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一、简答题

1． 简述齿轮传动，带传动，链传动的优缺点。

【答案】（1）齿轮传动的优点：传动功率和速度的范围广，传动比稳定，效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑。缺点：制造安装精度高，价格较贵，不适于传动距离过大的场合。

（2）带传动的优点：结构简单；传动平稳，噪声小；价格低廉；能缓和冲击振动；适用于中心距较大的传动；过载时会产生打滑，可以保护传动系统中的其它零件。

缺点：带的弹性滑动，使传动效率降低甚至失效，传动比不准确；打滑会加剧带的磨损，寿命较短。

（3）链传动的主要优点是：和齿轮传动比较，它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力，结构轻巧，制造与安装精度要求较低，成本也低；与带传动比较，传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高可达0.95〜0.97, 在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境；

缺点：由于多边形效应，链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定；工作时有一定的冲击和噪声；不宜用在载荷变化大，高速和急速反向的传动中；只能实现平行轴间的同向传动。

2． —对标准渐开线直齿轮传动，两轮节点处的接触应力是否相同，两轮齿根处弯曲应力是否相同？若该对齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变，仅改变其齿数和模数，试问对齿轮的接触强度和弯曲强度各有何影响？

【答案】（1）两轮节点处的接触应力相同，两轮齿根处弯曲应力不相同。

（2）在齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变的条件下，如果模数增大，齿厚增加，齿轮的弯曲强度增大，但齿数减少，影响传动的平稳性；反之，如果模数减小，齿轮的弯曲强度降低，但齿数增加，传动的平稳性提尚。

3． 提高螺栓联接强度的措施有哪些？

【答案】有5种。

（1）改善载荷在螺纹牙间的分配，如：环槽螺母，目的是使载荷上移悬置螺母，使螺杆螺母都受拉。

（2）减小螺栓的应力幅，如采用柔性螺栓，目的是减小联接件的刚度。 （3）减小应力集中，如采用较大的过渡圆角或卸荷结构。 （4）避免附加弯曲应力，如采用凸台和沉头座。

（5）采用合理的制造工艺，如：滚压、表面硬化处理等。

4． 机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？

【答案】（1）机械零件的主要失效形式有：整体断裂、表面破坏、过大的弹性变形和塑性变形、功能失效。

（2）相应的设计计算准则是：强度准则，刚度准则，寿命准则，热平衡准则、振动稳定性准则。 5． 不完全润滑滑动轴承的计算准则是什么？如果在设计时出现p 或pv 值过大不满足要求时，如何调整设计参数？

【答案】不完全液体润滑滑动轴承的计算准则是

如果在设计时出现p 或pv 值过大不满足要求时，应减小p 值或选择根据公式

可知应増大宽径比.

可以增大轴承宽度S ，从而值减小。

值大的轴承。

二、分析计算题

6． 具有自锁性能的蜗杆传动，其啮合效率为什么小于0.5?

【答案】（1）解法一 蜗杆传动的啮合效率为：由反行程自锁条件

若以

代入啮合效率公式，即得

（2）解法二

由蜗杆传动的啮合效率：

代入反行程自锁的条件

即代以

则得

因此，具有自锁性能的蜗杆传动，其啮合效率总是

7． 有两个圆柱螺旋压缩弹簧分别按串联和并联组合方式使用，分别如图（a ）和（b ）所示。两弹簧的刚度分别为

（1）两个弹簧串联时的总变形量 （2）两个弹簧并联时的总变形量

承受轴向载荷

试求：

图

【答案】（1）当弹簧串联使用时，弹簧1、2所受载荷相等，均为轴向载荷F ，即

但弹簧1、2受载时的变形量，因弹簧刚度不同而不相等，设其分别为与故串联时总变形量应为

（2）当弹簧并联使用时，各个弹簧的变形量是相等的，总变形量为

即

但每个弹簧所受的载荷是不相等的，它们各自所受载荷之和应等于总载荷，即

联立式

得：

则并联时的总变形量：

8． 传动轴由一对6313

深沟球轴承支承

轴转速

静载荷安全系数（2）

取1.83;

（1）计算轴承寿命，取1.2.e 取0.244, 取0.56,

两轴承受力分析分别为运转时有轻微冲击，预期寿命

分别取0.6和0.5, 计算静载荷，是否安全?

【答案】（1）由于由于

则两轴承的当量动载荷分别为