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一、简答题

1． 简述零件的疲劳损伤积累假说？

【答案】零件的疲劳损伤积累假说：零件在每一次应力作用下，都会受到微量的疲劳损伤。在裂纹萌生及扩展的过程中，零件内部的疲劳损伤是逐渐积累的，当疲劳损伤积累到一定程度达到疲劳寿命极限时，便发生疲劳断裂。

2． 普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷？

【答案】普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷，铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。

3． 链传动中为什么会产生不均匀现象，如何让减小链传动的运动不均性现象？

【答案】链传动中产生运动不均匀现象的原因是链传动的多边形效应。减小链的节距，増加链轮齿数等，都可以减小链传动的运动不均勾现象。

4． 螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少？性能等级数字代号的含义是什么？

【答案】当螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为8级或8级以上。螺栓的性能等级前面一个8,

是材料公称抗拉强度极限

后面一个8, 是材料公称屈服极限10倍，即材料公称屈服极限是

5． 常见的失效形式有哪几种？

的1/100,

即材料公称抗拉强度极限

是与公称抗拉强度极限的比值（称屈强比）的【答案】整体断裂，过大的残余变形，零件的表面破坏，破坏正常工作条件引起的失效。

二、分析计算题

6． 电动机与离心泵之间用联轴器相连。已知电动机功率P=30kW，转速

伸端的直径为48mm , 水泵轴直径为42mm 。试选择联轴器的类型与型号。

【答案】（1）选择类型

为了缓和冲击和减轻振动，选用弹性套柱销联轴器。

（2）求计算转矩

电动机外

由表查得，工作情况系数

（3）确定型号 故计算转矩

由标准中选取弹性套柱销联轴器TL7。它的公称扭矩（即许用扭矩）为半联轴器材料为钢时，许用转速为允许的轴孔直径在40〜48mm 之间。故所选联轴器合适。

7． 如图所示是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。两块边板各用四个蟪栓与立柱相联接，支架所承受的最大载荷为20kN ，试问：此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜？如用铰制孔用螺栓联接，并已知螺栓的许用切应力为28MPa , 螺栓的直径应为多大？

图

【答案】（1）采用铰制孔用螺栓联接为宜。因为如用普通螺栓联接，为了防止边板下滑，就需在拧紧螺栓时施加相当大的预紧力，以保证结合面间具有足够大的摩擦阻力，这样就要增大联接的结构尺寸；同时，孔与螺栓杆间有间隙，为要保证导轨的平直，在装配时需要调整。

（2）力分析。确定螺栓所承受的最大剪力。

①由图可知，载荷作用于总体结构的对称平面内，因此每一边板所承受的载

荷

②应用力的平移定理，将力P 向接合面中心0简化，由图可知，螺栓组接合面受向下的滑移载荷

：同时作用有绕中心0旋转的扭矩

因扭矩T ③因滑移载荷P 的作用，每个螺栓所承受的垂直剪切载荷

的作用，每个螺栓所承受的剪切载荷为F 。由公式可知，

故

方向如图所示。

④根据力的合成原理，

作用于每个螺栓的总剪切载荷为螺栓2、3为受剪力最大的螺栓，

其中即

（3）确定螺栓直径。由公式得

根据手册查得螺栓公称直径

的铰制孔用螺栓。

8． 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时，

螺栓光杆部分直径满足强度要求，

故选最小直径，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

9． 图1所示的两种直齿圆柱齿轮传动方案中，已知小齿轮分度圆直径

大齿轮分度圆直径

寿命输入转矩

输入轴转速齿轮

并不计齿轮传动和滚动轴承效率的影响，试进行下列计算和问题回答，

（1）计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力，标出上述力的方向和各轴的转向；