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一、简答题

1． 带传动中采用张紧轮的目的是什么？设置张紧轮有哪些基本原则？

【答案】带传动中采用张紧轮是为了保持带的预紧力，保证带的正常工作。

设置张紧轮的原则：应放在松边的内侧，并尽量靠近大带轮。

2． 什么是有初拉力的圆柱螺旋弹簧? 有初拉力和无初拉力的圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线在载荷变形图上有什么不同? 初拉力如何形成? 有初拉力的弹簧有什么优点？

【答案】有初拉力的弹簧在自由状态下就受有初拉力

荷小于的作用，其特性曲线见图当外载时，有初拉力的弹簧不伸长，只是各圈之间的并紧力减小。对比图无初拉力的弹簧

（两弹簧其他条件特性曲线可知，在变形×相同时，有初拉力的弹簧可承受较大的载荷，即

质量较轻。

都相同）。初拉力是卷制弹簧时，使各弹簧圈并紧而产生的。有初拉力的弹簧优点是：尺寸紧凑，

图

3． 螺纹联接中，螺纹受到的基本载荷有6种（X ，Y ，Z ）轴向拉伸或压缩，及绕三轴的转矩），结合失效方式分析可以将这些基本载荷简化为几种情况进行计算？

【答案】结合失效形式，可以将这些基本载荷简化为4种情况：

（1）受轴向载荷

（2）受横向载荷

螺栓杆或螺栓孔的压溃。

（3

）受旋转力矩

栓杆或螺栓孔的压溃。

（4）受倾覆力矩可能导致螺栓杆的拉断。

4． 提高轴的疲劳强度的措施有哪些？

【答案】提高轴的疲劳强度的措施有：（1）合理安排轴上载荷的传递路线；（2）改善轴上零件的结构；（3）合理安排轴上零件的连接方式，改善轴的载荷性质；（4）减小应力集中；（5）

第 2 页，共 35 页 可能导致螺栓杆的拉断。 可能导致普通螺栓接合面间的滑移，铰制孔螺栓的螺栓杆的剪断，可能导致普通螺栓接合面间的滑移，铰制孔螺栓的螺栓杆的剪断，螺

改进轴的表面质量。（6）适当提高调质强度，避免工件表面氧化脱碳，（7）工件表面采取高频淬火、滚压、渗氮等。

5． 机械零件常见的主要失效形式有哪些？（至少说出五种）

【答案】机械零件常见的主要失效形式有：

（1）打滑和疲劳破坏是带传动的主要失效形式；

（2）链条疲劳破坏、铰链磨损、铰链胶合、过载拉断等式链传动的主要失效形式；

（3）轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等是齿轮传动的主要失效形式；

（4）齿面点蚀、胶合、磨损和轮齿折断等是蜗杆传动的主要失效形式。

（5）疲劳点蚀、轴承塑性变形、轴承磨粒磨损等是滚动轴承的主要失效形式。

6． 试画出深沟球轴承的结构简图（以轴线下半部表示）。

【答案】如图所示。

图

二、计算分析题

7． 指出图1中的结构错误与不合理之处，简单说明原因。

图1

【答案】图1中的结构错误与不合理之处主要有：

（1）伸出轴颈应加长，且应有轴肩，作为轴上零件轴向定位用，且轴肩距透盖应有足够距离，以免轴上零件与透盖螺钉头部干涉；

（2）透盖与轴之间应有间隙，且应用密封毡圈密封；

（3）左边滚动轴承所在的轴段的轴径应稍大于轴承左端面以左的轴径（名义尺寸相同，公差不同也可），以便于轴承的安装；

（4）两轴承应反向安装，变为面对面正装；

以保证套筒顶住齿轮端面；

第 3 页，共 35 页 （5）与齿轮配合的轴段长度应比轮毂宽度短

（6）右轴承左边轴上应有轴肩，作为轴承轴向定位用；

（7）两端盖与箱体接触平面间应有调整垫片；

（8）两端盖外圆外侧应倒角，外侧中间部分应内凹，以减少加工面。

正确结构如图2所示轴线以下部分。

图2

8． 如图所示，一矩形钢板用4个普通螺栓固定在槽钢构成的横梁上，在钢板的悬臂端受外载荷R=10000N，R 力到螺栓组形心的距离L=600mm, 试计算螺栓的预紧力

示。

（1）计算螺栓所受的最大横向力

形心O 的连线，其值为

其方向如图（c ）所示，垂直于螺栓中心与螺栓组①在转矩T 作用下，螺栓所受横向力为 【答案】将悬臂端作用力R 向螺栓组形心〇简化，得横向载荷R 和转矩T=RL, 如图（b ）所

图

②在外加横向力R 作用下，螺栓所受横向力为其方向与R 同（见图（c ）），其值为

③在转矩T 和横向力R 联合作用下，由图10-4（c ）可知受力最大螺栓的总横向力

第 4 页，共 35 页 为