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一、简答题

1． 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？

【答案】基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，

蚀前运转的总转数，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用

下的寿命相等。其计算方式为

2． 在外啮合斜齿圆柱齿轮传动中，如果采用变位的方法来提高齿根弯曲疲劳强度，请问应该采用正变位还是采用负变位？为什么？

【答案】应该采用正变位。因为，在其它条件不变的前提下，正变位可以降低齿形系数

据圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式可知，齿根弯曲应力与

降低齿根弯曲应力，从而提高齿根弯曲疲劳强度。

3． 试说明对弹簧材料的要求，并举出两种常用材料。

【答案】对弹簧材料的要求：有高的弹性极限、疲劳极限、足够的冲击韧性和塑性，以及良好的热处理性能。常用材料：碳素弹簧钢丝，

4． 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔

而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？

【答案】这是从尽量减小对轴的强度削弱考虑的，同时又考虑了各类键的特点。

两个平键相隔180°布置，工作面上产生的挤压力的方向正好相反，不会产生附加应力，并且全部转化为扭转力矩，减少了轴受损的可能。若两个平键相隔不为180°如图所

示

工作面上产生的挤压力在轴上的合力F 不为零，大小

为

这个力相当于轴上的附加力，对轴的工作产生不利影响。

采用两个楔键时，如果也相隔

增加了工作可靠性。

由于轴上半圆键槽较深，在同一截面处加工出两个键槽会大大削弱轴的强度，所以采用两个半圆键时应布置在轴的同一母线上。

第 2 页，共 25 页 的轴承未发生疲劳点表示。 当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件根成正比。因此采用正变位可以等。 的位置；采用两个楔键时，相隔布置，则楔紧时只是两个楔键的顶面与轮毂键槽的底面接则楔紧后轴和轮毂也接触楔紧，触，轴和轮毂不接触，工作可靠性差。两个楔键相隔

图

5． 简述齿轮传动，带传动，链传动的优缺点。

【答案】（1）齿轮传动的优点：传动功率和速度的范围广，传动比稳定，效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑。缺点：制造安装精度高，价格较贵，不适于传动距离过大的场合。

（2）带传动的优点：结构简单；传动平稳，噪声小；价格低廉；能缓和冲击振动；适用于中心距较大的传动；过载时会产生打滑，可以保护传动系统中的其它零件。

缺点：带的弹性滑动，使传动效率降低甚至失效，传动比不准确；打滑会加剧带的磨损，寿命较短。

（3）链传动的主要优点是：和齿轮传动比较，它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力，结构轻巧，制造与安装精度要求较低，成本也低；与带传动比较，传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高可达0.95〜0.97, 在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境；

缺点：由于多边形效应，链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定；工作时有一定的冲击和噪声；不宜用在载荷变化大，高速和急速反向的传动中；只能实现平行轴间的同向传动。

6． 多片摩擦离合器为什么要限制摩擦片数目？

【答案】摩擦片多可以提高承载能力，但太多会影响动作的灵活性，所以要限制。

二、分析计算题

7． 在图1所示的二级斜齿圆柱齿轮减速器中，已知：高速级齿

轮

低

输入功率

滚动轴承效率试求： 速级齿

轮

齿轮啮合效率（1）低速级小齿轮的旋（齿）向，以使中间轴上的轴承所受的轴向力较小；

（2）各轴转向及所受到的扭矩；

（3）齿轮各啮合点所受的圆周力径向力及轴向力的方向和大小。

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图1

【答案】（1）求低速级小齿轮的旋向

由图1已知，高速级小齿轮的旋向为右旋以及图示的转动方向，故根据判断轴向力的左右手法则，可知Fal 向上；由于从动轮的轴向力应与主动轮的轴向力方向相反，故F a2应向下。

为使中间轴II 上所受的轴向力最小，应使低速级小齿轮的轴向力F a3向上（使与F a2相互抵消一些）。由图中给出的I 轴的转向，可以画出中间轴II 的转向。至此由F a3的方向应向上和轴II 的转向应用左右手法则，可得低速级小齿轮轮齿的旋向为左旋（即与高速级的大齿轮的轮齿旋向相同），这时可使中间轴上的轴承所受的轴向力较小。

（2）求各轴转向及所受的扭矩各轴转向如图2所示，各轴的扭矩为

图2

I

轴

II

轴

III

轴

如图2所示，其大小可求得如下：

高速级：

低速级：

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（3）求齿轮各啮合点作用力的三个分力的方向及大小齿轮各啮合点作用力的三个分力的方向