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一、简答题

1． 什么是材料的疲劳极限（又称无限寿命疲劳极限）？如何表示？

【答案】用一组材料相同的标准试件进行疲劳实验，当试件受无限次循环应力作用下而不发生疲劳破坏时的最大应力称作材料的疲劳极限，用表示为应力循环特征。

2． 在外啮合斜齿圆柱齿轮传动中，如果采用变位的方法来提高齿根歪曲疲劳强度，请问应该采用正变位还是负变位？为什么？

【答案】应该采用正变位。因为，在其它条件不变的前提下，正变位可以降低齿形系数

据圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式可知，齿根弯曲应力与

降低齿根弯曲应力，从而提高齿根弯曲疲劳强度。

3． 边界摩擦和干摩擦有何区别？

【答案】边界摩擦是指摩擦副的表面之间存在边界膜的摩擦状态；干摩擦是指两运动表面之间无任何润滑剂，材料直接接触所发生的摩擦状态。

4． 零件的正常磨损分为几个阶段，各阶段有何特点？

【答案】零件的正常磨损分为三个阶段，即（1）跑合磨损阶段：机器使用（磨合）初期发生，磨损率出先大、逐渐减小到稳定值，因为新摩擦表面经磨合后，接触面积増大下降。（2）稳定磨损阶段：磨损缓慢且稳定，占=常量，曲线斜率越小，磨损越慢，使用寿命越长。（3）剧烈磨损阶段：经过稳定磨损阶段后，零件精度下降，间隙增大，润滑恶化，导致工作条件恶化，磨损剧烈，零件迅速报废。

5． 简述设计滑动轴承油孔、油沟时应注意的主要问题。

【答案】滑动轴承的进油孔、油沟应开设在非承载区轴瓦内表面；油沟与端面保持适当距离，以防止过多端泄。

根成正比。因此采用正变位可以

二、分析计算题

6． 试求某发动机连杆的安全系数。杆在危险剖面处的直径

压力在吸气开始时，则受到拉力

当汽缸发火时，连杆受到连杆表面精磨并用优质碳钢制造。连杆材料如下

【答案】（1）确定最大及最小应力

（2）确定综合影响系数

取有效应力集中系数

（假定处无应力集中）；

零件的绝对尺寸影响系数钢的等效系数则综合影响系数

（3）确定平均应力和应力幅

（4）确定安全系数由公式得安全系数

7． 圆柱螺旋压缩弹簧，已知弹簧直径d=6mm，弹簧中径

【答案】（1）确定许用应力 由表查得

（2

）求承受的最大工作载荷

（3）求弹簧的拉伸变形量

8． 图1所示为斜齿圆柱齿轮-蜗杆传动。已知在斜齿圆柱齿轮传动中，

蜗杆传动中，

功率输入轴转速右旋，啮合效率在 工作圈数n=6.5圈，材料为精磨加工的表面状态系数碳素弹簧钢丝（II 组），III 类弹簧，试计算此弹簧所能承受的最大载荷和相应的变形量。 两级传动的中心距相等；输入转向如图所示，不计斜齿轮传动及轴承的功率损耗，欲使II 轴上的齿轮2和蜗杆3的轴向力互相抵消一部分，试求：

（1）轮1和轮2的螺旋线方向机轮4的转动方向；

（2）斜齿轮和螺旋角蜗杆导程角及作用在蜗轮上的转矩

（3）斜齿轮2和蜗杆3的各分力大小和方向。

图1

【答案】（1）根据齿轮1的转向，可知齿轮2及蜗杆3的转向。又蜗杆右旋，根据右手法则，可知蜗杆3的轴向力方向水平向左。为使II 轴上的齿轮2和蜗杆3的轴向力互相抵消一部分，齿轮2的轴向力方向应水平向右，故齿轮1的轴向力方向应水平向左。满足左手定则，故齿轮1左旋，因此齿轮2为右旋。蜗轮4在啮合处的圆周力方向与蜗杆3的轴向力方向相反，水平向右，故蜗轮4的转向为顺时针方向。

（2）由题意两级传动的中心距相等，因此：

又齿轮传动故斜齿轮的螺旋角为：

根据公式齿轮1的转矩为：

不计斜齿轮传动的功率损耗，故齿轮2的转矩为：

不计轴承的功率损耗，故

蜗轮4的转矩为：

（3）根据齿轮传动和蜗杆传动的载荷和受力分析，可知：

可知蜗杆的导程角