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一、简答题

1． 解释轴设计中下列公式的意义及用途（包括各符号意义）。

（1）

（2）

（3）

【答案】（1）式用于按扭转刚度计算轴直径；

（2）式用于按扭转强度计算轴直径；

（3）式用于按弯扭合成强度条件计算轴直径。

A ，按许用扭转角、式中符号：轴直径，功率，轴转速；许用扭应力决定的系数；

对称循环弯曲许用应力；当量弯矩，弯矩，扭矩；根据扭转切应力性质而定的应力校正系数。

2． 零件在轴上的轴向固定、周向固定的目的是什么？常用哪些固定方法？

【答案】零件在轴上的轴向固定的目的是使轴上零件在轴上有一个确定的位置，常用的固定方法有：轴肩、挡圈、套筒、圆螺母等组合结构。

零件在轴上的周向固定的目的是确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力，常用的固定方法有：键、花键、过盈配合、成形连接等结构。

3． 闭式软齿面的主要失效形式和设计准则是什么？有哪些提高承载能力的措施？

【答案】闭式软齿面齿轮的主要失效形式是齿面点蚀。

设计准则是按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。

提高承载能力的措施有：降低齿面粗糙度，改善润滑油的性能，提高齿轮的传动精度，采用变位齿轮传动。

4． 滑动轴承相对间隙对轴承工作性能的、有何影响？设计时应如何合理选取？

【答案】滑动轴承相对间隙越小，轴承的承载能力越大，旋转精度越高，但润滑油的流量减小，磨损加速

，温升高。反之，轴承的承载能力越小，旋转精度越低，润滑油的流量増加，减

少磨损，温升低。一般在高速、轻载和对旋转精度要求不高的场合取大值；反之取小值。

5． 试与标准齿轮相比较，说明正变位直齿圆柱齿轮的哪些参数不变？哪些起了变化？变大还是变小？

【答案】切削变位齿轮与切削标准齿轮采用的是同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，

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它们的模数、压力角和齿距分别与刀具相同。从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同，故参数和不变。

变大，

而参数变位齿轮的分度圆直径不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆増大了，其齿顶高变大但齿根高变小，且齿厚增大而齿槽宽减小，但齿顶部分的齿厚减薄。故参数^

变小。

二、分析计算题

6． 有一V 带传动，传递功率为

试计算有效拉力【答案】由于带根数为紧边拉力. 带的速度松边拉力 可得：

设单根V 带的紧边拉力、松边拉力分别为

联立上面两式，可得：

7． 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，

则满足公式：

带的根数

安装时测得预紧力故传递功率根据公式为 （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；（2）计算两种齿轮传动方案的总传动比

（3）哪一种方案中轴承受力较小？

（4）对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点？对低速级齿轮进行强度计算时又应注意什么不同点？

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图1 两种齿轮传动方案

【答案】（1）齿轮受力的大小、方向及各轴的转向在图（a ）的传动方案中，齿轮1、齿轮4每侧只传递一半转矩，所以

圆周力

径向力

而

所以在图（b ）的传动方案中，一对高速级齿轮传递全部转矩，而一对低速级齿轮只传递一半转矩，

而

各力的方向和各轴的转向如图2所示。

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