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一、简答题

1． 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。

2． 圆锥滚子轴承的主要特性有哪些？

【答案】圆锥滚子轴承可同时承受较大的径向和单向轴向载荷，极限转速较低，内外圈可分离，安装时需要调整轴向游隙。通常成对使用，适用于转速不太高和轴的刚性较好的场合。

3． 普通平键有那些失效形式？主要失效形式是什么？怎样进行强度校核？如经校核判断强度不足时，可采取哪些措施？

【答案】普通平键的失效形式有工作面被压溃，个别情况会出现键被剪断。主要失效形式是压溃。进行强度校核时应校核挤压强度和剪切强度。如经校核判断强度不足时，可在同一联接处错开布置两个平键，强度按1.5个计算。

4． 滚动轴承的额定载荷是在可靠度，转的条件下获得的。如果要求轴承组合的可靠度高于

在设计载荷和设计寿命确定时应作何考虑？ 【答案】

如果要求轴承组合的可靠度高于

在设计载荷和设计寿命确定时，应使之小于额

定值。

5． 带传动所能传递的最大有效圆周力与哪些因素有关? 为什么?

【答案】带传动的最大有效圆周力计算公式为

由上可知最小初拉力

直接决定着临界摩擦力的大小。且增加包角或者摩擦系数f , 有

利于增大临界摩擦力，同时可以相应的减小最小初拉力的值

因此，带传动所能传递的最大有效圆周力与带的包角、摩擦因数和初拉力有关。

二、分析计算题

6． 如图1所示为一托架，竖直向下的载荷Q=20kN作用于托架宽度方向的对称线上，用四个普通螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3, 假设被连接件都不会被压溃，接合面的抗弯剖面模量

试计算：

至少应大于多少？

，

要保证7000N , 计算该螺栓所需预紧力

（1）该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力（2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力所受的总拉力

图1

【答案】（1）轴向载荷受倾覆力矩

螺栓组连接受力分析

将载荷Q 向螺栓组中心简化，可得如图2所示的力：

图

2

计算受力最大螺栓的工作载荷F 在轴向载荷Q 作用下，每个螺栓承受的轴向载荷

在倾覆力矩M 作用下，左侧两个螺栓工作拉力减小，右侧两个螺栓工作拉力增加，值为

根据力的合成可知轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大，均为

③根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力

即

代入数据得

解得所需的螺栓预紧力：（2）由所需预紧力

所受的总拉力

7． 已知V 带传递的实际功率效圆周力

得到：联立：解得：

紧边拉力

和初拉力

【答案】根据：

带速

紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有

可得，