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一、简答题

1． 轴的结构设计应从哪几个方面考虑？

【答案】轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；（3）轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。

2． 为什么说轴承预紧能增加支承的刚度和提高旋转精度？

【答案】预紧后能消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性变形，这样就可提高轴承的刚度和旋转精度。

3． 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，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。

4． 什么叫标准齿轮？什么叫变位齿轮？参数相同的标准齿轮与变位齿轮有什么关系？

【答案】如果一个齿轮的即

均为标准值，并且分度圆上的齿厚s 与齿槽宽e 相等，

则该齿轮称为标准齿轮。

改变刀具与齿坯的径向相对位置加工出来的非标准齿轮称为变位齿轮。

参数相同的标准齿轮与变位齿轮在齿形方面存在着关系，两者的齿廓曲线是由相同基圆展成的渐开线，只是各自截取了不同的部位而已。

5． 双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行？

【答案】

分别计算两个单向稳定变应力的安全系数

其强度条件为：

然后计算零件的计算安全系数

二、分析计算题

6． 图1示一等径转轴AB ，剖面积为A ，抗弯剖面系数为W ，有斜向力F 作用于C , 试分析轴上D 和E 点所受的变应力类型，绘出

曲线，当F 变化时属于哪种应力增长规律？

【答案】将斜向力F 分解为水平分力和垂直分力

图1

根据图示，轴的双向轴向固定在A 处，7尺平分力F 使AC 段轴受拉力，拉应力为

垂直分力

使轴受弯曲，D 剖面处最大弯曲应力为

D 处所受变应力由

和

组成

由此可见，D 处为非对称循环应力，如图2（a ）, （b ）所示。当环应力，见图2（c ）。

时

为脉动循

图2

循环特性

故属于r=常数的简单加载增长规律。 因E 处不受轴向力只受对称循环弯曲应力

也属于简单加载增长规律。

轴上

负荷系

温度系数

试求：

（1）采用图（a ）所示一端双向固定、一端游动的固定方式时，轴承的寿命为多少？ （2）采用如图（b ）所示两端单向固定的固定方式时，轴承的寿命又为多少？（提示：固游式，由固定端承受；全固式，指向哪端，则由哪个轴承承受）

且

7． 某一轴选用两个6205型号的深沟球轴承。已知轴承受的径向负荷零件的轴向载荷数

轴的转速

由手册查得此轴承

图

【答案】（1）如图（a ）所示的情况（固游式）:

由固定端轴承II 承受，则有

由于

故按

计算。

（2）如图（b ）所示的情况（全固式）：

指向轴承I ，则轴承I 承受轴向负荷，故有

由于

故按

计算。