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一、简答题

1． 螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心，理由是什么？

【答案】主要是保证接合面受力均匀。

2． 何谓螺旋传动的空回误差? 消除空回的方法有哪些?

【答案】（1）螺旋副间存在间隙，若螺杆的转动方向改变，在螺杆转动某一角度后螺母才产生反向运动，此时将产生空回误差。

（2）消除空回的方法即在保证螺旋副相对运动要求的前提下消除螺杆与螺母之间的间隙，主 要包括：利用单向作用力消除；利用调整螺母消除；轴向调整法；利用塑料螺母消除。

3． 满足正确啮合条件的一对直齿圆柱齿轮一定能保证连续传动条件吗？

【答案】满足齿轮传动的正确啮合条件，只能保证齿轮的正确啮合，并不能说明齿轮传动是否连续。由于齿轮传动是依靠两轮的轮齿依次啮合而实现的，为了保证一对渐开线齿轮能够连续 传动，必须保证重合度

4． 机械零件的设计准则有哪些？

【答案】机械零件的设计准则有强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动和噪声准则。

5． 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。

二、分析计算题

6． 如图1所示为某电动起重设备，齿轮1和2均为斜齿圆柱齿轮，3为蜗杆，4为蜗轮。已知齿轮1轮齿螺旋线方向为左旋，试回答下列问题：

（1）在提升重物W 时，为使II 轴上的轴向力较小，标出蜗杆3的螺旋线方向及在啮合点处蜗杆所受轴向力的方向。

（2）在图中画出当重物上升时，电动机的转向。

（3）如果蜗杆传动可以自锁. 重物W 暂时悬挂在与蜗轮固连在一起的卷筒上，试分析蜗杆和蜗轮在啮合点

所受轴向力和圆周力的方向变化。

图1

【答案】（1）因为要提升重物，所以需要从动轮蜗轮4顺时针转动，即图1所示判断出蜗轮4

在啮合点的圆周力方向为水平向右。由蜗杆轴向力与蜗轮圆周力大小相等，方向相反的关系可知，蜗杆3在啮合点的轴向力

为水平向左。为使轴II 的轴向力能够抵消一部分，应使齿轮2

所受轴向力水平向右，所以齿轮1所受的轴向力与之反向，即水平向左。又已知齿轮1为左旋，因此，根据左手法则可知，轴I 的转向从左向右看为顺时针。

根据箭头法可知，轴II 的转动方向从左向右看为逆时针，蜗杆3的轴向力右手法则，所以蜗杆3为右旋，如图2所示。

（2）由（1）分析可知，从左向右看，电机的转动方向为顺时针方向，如图2所示

和轴的转向符合

由此可

图2

（3）由于自锁，此时在重物作用下蜗轮有逆时针的运动趋势，因此，蜗轮所受圆周力方向向右，蜗杆所受轴向力方向向左。

7． —普通闭式蜗杆传动，蜗杆主动，输入转

矩

蜗杆材料为45钢，表面淬火，硬度

轮材料为铸铜ZCuSnlOPbl ，离心铸造。并已知

（1）啮合效率和传动效率； （2）啮合中各力的大小； （3）功率损耗。

【答案】（1

）计算啮合效率

蜗杆转

速

蜗

试求：

（2）计算传动效率

（3）计算啮合时的各分力。 ①计算转矩

②计算各分力

（4）计算功率损耗： ①计算蜗杆的输入功率

②计算蜗轮的输出功率

③计算功率损耗

8． 某静止构件受弯曲应力

屈服极限

扭转剪应力

材料为35号钢（拉伸强度极限

试校核其静强度（静应力下的许用安全系数见表）。 表静应力下的许用安全系数

【答案】（1）求材料的许用应力由于按表得

许用应力

（2）求计算应力