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一、简答题

1． 在设计带传动中，为什么要控制最大带速? 已知某型号洗衣机采用双速电机，用一级带传动方案，如果电机功率一定，试回答应以电机的高转速还是低转速设计此带传动? 为什么?

【答案】由于提高带速的同时，也提高了V 带的离心应力，增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命，因此，在设计带传动中要控制最大带速。

应以电机的低转速设计此带传动。因为传递的功率一定时，带速越小，带传动的有效拉力越大，带的根数或者横截面积越大。此时按照低转速来设计带传动可以保证带传动正常工作。相反如果按照高速设计，有可能带的根数或者整体设计尺寸变小，当洗衣机切换到低速档时带传动不能正常工作。

2． 斜齿轮和锥齿轮的轴向分力是如何确定的？

【答案】斜齿轮轴向分力的确定，是与旋向和转向相关的，可用主动轮左右旋定则确定。即由主动齿轮视旋向，左旋用左手，右旋用右手，四指沿主动轮的转向抓握，大拇指指向为主动轮 所受轴向力方向，从动轮轴向力方向与主动轮的相反。锥齿轮不论主动、从动轴向力均指向大端。

3． 与链传动、带传动相比，齿轮传动有哪些主要优点？

【答案】与链传动、带传动相比，齿轮传动的优点有：传动功率和速度的范围广，传动比准确，效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑。

4． 边界摩擦和干摩擦有何区别？

【答案】边界摩擦是指摩擦副的表面之间存在边界膜的摩擦状态；干摩擦是指两运动表面之间无任何润滑剂，材料直接接触所发生的摩擦状态。

5． 轴的结构设计应满足的基本要求是什么? 转轴多制成阶梯形，其优点是什么?

【答案】（1）轴的结构设计应满足的基本要求：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置

；轴上的零件应便于装拆和调整；等。

（2）转轴多制成阶梯形，其优点是：易于轴上零件的安装装配，非定位轴肩使轴上零件在安装过程中尽量减少不必要的配合面；减小轴的重量。

定位轴肩可起到轴上零件的轴向定位和固定的作用；轴应具有良好的制造工艺性：便于加工、尽量减小应力集中

二、分析计算题

6． 设计一均匀载荷输送机使用的链传动。其中已知电动机的功率动机轴径：

传动比为4, 传动中心距不小于

查设计手册选取小链轮齿数

（3）确定链条链节数先初定中心距为

则链节数为

则从动链轮齿数

【答案】采用滚子链传动，其具体设计步骤如下 （1）选择链轮齿数假定链速（2）计算功率

转速为电

并且已知其为水平布置。

这里取

节。

（4）确定链条的节距

查设计手册按小链轮转速估计，链工作是在功率曲线顶点左侧，所以可能出现链板疲劳破坏。查设计手册得小链轮齿数系数

选取单排链，查设计手册查得多排链系数

所以所需传递的功率为

根据小链轮的转速

以及功率

查设计手册选链号为

单排链。同时

也证实了原先估计链工作在额定功率曲线的顶点左侧是正确的。再查查设计手册得链节距

（5）确定链长L 及中心距

a

中心距减小量

（6）验算链速

（7）计算作用在轴上的压轴力有效圆周力

按照水平布置取压轴力系数

故压轴力为

与原假设相符。

7． 如图所示，一阶梯轴的轴段，剖面A-A 承受弯矩M=450Nm、扭矩T=1000Nm（考虑扭应力按脉动循环变化）轴的材料为

经调质处理，机械性能为

抗弯截面模量

抗扭截面模量

则该剖面抗弯曲疲劳强度的工作安全系数

和复合安全系数S 分别是多少。

图

【答案】由题意得： 最大弯曲应力：

弯曲应力按对称循环变化，故弯矩作用下的安全系数：最大扭应力：

扭应力按脉动循环变化，因此有：转矩作用下的安全系数：复合安全系数为：