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一、简答题

1． 松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别？

【答案】松螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧，所以，它只受工作载荷的作用，工作时只有拉应力，其强度计算公式为的作用而产生的扭转切应力为

而紧螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓要

还受到因螺纹摩擦力矩

预先拧紧，其螺纹部分不仅受到因预紧力F 。的作用而产生的拉伸应力

使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。其强度计算公式

2． 试述一对直齿圆柱齿轮，一对斜齿圆柱齿轮，一对直齿锥齿轮传动的标准参数及正确啮合条件。

【答案】（1）直齿圆柱齿轮的标准参数有对于正常齿制对于短齿制

我国规定的标准为

一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两个齿轮的模数和压力角分别相等，并等于标准值，

即

（2）斜齿圆柱齿轮的标准参数有等

法面压力角相等

（3

）直齿锥齿轮传动的标准参数有

正确啮合条件为两个斜齿轮的法面模数相

螺旋角大小相等、方向相反

正确啮合条件为两个齿轮大

端的模数必须相等，压力角也必须相等，即

3． 在进行轴的疲劳强度安全系数计算时，危险截面如何确定？在同一截面处有几种应力集中时，应如何处理？

【答案】危险截面通常指当量弯矩较大、截面积较小、应力集中较严重的截面，即实际应力较大的截面。

在同一截面处有几种应力集中时，在计算安全系数时，弯曲、扭转有效应力集中系数取其中应力集中最严重的一个加以考虑。

4． 蜗杆传动时，为什么要进行热平衡计算？

【答案】蜗杆传动效率低，工作时发热量大，如果散热不良，导致润滑油的温度过高，润滑效果降低，摩擦增加，甚至发生齿面胶合。因此要进行热平衡计算。

5． 斜齿圆住齿轮传动中螺旋角，太小或太大会怎样，应怎样取值？

【答案】螺旋角太小，没发挥斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动相对的优越性，即传动

平稳和承载能力强。螺旋角越大，齿轮传动的平稳性和承载能力越高。但值太大，会引起轴向力太大，增大了轴和轴承的载荷，故值选取要适当。通常要求在

范围内选取。

二、分析计算题

6． 图1为蜗轮蜗杆与斜齿圆柱齿轮组成的减速系统，

电动机驱动的普通蜗杆传动。已知模数

蜗杆直径系

数

齿数

试求：

蜗杆头

数

蜗轮齿

数

蜗杆轴输入功

率

斜齿圆柱齿轮法面模数

转速

方向如图示，只考虑蜗轮蜗杆啮合传动效率

（1）为使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分，确定齿轮3、4螺旋线的方向。 （2）如果要使I 轴上齿轮与蜗轮的轴向力完全抵消，求齿轮螺旋角大小。 （3）作用在蜗轮和齿轮3上的力的作用点、大小及方向。

图1

【答案】（1）根据蜗杆的转向可知，蜗杆的圆周力方向水平向左，故蜗轮的轴向力方向水平向右；蜗轮为右旋，故蜗杆也为右旋。根据右手法则可知，蜗杆的轴向力方向垂直纸面向里，故蜗轮的圆周力方向垂直纸面向外，蜗轮的转向从左向右看为逆时针。斜齿轮3与蜗轮同轴，转向相同。要使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分，则斜齿轮3的轴向力方向应水平向左。

综上，斜齿轮3的转向和轴向力方向符合右手法则，故斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 （2）根据蜗轮的轴向力与蜗杆的圆周力之间的关系得：

根据传动比，可得蜗轮的转速为：

故斜齿轮3的转速也为根据斜齿轮的轴向力公式得：

为齿轮螺旋角的大小。

令轴向力圆周力径向力

作用在斜齿轮3上的力： 轴向力圆周力

可得：

（3）作用在蜗轮2上的力：

径向力

作用点、方向如图2所示。