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一、简答题

1． 齿轮传动设计中，齿数和模数选择的基本原则是什么？为什么？

【答案】在齿轮传动设计中，当中心距一定时，齿数增加可以增加重合度，使传动平稳；同时，还可以减小模数，降低齿高，从而减小切削加工量，节约材料，降低成本。但是，根据齿根弯曲疲劳强度的校核公式可知，模数减小，齿根弯曲应力增大，降低轮齿的弯曲强度。因此，齿数和模数选择的基本原则是：

在保证齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数宜多取，模数宜少取。但是为了避免轮齿过小导致齿面磨损失效，齿数也不宜取过多。

2． 受变载荷作用的紧螺栓联接，螺栓所受工作应力在

件下，采用哪些措施可减小螺栓的应力幅？

【答案】（1）降低螺栓刚度；（2）增大被联接件刚度；（3）同时采用以上两种措施。

3． 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。

4． 机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？

【答案】（1）机械零件的主要失效形式有：整体断裂、表面破坏、过大的弹性变形和塑性变形、功能失效。

（2）相应的设计计算准则是：强度准则，刚度准则，寿命准则，热平衡准则、振动稳定性准则。

5． 提高螺栓联接强度的措施有哪些？

【答案】有5种。

（1）改善载荷在螺纹牙间的分配，如：环槽螺母，目的是使载荷上移悬置螺母，使螺杆螺母都受拉。

（2）减小螺栓的应力幅，如采用柔性螺栓，目的是减小联接件的刚度。

（3）减小应力集中，如采用较大的过渡圆角或卸荷结构。

（4）避免附加弯曲应力，如采用凸台和沉头座。

（5）采用合理的制造工艺，如：滚压、表面硬化处理等。

之间变化，在保持剩余预紧力不变条

二、分析计算题

6． 如图1所示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，蜗杆的转向及蜗杆轮齿螺旋线方向如图1所示，

转矩

蜗杆轴向模数

传动的啮合效率试确定： 压力角

头数

直径蜗轮齿数（1）蜗轮的转向及其轮齿的螺旋线方向；

（2）作用在蜗杆、蜗轮上的力大小及其方向。

图1

【答案】（1）根据图上可知蜗杆为右旋，则与之啮合的蜗轮轮齿螺旋线方向为右旋。

根据主动轮的右手法则知蜗杆的轴向力方向水平向右，则知蜗轮圆周力方向为水平向左，从动轮圆周速度与圆周力的方向一致，则知蜗轮转向为顺时针。

（2）蜗轮传递的转矩

又蜗杆与蜗轮的分度圆直径分别为

各力方向如图2所示。

则各轮分力：

图2

7． 某轴系部件如图1所示，用一对圆锥滚子轴承32210（主要参数：内部轴向力

齿轮上的轴向力

承的当量动载荷。

时，方向如图1所示，轴承的径向载荷）支承，斜齿圆柱试计算该对轴

图1

【答案】根据内部轴向力公式，可知两轴承的内部轴向力：

因为两轴承正装，故内部轴向力方向如图2所示。

图2

因为

松”，故两轴

承的轴向力：

又 所以轴承2被“压紧”，轴承1被“放