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一、简答题

1． 磨损有几种基本类型？减少磨损的途径有哪些？

【答案】磨损可分为四种基本类型：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。 减少粘着磨损的途径为：合理选择摩擦副材料，采用合适的润滑剂，限制摩擦表面的温度，控制压强。

减少磨粒磨损的途径为：除注意满足润滑条件外，还应合理地选择摩擦副的材料、降低表面粗糖度以及加装防护密封装置等。

为了提高摩擦副的接触疲劳寿命，除合理地选择摩擦副材料外，还应注意：合理选择摩擦副表面的粗糙度，合理选择润滑油的粘度，合理选择表面硬度。

防止腐蚀磨损应在摩擦表面加涂润滑油（脂），但还应注意油脂与氧反应生成的酸性化合物对表面的腐蚀作用。

2． 软齿面闭式齿轮传动中，最主要的失效形式是什么？通常首先出现在齿廓的什么位置？为什么？

【答案】软齿面闭式齿轮传动中，最主要的失效形式是齿面点蚀，一般首先出现在节线靠近齿根的部位。

主要原因是：

（1）节线靠近齿根的部位为单齿啮合区，接触应力较大；且该处齿廓相对滑动速度低，润滑不良，不易形成油膜，导致摩擦力较大；

（2）该处润滑油容易被挤入裂缝，导致裂纹扩张。

3． 在机械传动中，润滑剂有何作用？润滑剂有哪几种？

【答案】（1）润滑剂的作用：降低摩擦阻力和减轻磨损，还有吸振、冷却、防锈和密封。 （2）润滑剂分为流体润滑剂、气体润滑剂、半固体润滑剂和固体润滑剂。

4． 试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。

【答案】平键连接中平键的两侧面为工作面，零件工作时靠键与键槽侧面的推压传递运动和转矩。其结构简单，装拆方便，对中性好，但只能用做轴上零件的周向固定。

楔键连接时楔键的上、下表面是工作面，依靠键与轮毂的槽底之间、轴与毂孔之间的摩擦力传递转矩，并能轴向固定零件和传递单向轴向力。但在冲击、振动或变载荷下键易松动，仅用于对中要求不高、载荷平稳和低速的场合。

5． 简述螺纹连接控制预紧力的方法和防松的方法。

【答案】（1）控制预紧力的方法：使用测力矩扳手或定力矩扳手，装配时测量螺栓的伸长，规定开始拧紧后的扳动角度或圈数；对于大型连接，还可利用液力来拉伸螺栓，或加热使螺栓伸长到所需要的变形量，再把螺母拧到与被连接件相贴合。

防松方法：利用附加摩擦力防松，包括对顶螺母防松、弹簧垫圈防松、金属锁紧螺母防松、尼龙圈锁紧螺母防松；采用专门防松元件防松，包括开口销与槽形螺母防松、圆螺母用带翅垫片防松、止动垫圈防松；破坏螺纹副防松，包括点焊、点冲、粘接。

6． 滑动轴承中的油孔、油沟和油室有何作用？液体动压滑动轴承的油沟应开在何处？为什么？

【答案】（1）滑动轴承中的油孔是为了往轴承内注油；油沟是把从油孔注入的润滑油输送和均布到整个轴承的宽度方向；油室是使润滑油沿轴向均匀分布，并起贮油和稳定供油的作用。

（2）油沟应开在非承载区域内，以保证承载区域内油膜的连续性，具有一定的承载能力。

二、分析计算题

7． —轴两端各由一个角接触轴承支承，受力情况如图1所示，载荷系数当量动载荷P （已知：轴承内部轴向力

表

）

试求两个轴承的

图1

【答案】分析轴承受力如图2所示。

图2

列平衡方程：列平衡方程：

解得：

解得：

轴承内部轴向力为：

因为

两轴承的轴向力：又因为

故轴承1“压紧”，轴承2“放松”。

故轴承1的当量动载荷为

故轴承2的当量动载荷为：

8． 设计一单级斜齿圆柱齿轮减速器中的低速轴（包括选择两端轴承及外伸端的联轴器）。已知：电动机的额定功率P=4kW，转

速

齿宽

斜齿轮螺旋角

（1）完成该轴的全部结构设计； （2）根据弯扭合成强度验算轴的强度； （3）精确校核危险截面的安全系数。

【答案】（1）根据工作条件选择轴材料并确定所需最小直径 由机械设计手册，选取轴的材料为45钢、调质处理，作用在低速轴上的功率

由机械设计手册选取A=110, 所以

取标准值

根据

选

的联轴器。

应大于

低速轴转

速法面压力角

大齿轮节圆直径

，现要求：

（2）进行轴的结构设计，见图（a ） 装联轴器处选为最小直径装齿轮处的直

径

齿轮和右轴承全部从轴的右端装入，考虑到装配方便及强度要求，装轴承处的直径

B=23mm, D=90mm, d=40mm。装齿轮处

应更大些。考虑为斜齿轮传动，故选36308型轴承，则

45mm , 因为齿宽为90mm , 为了便于轴向固定齿轮，

取

齿轮和右轴承之间用套筒进行轴向固定。齿轮左端，用轴肩进行轴向固定，

取轴肩处

左轴承从轴的左端装入，轴承大小选取与右端相同，故

齿轮和联轴器与轴用键周向固定，轴承和轴用过盈配合周向固定。最后完成轴的结构设计图见图（a ）。