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一、简答题

1． 试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。

【答案】平键连接中平键的两侧面为工作面，零件工作时靠键与键槽侧面的推压传递运动和转矩。其结构简单，装拆方便，对中性好，但只能用做轴上零件的周向固定。

楔键连接时楔键的上、下表面是工作面，依靠键与轮毂的槽底之间、轴与毂孔之间的摩擦力传递转矩，并能轴向固定零件和传递单向轴向力。但在冲击、振动或变载荷下键易松动，仅用于对中要求不高、载荷平稳和低速的场合。

2． 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。

3． 斜齿轮的强度计算和直齿轮的强度计算有何区别？

【答案】斜齿轮的强度计算中其受力分析是按轮齿法向进行的，计算的模数是法向模数

形系数

和应力修正系数

是按斜齿轮的当量齿数

轮公式中的系数，

计算出的小于直齿轮，说明斜齿轮的强度比直齿轮高。

4． 齿轮传动设计中，齿数和模数选择的基本原则是什么？为什么？

【答案】在齿轮传动设计中，当中心距一定时，齿数增加可以增加重合度，使传动平稳；同时，还可以减小模数，降低齿高，从而减小切削加工量，节约材料，降低成本。但是，根据齿根弯曲疲劳强度的校核公式可知，模数减小，齿根弯曲应力增大，降低轮齿的弯曲强度。因此，齿数和模数选择的基本原则是：

在保证齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数宜多取，模数宜少取。但是为了避免轮齿过小导致齿面磨损失效，齿数也不宜取过多。

5． 在轴的弯扭合成强度校核中，表示什么？为什么要引入

和由扭矩产生的扭转切应力

齿

查得的。强度校核公式中的系数小于直齿 【答案】在轴的弯扭合成强度校核中，表示修正系数。是考虑到由弯矩产生的弯曲应力

循环特性不同引入的应力校正系数。

二、分析计算题

6． 如图1所示为一蜗杆与斜齿轮组合轮系，已知斜齿轮4的旋向与转向如图，蜗杆为单线，蜗轮斜齿轮3的分度圆直径中间轴的扭矩试求：

（1）为使中间轴的轴向力相反，试确定蜗轮旋转及蜗杆转向。

（2）为使中间轴上轴向力相互抵消，应取多少？

（3）标出点a 的各受力方向。

图1

【答案】（1）由齿轮4的旋向及转向可知，齿轮3的旋向为右旋，转向从左向右看为逆时针。根据主动轮3的右手法则可知，齿轮3的轴向力方向水平向左。为使中间轴的轴向力相反，故蜗轮2的轴向力方向水平向右。由蜗轮轴向力与蜗杆圆周力大小相等，方向相反的关系可知，蜗杆1的圆周力方向为水平向左，因此，蜗杆的转向为顺时针。根据蜗轮2的转向（同齿轮3）从左向右看为逆时针可知，其在啮合点的圆周力为垂直于纸面向外，由蜗轮圆周力与蜗杆轴向力大小相等，方向相反的关系可知，蜗杆1的轴向力方向垂直纸面向里。又蜗杆主动，其轴向力与转向符合右手法则，所以蜗杆的旋向为右旋，故与之啮合的蜗轮2的旋向同为右旋。

（2）蜗轮所受的轴向力

齿轮3所受的轴向力

轴向力相互抵消，即因此，

解得：

（3）点a 各受力方向如图2所示。

图2

7． 如图所示为蜗轮蜗杆减速器，试求：

（1）蜗轮轴的转向。

（2）蜗轮齿合点所受的圆周力径向力轴向力的方向。

图

【答案】（1）蜗杆为右旋，根据主动轮的右手法则，可知蜗杆的轴向力方向水平向左，故蜗轮的圆周力方向水平向右，蜗轮的转向为顺时针。

（2）蜗轮啮合点所受的圆周力方向水平向右；径向力方向竖直向下；根据蜗杆的转向，可知蜗杆的圆周力方向垂直纸面向里，故蜗轮轴向力方向垂直纸面向外。

8． 一液体动压向心滑动轴承，轴径d=100mm, 宽径比，稳定运转时，测直径间隙

的最小油膜厚度润滑油粘度转速

表

【答案】相对间隙：

轴承转速：。

求此时轴上的载荷F 。