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一、简答题

1． 总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。

【答案】（1）受横向载荷的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗横向载荷，每个螺栓所需的预紧力为来抵抗横向载荷，各螺栓所受的横向载荷为

（2）受轴向载荷的螺栓组。所受轴向总的载荷为栓还受到残余预紧力

对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤压

每个螺栓所受的轴向工作载荷为

螺

的作用，每个螺栓所受的总的载荷为

（3）受旋转力矩的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗旋转力矩，每个螺栓所需的预紧力为

对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤

。

。

压来抵抗旋转力矩，螺栓组中受最大横向载荷的螺栓的载荷为

（4）受倾翻力矩的螺栓组连接。各螺栓所受的轴向工作载荷，其中最大值为

2． 在两级圆柱齿轮传动中，如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动，它一般被用在高速级还是低速级？为什么？

【答案】斜齿圆柱齿轮传动应用在高速级。因为斜齿轮传动中轮齿是逐渐进入啮合和脱离啮合的，传动比较平稳，适合于高速传动，同时，高速级传递转矩较小，斜齿轮产生的轴向力也较小，有利于轴承部件其他零件的设计。

3． 螺纹联接的防松方法常用的有几种？工作原理是什么？举例说明。

【答案】有3种。

（1）摩擦防松：靠维持螺纹牙间不变的正压力来保证足够的摩擦力，如双螺母。 （2）机械防松：用机械固定的方法使螺纹副之间无相对运动。如止动垫圈。 （3）破坏螺纹副：使螺纹副破坏，如冲点法。

4． 受变载荷作用的紧螺栓联接，螺栓所受工作应力在件下，采用哪些措施可减小螺栓的应力幅？

【答案】（1）降低螺栓刚度；（2）增大被联接件刚度；（3）同时采用以上两种措施。

之间变化，在保持剩余预紧力不变条

5． 根据粘着摩擦理论，解释

（1）各种金属虽然力学性能相差很大，但摩擦因数f 却相差很小的现象； （2）获得低摩擦因数方法，并举例说明其应用。 【答案】（1）因而f 相差很小；

（2）为了获得低摩擦因数f , 可采用在硬金属

表面上覆盖一层软金属

小）的办法，

这时法向载荷取决于基体硬金属支承，剪切强度则取决于表面软金

属

应用：钢背上浇注或覆镀一层软金属（巴氏合金等），如轴瓦等。

而大多数金属

的比值都非常接近，因此力学性能相差很大，

二、分析计算题

6． 图1为蜗轮蜗杆与斜齿圆柱齿轮组成的减速系统，

电动机驱动的普通蜗杆传动。已知模数

蜗杆直径系

数

齿数

试求：

蜗杆头

数

蜗轮齿

数

蜗杆轴输入功

率

斜齿圆柱齿轮法面模数

转速

方向如图示，只考虑蜗轮蜗杆啮合传动效率

（1）为使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分，确定齿轮3、4螺旋线的方向。 （2）如果要使I 轴上齿轮与蜗轮的轴向力完全抵消，求齿轮螺旋角大小。 （3）作用在蜗轮和齿轮3上的力的作用点、大小及方向。

图1

【答案】（1）根据蜗杆的转向可知，蜗杆的圆周力方向水平向左，故蜗轮的轴向力方向水平向右；蜗轮为右旋，故蜗杆也为右旋。根据右手法则可知，蜗杆的轴向力方向垂直纸面向里，故蜗轮的圆周力方向垂直纸面向外，蜗轮的转向从左向右看为逆时针。斜齿轮3与蜗轮同轴，转向相同。要使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分，则斜齿轮3的轴向力方向应水平向左。

综上，斜齿轮3的转向和轴向力方向符合右手法则，故斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 （2）根据蜗轮的轴向力与蜗杆的圆周力之间的关系得：

根据传动比

，可得蜗轮的转速为：

故斜齿轮3的转速也为根据斜齿轮的轴向力公式得：

为齿轮螺旋角的大小。

令轴向力圆周力径向力

作用在斜齿轮3上的力： 轴向力圆周力

可得：

（3）作用在蜗轮2上的力：

径向力

作用点、方向如图2所示。