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一、简答题

1． 简述齿轮传动的设计准则。

【答案】齿轮传动的设计准则是，闭式硬齿面齿轮传动按弯曲疲劳强度设计计算，按接触疲劳强度校核；闭式软齿面齿轮传动按按接触疲劳强度设计计算，按弯曲疲劳强度校核。开式齿轮传动按弯曲疲劳强度设计计算。高速、重载齿轮传动，须进行胶合能力的计算。

2． 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。

3． 软齿面闭式齿轮传动中，最主要的失效形式是什么？通常首先出现在齿廓的什么位置？为什么？

【答案】软齿面闭式齿轮传动中，最主要的失效形式是齿面点蚀，一般首先出现在节线靠近齿根的部位。

主要原因是：

（1）节线靠近齿根的部位为单齿啮合区，接触应力较大；且该处齿廓相对滑动速度低，润滑不良，不易形成油膜，导致摩擦力较大；

（2）该处润滑油容易被挤入裂缝，导致裂纹扩张。

4． 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，

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。

5． 斜齿轮的当量齿轮是如何做出的？其当量齿数Zv 在强度计算中有何用处？

【答案】

斜齿轮的当量系数应力校正系数

时按当量齿数查取。

值的大小有关。在强度计算中确定齿形系数

与

二、分析计算题

6． 锥齿轮减速器主动轴选用一对30206圆锥滚子轴承如图（a ）。己知：

锥齿轮平均分度圆直径

所受圆周力

击，工作温度低于

径向力

轴向力

轴的转速

工作中有中等冲

试计算该对轴承的寿命。

图

【答案】（1）计算滚动轴承的径向支反力水平支反力：

由由

得

得

垂直支反力：

由

得

由得

合成支反力：

[

（2）作弯矩图 图（d ）为合成弯矩图。 （3）计算派生轴向力

对于圆锥滚子轴承：

30206轴承

的

的方向如图（e ）所示。 （4）求轴承的轴向载荷由轴系结构知：由于轴承1:轴承2:

因工作中有中等冲击，取载荷系数

轴承2:

（6）计算轴承的寿命 因为

故按计算。因工作温度低于

故温度影响不考虑。

7． 有一混合摩擦径向滑动轴承，轴颈直径d=60mm，轴承宽度B=60mm，轴瓦材料为求：

（1）当载荷. （2）当载荷（3）当轴的转速（4）轴的允许最大转速

转速

时，校核轴承是否满足非液体润滑轴承的使用条件；

时，轴的允许转速n ;

时的允许载荷

查圆锥滚子轴承的基本额定载荷和计算系数

表

即轴上全部轴向力的合力指向左端轴承1, 因轴承1左侧已

（锥齿轮的轴向力）=146N

固定，所以轴承1为“压紧”轴承，而轴承2为“放松”轴承，故

（5）计算轴承的当量动载荷P 由查径向系数X 和轴向系数Y 表，由轴承1:

查径向系数X 和轴向系数Y 表，得

试