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一、分析计算题

1． 如图所示，用6个

缸内油压的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓性能为8.8级，安全系数，为保证紧密性要求，剩余预紧力求预紧力的取值范围。（端盖与油缸结合面处采用金属垫片）

图

【答案】液压油缸盖所受的总载荷

单个螺栓工作载荷

查得螺栓的相对刚度最小预紧力：

已知螺栓性能等级为8.8级，则螺栓材料的许用应力为：

查得螺栓的小径代入强度条件

取 得螺栓许用总拉力则最大预紧力综上，预紧力的取值范围 2． 如图（a ）所示的蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合，已知输出轴上圆锥齿轮的转向

（2）在图上标出各轮轴向力的方向。

（1）为使中间轴上的轴向力能抵消一部分，试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向。

图1

【答案】（1）轮3、4所受轴向力

了使中间轴上的轴向力能够抵消一部分，应使的转向，进而可知轮2圆周力里。对于蜗轮蜗杆传动

杆，其螺旋线旋向标在蜗轮上。

（2）将上述对轴向力的分析结果标在图上，如图（b ）所示。

3． 图所示的各零件均受静载荷作用，试判断零件上A 点的应力是静应力还是变应力，并判定应力循环特性r 的大小或范围。

的方向都是从小端指向大端，如图（b ）所示。为的方向应与的方向相反。又根据

的转向可知的方向应为垂直纸面由外向与啮合点处的圆周速度方向相反，故

的方向应为垂直纸面由里向外的方向相反，且主动轮的蜗杆的转向应为顺时针方向。由蜗杆的转向和轴向力的关系符合右手定则可知，蜗杆为右旋蜗

图

【答案】图（a ）中A 点为静应力图（b ）中A 点为对称循环变应力图（c ）

中A 点为不对称循环变应力

4． 齿轮轴由一对深沟球轴承6212支承，轴承的基本额定动载荷

别为=6200N

, 温度系数

. 动载荷系数fd=1.3，

轴转速

5000h , 问危险轴承还能工作多长时间？

【答案】由题意知，齿轮轴上不存在轴向载荷，因此两轴承的当量动载荷为：

因为故轴承1危险。

轴承为球轴承，故寿命指数取3，可知轴承1的寿命为： 两轴承上径向载荷分

已工作

轴承已工作5000h ，故还能工作2557.35h

5． 如图1所示蜗杆齿轮传动装置。已知蜗轮圆周力方向

轴II 、IV 上传动件轴向力能抵消一部分，试确定：

（1）蜗杆的转向和旋向。

（2）斜齿轮3、4和5轮齿的旋向。

（3）锥齿轮7的转向。

（4）用图表示轴n 上传动件的各分力

（见图1），蜗杆1为主动件，为使

图1

【答案】（1）首先，根据锥齿轮的轴向力方向是从小端指向大端，可知锥齿轮6的轴向力方向水平向右，又要求轴IV 上传动件轴向力能抵消一部分，故斜齿轮5的轴向力方向应为水平向左。于是，斜齿轮3的轴向力方向水平向右，为使轴II 上的轴向力相互抵消一部分，蜗轮2的轴向力方向应为水平向左，故蜗杆1的圆周力方向水平向右，蜗杆的转向为顺时针。又蜗轮的圆周力方向垂直纸面向里，故蜗杆的轴向力方向垂直纸面向外，符合主动轮的左手法则，得出蜗杆的旋向为左旋。

（2）斜齿轮3的轴向力方向水平向右，转向与蜗轮相同，从右向左看为顺时针，符合主动轮的左手法则，故斜齿轮3为左旋，得出斜齿轮4为右旋，斜齿轮5为左旋。

（3）锥齿轮7的转向从下向上看为逆时针。

（4）示。 竖直向下水平向左竖直向上水平向右垂直纸面向里，如图2所