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一、简答题

1． 试述寿命系数接触应力

在齿轮强度计算中的意义，其值与哪些因素有关？

对齿轮材料的极限

试验值进行修疲劳曲线指数及

对齿轮材料的极限弯曲应力1

主要与应力循环基数

【答案】在齿轮强度计算中，当设计齿轮为有限寿命时，利用寿命系数

试验值进行修正，利用寿命系数

正，使齿轮许用应力的计算更符合设计工况。寿命系数所设计齿轮的应力循环次数N 有关。其中侧齿面啮合的次数为齿轮的工作寿命。

2． 选择联轴器的基本原则是什么？

【答案】选择联轴器的基本原则是：

（1）联轴器传递载荷的大小、性质，及对缓冲、减震功能的要求。 （2）联轴器连接的两轴轴线位置的精度。 （3）联轴器工作转速的大小。

3． 在进行紧螺栓连接的强度计算时，为什么要将螺栓拉力增加矩

的作用而产生的扭转切应力

还受到因螺纹摩擦力

式中，n 为齿轮转速；a 为齿轮转一周，同一

【答案】因为螺纹部分不仅受到因预紧力的作用而产生的拉伸应力度理论，

可求出当量应力为

使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。根据第四强

由上可见，紧螺栓连接的强

度也可按纯拉伸强度计算，但考虑螺纹摩擦力矩的影响，需将螺栓拉力增大30%。

4． 有两对标准直齿圆柱齿轮，第一对参数为第二对参数为：

其他条件完全一样。哪对齿轮接触疲劳强度大？哪对齿轮

【答案】两对齿轮的分度圆半径一样大，又不存在变位齿轮，接触强度一样；第二对齿轮的模数小，所以齿厚就比较薄，弯曲疲劳强度就低；第二对齿轮齿高比较小，从而减小了齿顶和齿根处的相对滑动速度，也就减小了磨损，减小了胶合的可能。

5． 平行轴斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动比较有何特点？

【答案】在直齿圆柱齿轮啮合时，齿面沿齿宽方向的接触线是平行于齿轮轴线的直线，轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，致使轮齿所承受的载荷沿齿宽突然加上、突然卸下。所以直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲击和噪声，不适用于高速和重载的传动中。

当一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时，斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，

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的弯曲疲劳强度大？哪对齿轮更容易发生胶合？

直至脱离接触。斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。因此斜齿轮传动工作较平稳，承载能力大，适应机器速度提高、功率增大的需要。但在斜齿轮传动工作时，会产生轴向力。

二、分析计算题

6． 在图图所示的气缸盖联接中，已知：气缸中的压力在0到螺栓分布圆直径

凸缘与垫片厚度之和为

试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。

间变化，气缸内径

为保证气密性要求，

螺栓间距不得大于

图

【答案】（1）确定螺栓数目取螺栓间矩为

则

（2）选择螺栓材料

选定螺栓机械性能强度等级为6.8级，材料为45钢，则（3）计算螺栓载荷 ①气缸盖最大载荷：

②螺栓工作载荷：③残余锁紧力：④螺栓最大拉力：⑤许用拉应力：取安全系数（4）计算并确定螺栓尺寸

按题目要求，经查螺栓标准，确定螺栓尺寸为：

的螺栓，小径

（5）校核螺栓的疲劳强度 ①相对刚度：选铜皮石棉垫片，

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中径螺距

②预紧力：

③螺栓拉力变化幅：

④危险截面面积：

⑤螺栓应力幅：

⑥螺栓疲劳极限：

⑦许用应力幅：

⑧疲劳强度校核：

7． 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

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