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一、简答题

1． 滑动轴承形成流体动压润滑的充分且必要条件是什么？

【答案】（1）两摩擦表面必须相互成楔形；（2）两摩擦表面要具有一定的相对滑动速度，切速度方向应该使润滑油从大口流入，小口流出；（3）润滑油具有一定的黏度，且供油充分。

2． 机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？

【答案】机械设计过程通常可分为以下几个阶段：

（1）产品规划：主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

（2）方案设计：在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。

（3）技术设计：完成总体设计、部件设计、零件设计等。 （4）制造及试验：制造出样机、试用、修改、鉴定。

3． 在进行轴的疲劳强度安全系数计算时，危险截面如何确定？在同一截面处有几种应力集中时，应如何处理？

【答案】危险截面通常指当量弯矩较大、截面积较小、应力集中较严重的截面，即实际应力较大的截面。

在同一截面处有几种应力集中时，在计算安全系数时，弯曲、扭转有效应力集中系数取其中应力集中最严重的一个加以考虑。

4． 普通平键有那些失效形式？主要失效形式是什么？怎样进行强度校核？如经校核判断强度不足时，可采取哪些措施？

【答案】普通平键的失效形式有工作面被压溃，个别情况会出现键被剪断。主要失效形式是压溃。进行强度校核时应校核挤压强度和剪切强度。如经校核判断强度不足时，可在同一联接处错开布置两个平键，强度按1.5个计算。

5． 试述确保齿轮传动正常工作的主要措施有哪些？

【答案】确保齿轮传动正常工作的主要措施有以下三方面：

（1）可通过齿轮承载能力计算：主要是齿根弯曲疲劳强度计算、齿面接触疲劳强度计算、抗胶合能力计算（高速齿轮）等，来保证齿轮传动的工作强度，以避免发生轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损和齿面胶合等失效的发生；

（2）结构上措施：采用闭式箱体，改善润滑以防止过度磨损；

（3）工艺上措施：提高齿面硬度，防止齿面塑性流动发生。

6． 切向键是如何工作的？主要用在什么场合？

【答案】切向键有两个斜度为间的摩擦力传递转矩。用于轴径大于

的楔键组成，上下面为工作面。靠工作面的挤压力和轴毂

对中性要求不高，而载荷很大的重型机械上。

二、分析计算题

7． —对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制，今测得两轴中心

距

【答案】

正确啮合条件：

标准安装：

8． 某离心杲径向滑动轴承，已知轴的直径d=60mm, 轴的转速轴承材料为

应如何改进（按轴的强度计算，轴颈直径不得小于48mm ）?

【答案】由机械设计手册查得轴承材料取

由已知数据可得轴承工作压力：

轴颈圆周速度：

计算可知，选用

材料不能满足要求

而

满足。

现考虑如下两个方案进行计算：

（1）不改材料，减小轴颈直径以减小速度V , 取d 为允许的最小值48mm , 则

仍不能满足要求，此方案不可用，所以必须改选轴承材料。 （2）改选材料，在铜合金轴瓦上浇铸轴承合金

经试算，取d=50mm，B=42mm，则:

大齿轮齿

数齿顶圆直

径

试确定小齿轮的基本参数及其分度圆和齿顶圆的直径。

轴承的径向载荷

试依据不完全液体润滑滑动轴承计算方法校核该轴承是否可用。如不可用，

的许用最大值：

查得

因此，

可用铜合金轴瓦浇铸

9．

已知单级斜齿圆柱齿轮传动的轮材料为

调质。试校核此闭式传动的强度。

轴承合金。轴颈直径d=50mm，轴承宽度B=42mm。

双向转动，电动机驱动，

载荷平稳

小齿轮材料为

【答案】设齿轮的使用寿命为10年。 （1）许用应力

由机械设计手册可查得，小齿轮40Cr 调质硬度为调

质

硬

度

为

217

〜

269HBS

，

取取

根据公式可得

查得接触疲劳寿命系数由公式可得

校核接触强度

由表查得，弹性系数小齿轮的转矩为

小齿轮直径为

调质，大齿

取230HBS

大齿轮45SiMn 。

查

得

查得弯曲疲劳寿命系数

查表得，载荷系数