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一、简答题

1． 为什么一般机器上不采用实心轴颈推力滑动轴承？

【答案】实心推力轴承工作表面是轴颈的端面，由于支撑面上离转动中心越远，相对滑动速度越大，故磨损也越快，使得轴颈端面上压力分布极不均匀，靠近中心处压力很高，对润滑不利，所以常在实心推力轴承中心部分挖空。

2． 试举出两种利用摩擦力来工作的机械零件或部件。

【答案】举例如下：（1）带传动：依靠带和带轮间的摩擦力作用工作。（2）摩擦离合器：依靠圆盘表面的摩擦力在两个半联轴器之间传递转矩。

3． 举出工程中需满足静平衡条件的转子的两个实例，需满足动平衡条件的转子的三个实例。

【答案】静平衡的转子：磨床砂轮；盘形凸轮。

动平衡的转子：发动机的曲轴，马达转子，高速水泵的凸轮轴系。

4． 皮带传动中，带的线速度的增大或减小对带传动有什么影响，为什么？

【答案】一般来说，带的线速度增大，传递的功率也会増大。但是根据公式

，可知

增大也会引起离心应力的增大，使带与带轮之间的压力减小，从而引起摩擦力的减小，降低传动效率。当速度超过一定的值时，将导致带与带轮之间的摩擦力小于外载，

从而导致打滑。若带速减小，需要传递的圆周力将增大，若超过带与带轮之间的摩擦力，也会引起带的打滑。

5． 何谓机器的周期性速度波动？波动幅度大小应如何调节？能否完全消除周期性速度波动，为什么？

【答案】周期性速度波动：在机器稳定运转阶段中，主轴速度在平均速度上下作周期性的变化。

调节方法：在机器主轴或高速轴上安装具有适当大小转动惯量的飞轮来调节波动幅度的大小。周期性速度波动不能完全消除，因为速度波动的原因是驱动力做的功和阻力做的功不能时时相等。

6． 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件? 蜗轮能否作为主动件？为什么？

【答案】在机械系统中，原动机的转速通常比较高，因此，蜗杆传动通常用于减速传动，故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中，蜗杆头数少时通常具有自锁性，这时蜗轮不能作为主动件；当蜗杆头数多时，效率提高，传动不自锁，蜗轮可以作为主动件，但这种増速传动，用得很少。

二、计算分析题

7． —受轴向外载荷F=1000N的紧螺栓连接，螺栓的刚度为预紧力

试求螺栓中的总拉力

【答案】螺栓总拉力

被连接件中剩余预紧力

8． 两级直齿圆柱齿轮减速器，

高速级齿数

宽度

且

（1）推导高速级大、小齿轮的等强度条件式； （2）推导高速级与低速级齿轮的等强度条件式；

（3）给出高速级两齿轮弯曲应力之间及接触应力之间的关系式。 附：

模数

宽度

低速级齿数

模数

被连接件的刚度为

且

和被连接件中的剩余预紧力

所有齿轮材料许用应力相等。试：

【答案】（1）因为相互啮合齿轮的齿面接触应力相等，且许用接触应力也相等，故接触强度相等。

因为许用弯曲应力相等，故若根据齿根弯曲应力公式可知：

可知，等强度条件式为：

（2）易知令又

比较四齿轮的令又.

即高低速齿轮等强度条件式为：

则有：

则有：

又直齿圆柱齿轮

与

只与齿数有关，所以

，因此大小齿轮

则齿轮弯曲强度相等。

可知1、3齿轮的弯曲强度最低。

则可知：

（3）接触应力弯曲应力。

9． 在如图1所示机构中已知凸轮以度（用图及表达式表示）。

的角速度顺时针方向转动，试用瞬心法求出从动件3的速

图1

【答案】根据三心定理可得绝对瞬心平动件3各点速度相等，则有：

如图2所示。

图2

10．如图所示螺旋机构中，已知螺旋副A 为右旋，

导程

螺旋副B 为左旋，

导程为

C 为移动副。试问螺杆1转多少转时才使螺母2相对构件3移动10.6mm 。

图

【答案】螺母2的位移方程：U 杆1右旋1转

，

所以使螺母2相对构件3移动

所以

左移2.8mm ; 同时旋向相反，由相对运动原理，

也左移

时，螺杆1需转：