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一、简答题

1． 试分析比较滚动轴承、液体润滑滑动轴承、非液体润滑滑动轴承的特点及应用（提示：从摩擦系数的大小、工作转速的高低、是否可用于频繁启动的场合、承受冲击载荷的能力、回转精度等当面进行论述）。

【答案】比较如表所示。

表

2． 平行轴斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动比较有何特点？

【答案】在直齿圆柱齿轮啮合时，齿面沿齿宽方向的接触线是平行于齿轮轴线的直线，轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，致使轮齿所承受的载荷沿齿宽突然加上、突然卸下。所以直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲击和噪声，不适用于高速和重载的传动中。

当一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时，斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，直至脱离接触。斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。因此斜齿轮传动工作较平稳，承载能力大，适应机器速度提高、功率增大的需要。但在斜齿轮传动工作时，会产生轴向力。

3． 链传动中为什么会产生不均匀现象，如何让减小链传动的运动不均性现象？

【答案】链传动中产生运动不均匀现象的原因是链传动的多边形效应。减小链的节距，増加链轮齿数等，都可以减小链传动的运动不均勾现象。

4． 齿轮齿面接触疲劳强度计算为什么一般以节点为计算点？

【答案】原因如下：

齿轮传动中，小齿辦取对袖低点产生的压力最大，大齿轮在节点处的接触应力较大，同时大

齿轮单对齿啦爸的最低点处接触应力也较大。但按单对

齿啮合的最低点计算接触应力比较麻烦，并且当小齿轮齿数

算点。

5． 影响传动速度不均匀性的主要参数是什么？为什么？

【答案】影响传动速度不均匀性的主要参数是链节距P 。

在链传动中，链节距p 越大，链轮的转速越高，链传动的动载荷效应越严重，所以链传动不宜用于高速传动，在设计链传动时必须对链速加以限制。在选择参数时，选取较小的链节距，对降低链传动的运动不均匀性是有利的。

6． 试分析，采用增大齿轮压力角（25度）的办法，可以提高直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度的原因。

【答案】增大压力角，节点区域系数减小，根据直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度校核公式

可知

压力角的关系减小，齿面接触疲劳强度提高；根据齿轮的中心距和在齿数不变的情况下，

将减小，时，按单对齿啮合的最低点计算接触应力与按节点啮合计算所得的接触应力极为相近，为了计算方便，一般以节点为计可知，增大齿轮压力角，可以增大中心距模数m 将增大。根据直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度公式

齿根弯曲疲劳强度提高。

二、分析计算题

7． 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

8． 设计一个闭式蜗杆传动。已知其由电动机驱动，载荷平稳，单向工作，输入功率为速为传动比为要求寿命为

【答案】（1）选择蜗杆传动类型

根据GB/T10085-1988, 选择渐开线蜗杆（ZI ）。

（2）选择材料并确定许用应力

蜗杆材料采用45钢，蜗杆螺旋部分表面淬火，齿面硬度为45〜55HRC 。蜗轮齿圈材料采用ZCuSnlOPl ，砂模铸造，轮心材料用HT150, 采用齿圈配合式结构。

（3）选择蜗杆的头数和蜗轮的齿数

根据传动比

（4）按照齿面接触疲劳强度进行设计计算

根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按照齿面接触疲劳强度进行设计，在按照齿根弯曲疲劳强度进行校核。按公式进行蜗轮齿面接触强度设计

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