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一、简答题

1． 试分析同步带传动的工作原理。

【答案】工作时，带内环表面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相哺合而进行传动。由于带与带轮间没有相对滑动，保证了同步传动。

2． 对于长期受大载荷而且外圈不转并径向载荷方向一定的滚动轴承而言，外圈与轴承座孔的配合选择应该是为外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合，这是为什么？

【答案】因为轴承长期受径向载荷，如果外圈相对轴承座孔不转的话，则始终是半圈受载，且处于径向作用力作用线最下位置处外圈上的点所受的压应力最大，寿命最短。外圈与轴承座孔的配合若是外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合，则外圈上的各个点的位置是不断变化的，因此所受的力也不断变化。外圈上的各个点均匀受力，延长轴承的寿命。

3． 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

4． 键连接的主要用途是什么？楔键连接和平键连接有什么区别？

【答案】键连接通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。

楔键连接和平键连接的区别：

（1）平键连接键的两个侧面是工作面，键的表面和轮毂的键槽底面留有间隙；楔键连接键的

上下两面是工作面，键的侧面与键槽侧面留有间隙。

（2）平键连接靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩；楔键连接靠键的楔紧作用来传递扭矩，同时还可以承受单向横向载荷。

（3）平键连接结构简单，装拆方便、对中性较好，因而应用广泛；楔键连接能传递有冲击和振动的转矩，但定心精度不高，主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。

5． 当转速很高而轴向载荷不大时，如果用球轴承来承受纯轴向载荷，应该选用推力球轴承，还是选用深沟球轴承，为什么？

【答案】应选用深沟球轴承。推力球轴承和深沟球轴承都可以承受轴向载荷，但由于推力球轴承的内外圈可以分离，故高速时的离心力较大，滚动体与保持架之间摩擦发热严重，极限转速低。因此应选用深沟球轴承。

二、分析计算题

6． 手动绞车采用圆柱蜗杆传动，已知问：

（1）欲使重物W 上升lm , 蜗杆应转多少转？ （2）蜗杆与蜗轮间的当量摩擦系数（3）若重物

手摇时施加的力

该机构能否自锁？

手柄转臂的长度1应为多少？

卷筒直径

图

【答案】（1）设重物上升lm 时，蜗轮所转圈数为

蜗杆所转圈数为

（2）

因为因为

所以

所以该机构能够自锁。

则

（3）

因为

所以

因为1

所以

7． 某材料的对称循环弯曲疲劳极限

取循环基数

试求循环次数N

分别为7000、25000、620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

【答案】不同循环系数时的有限寿命弯曲疲劳极限分别为：

8． 某车轮轴用合金钢制造，其抗拉强度极

限

试确定此轴在弯曲对称循环时的有效应力集中系数

如图所示

图

【答案】（1）确定轴肩圆角处的理论应力集中系数

根据

查设计手册得（2）求材料敏感系数查设计手册得：

当

时