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一、简答题

1． 试说明接触最小安全系数

可以使用小于1的数值的道理。

而齿轮材料极限接触应力

是

所以，当所设计的齿轮

【答案】齿轮许用接触应力计算式为允许失效概率大于

时，可以通过使

在一定试验条件下获得的，其中条件之一就是假设齿轮的失效概率为

取值小于1的方法来提高材料的许用接触应力，更加充

分地发挥齿轮材料的性能。

2． 现有一对啮合的大、小齿轮，问哪个齿轮的弯曲应力大？写出大、小齿轮齿根弯曲疲劳强度相等的条件的表达式；若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，且寿命系数都为1，那么哪一个齿轮齿根弯曲疲劳强度高？

【答案】（1）由于小齿轮1的齿数小于大齿轮的齿数（2）

可知

所以

（3）若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，且寿命系数都为1，

则许用应力相同。而

则大齿轮的弯曲疲劳强度高。

3． 试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。

【答案】平键连接中平键的两侧面为工作面，零件工作时靠键与键槽侧面的推压传递运动和转矩。其结构简单，装拆方便，对中性好，但只能用做轴上零件的周向固定。

楔键连接时楔键的上、下表面是工作面，依靠键与轮毂的槽底之间、轴与毂孔之间的摩擦力传递转矩，并能轴向固定零件和传递单向轴向力。但在冲击、振动或变载荷下键易松动，仅用于对中要求不高、载荷平稳和低速的场合。

4． 解释规定蜗杆分度圆直径标准值的实际意义。

【答案】减少了蜗轮滚刀的种数，同时也便于滚刀标准化。

5． 零件的正常磨损分为几个阶段，各阶段有何特点？

【答案】零件的正常磨损分为三个阶段，即（1）跑合磨损阶段：机器使用（磨合）初期发生，磨损率

出先大、逐渐减小到稳定值，因为新摩擦表面经磨合后，接触面积増大

下降。

（2）稳定磨损阶段：磨损缓慢且稳定，占=常量，曲线斜率越小，磨损越慢，使用寿命越长。（3）剧烈磨损阶段：经过稳定磨损阶段后，零件精度下降，间隙增大，润滑恶化，导致工作条件恶化，

磨损剧烈，零件迅速报废。

二、分析计算题

6． 已知图所示轴传递的功率

轴的转速

单向回转，试按扭转强度条件估算轴的

最小直径，并估计轴承处及齿轮处的轴径。

图

【答案】（1）选择轴的材料

选择45优质碳素结构钢调质处理，其力学性能查设计手册得

（2）按扭转强度估算轴的最小直径

由设计手册查得材料系数A=110, 轴的最小直径：

取最小直径计轴承处的直径

由图可知，装齿轮的轴段与左轴承轴段间的轴肩为非定位轴肩，该段

（3）估计轴承处的直径。由第一段轴上零件的轴肩定位高度以及滚动轴承内径系列，初步估

轴的直径可根据齿轮的孔径大小且大于30mm 来确定，故暂取

7． 如图1所示为一螺旋输送机，动力由一对锥齿轮传入，螺旋输送机的轴向阻力为w ，轴II 上

的锥齿轮的平均直径

平均直径上的圆周力

径向力

轴向力

轴

IIA 端面对面安装一对角接触球轴承7210AC 型，轴IIB 端安装一个6210型深沟球轴承，安装方式和尺寸如图1所示。7210AC 型轴承的x 、y 取值如下：

单列轴承：当当当数

时，

时，

双列轴承

试求轴承基本额定寿命

与

6210型轴承的：之比。

负荷系

时，

温度系数双列轴承：当7210AC 型轴承的

时，

图1

【答案】如图2所示（B 端为深沟球轴承；A 端为一对角接触球轴承）。 （1）求R :

故得