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一、简答题

1． —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。

2． 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。

3． 写出线性疲劳损伤积累理论的数学表达式（Miner 方程），并解释式中各符号的含义、方程的意义和应用场合。

【答案】（1）Miner 方程：

式中各符号的含义：零件承受规律性非稳定变应力时

，表示与各应力相对应的材料发生疲劳破坏时的极限

表示与当量应力相对应的应力循环次数，应力循环次数。

（2）方程的意义：当大于劳破坏，Miner

方程表示了这种极限情况。

的各级应力对材料的寿命损伤率之和等于1时，材料即发生疲

（3）应用场合：非稳定变应力疲劳强度的计算。

4． 满足正确啮合条件的一对直齿圆柱齿轮一定能保证连续传动条件吗？

【答案】满足齿轮传动的正确啮合条件，只能保证齿轮的正确啮合，并不能说明齿轮传动是否连续。由于齿轮传动是依靠两轮的轮齿依次啮合而实现的，为了保证一对渐开线齿轮能够连续 传动，必须保证重合度

5． 整体式和剖分式径向滑动轴承各有什么特点？

【答案】整体式径向滑动轴承结构简单，加工容易，成本低。但是轴颈只能沿轴向安装，轴

瓦磨损后间隙无法调整。因此，适用于低速、轻载或间歇工作的场合。

剖分式径向滑动轴承安装方便，并且轴瓦磨损后可以用减小剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。主要用于载荷方向垂直于轴承安装基准面和载荷与轴承安装面成一定角度的场合。

6．

试分析链节距和链轮的转速对链条和链轮轮齿间的冲击的影响，设计中应如何考虑这些影响？

【答案】链节距和链轮的转速越大，对链条和链轮轮齿间的冲击越大，链传动的动载荷就越大。设计中，在满足承载能力的条件下，尽量选取小的链节距，且将链传动尽量布置在低速级。

二、分析计算题

7． 有一带式运输装置，其异步电动机和齿轮减速器之间采用V 带传动。已知电动机功率为

转速

减速器输入轴的转速

允许误差为

运输装置工作时有

从动轮基准直

轻微冲击，两班制工作。试设计此V 带传动。

【答案】（1）确定计算功率。查设计手册得

（2）选取V 带型号。根据计算功率和小带轮转速查设计手册确定为B 型。 （3）确定带轮基准直径。由设计手册推荐值，

取主动轮基准直径径

从动轮实际转速. （4）验算V 带速度

（5）确定传动中心距和带长 ①初步确定中心距。由②初步确定带长

由设计手册选取带的基准长度③实际中心距

（6）验算小带轮上的包角

合适。

（7）计算V 带的根数

查设计手册得

合适。

取

于是

取由

根。

查设计手册得

于是

（9）计算作用在轴上的压力

（10）带轮结构设计（略）

8． 如图所示为蜗轮蜗杆减速器，试求：

（1）蜗轮轴的转向。 （2）蜗轮齿合点所受的圆周力

径向力

轴向力的方向。

（8）计算初拉力

图

【答案】（1）蜗杆为右旋，根据主动轮的右手法则，可知蜗杆的轴向力方向水平向左，故蜗轮的圆周力方向水平向右，蜗轮的转向为顺时针。

（2）蜗轮啮合点所受的圆周力方向水平向右；径向力方向竖直向下；根据蜗杆的转向，可知蜗杆的圆周力方向垂直纸面向里，故蜗轮轴向力方向垂直纸面向外。

9． 如图1所示为某手动简易起重设备，按图示方向转动蜗杆，提升重物试求：

（1）蜗杆与蜗轮螺旋线方向；

（2）在图上标出啮合点所受诸力的方向；

（3）若蜗杆自锁，反转手柄使重物下降，求蜗轮上作用力方向的变化。