图2。

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