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一、简答题

1． 滑动轴承欲实现液体动压润滑状态，不仅要满足3个必要条件. 还要满足1个充分条件，请写，并回答这些充分和必要条件。 出滑动轴承一维流体动压基本方程（一维雷诺方程）

【答案】（1）一维雷诺方程：（2）充分条件：必须是液体润滑。

（3）形成流体动压必须具备的三个必要条件：

相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；

被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度（亦即滑动表面带油时要有足够的油层最

，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出；

大速度）

润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。

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

根

成正比。因此采用正变位可以

降低齿根弯曲应力，从而提高齿根弯曲疲劳强度。

3． 齿轮传动的主要失效形式有哪些？对于直径一定的闭式软齿面齿轮，为什么在弯曲强度足够时，常取较小模数和较大的齿数的设计方案？

【答案】齿轮传动的主要失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。

弯曲强度足够时，齿数的增多可使传动平稳；直径一定的条件下，齿数增多，模数减小，减小切削量，节约材料和成本。

4． —闭式齿轮传动中，一对配对齿轮材料均为45号钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，其强度计算准则是什么？为什么？

【答案】强度计算准则：按齿面接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。因为齿轮经过调质处理和正火处理只能达到软齿面的效果，所以应按闭式软齿面齿轮传动进行设计计算。

5． 在V 带传动设计中，为什么小带轮的包角不能过小，并给出几种增大小带轮包角的措施？

【答案】因为带的包角过小，容易导致带传动发生打滑失效。当其它条件不变时，可以通过减小传动比、加大中心距、增大小带轮的基准直径以及使用张紧轮张紧装置等手段来增大小带轮

的包角。

6． 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

二、分析计算题

7． 有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如图所示。已知气缸中的压力p 在变化，气缸内

径应力

许用应力幅

螺栓分布圆直

径

，螺栓间距为螺栓的轴向工作载荷）

试设计此螺栓组联接。

之间

为保证气密性要求，剩余预紧力为螺栓的大径）。螺栓材料的许用拉伸

选用铜皮石棉垫片，螺栓相对刚度

图

【答案】（1）初选螺栓数目z

因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间距不致过大，所以应选用较多的螺栓，初取z=24。 （2）计算螺栓的轴向工作载荷F ①螺栓组连接的最大轴向载荷

②螺栓的最大轴向工作载荷F

（3）计算螺栓的总拉力

（4）计算螺栓直径

查

取

（5）校核螺栓疲劳强度

故螺栓满足疲劳强度。

（6）校核螺栓间距实际螺栓间距为

故螺栓间距满足连接的气密性要求。

8． 如图所示带式输送机有两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试分析比较：

（1）按方案a 设计的单级齿轮减速器，如果改用方案b ，减速器的哪根轴的强度要重新验算？为什么？

（2）若方案a 中的V 带传动和方案b 中的开式齿轮传动的传动比相等，两方案中电动机轴所受的载荷是否相同？为什么。

图

【答案】（1）方案b 减速器中大齿轮轴需要重新验算。因为与方案a 相比，虽然减速器布置在高速级，此轴所受的转矩减小了。但轴的外伸端不再是联轴器，而是一个悬臂布置的齿轮，齿轮上一定作用有圆周力和径向力。因此，此轴所受的弯曲应力增大了。

（2）若不计摩擦，电机轴所受的扭矩应为相同，因为传递功率和转速都相同。但是在方案b 中不再受弯矩了，因为带传动有压轴力，而联轴器没有。