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一、简答题

1． 普通平键的公称长度L 与工作长度l 之间有什么关系？

【答案】

圆头平键工作长度

2． 试说明接触最小安全系数

方头平键的工作长度

可以使用小于1的数值的道理。

而齿轮材料极限接触应力

是

所以，当所设计的齿轮单圆头平键

【答案】齿轮许用接触应力计算式为允许失效概率大于

时，可以通过使

在一定试验条件下获得的，其中条件之一就是假设齿轮的失效概率为

取值小于1的方法来提高材料的许用接触应力，更加充

分地发挥齿轮材料的性能。

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． 总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。

【答案】（1）受横向载荷的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗横向载荷，每个螺栓所需的预紧力为来抵抗横向载荷，各螺栓所受的横向载荷为

（2）受轴向载荷的螺栓组。所受轴向总的载荷为栓还受到残余预紧力

对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤压

每个螺栓所受的轴向工作载荷为

螺

的作用，每个螺栓所受的总的载荷为

（3）受旋转力矩的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗旋转力矩，每个螺栓所需的预紧力为

对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤

。

。

压来抵抗旋转力矩，螺栓组中受最大横向载荷的螺栓的载荷为

（4）受倾翻力矩的螺栓组连接。各螺栓所受的轴向工作载荷，其中最大值为

5． 带传动所能传递的最大有效圆周力与哪些因素有关? 为什么?

【答案】带传动的最大有效圆周力计算公式为

由上可知最小初拉力

直接决定着临界摩擦力的大小。且增加包角或者摩擦系数f , 有

利于增大临界摩擦力，同时可以相应的减小最小初拉力的值

6． 选择联轴器应考虑哪些问题？

【答案】选择联轴器类型时，应考虑：

因此，带传动所能传递的最大有效圆周力与带的包角、摩擦因数和初拉力有关。

（1）所需传递转矩的大小和性质，对缓冲、减振功能的要求以及是否可能发生共振等。 （2）由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间的相对运动等引起两轴轴线的相对位移程度。

（3）许用的外形尺寸和安装方法，为了便于装配、调整和保证维修所必需的操作空间。对于大型的联轴器，应能在轴不需作轴向移动的条件下实现装拆。

此外，还应考虑工作环境、使用寿命、润滑、密封和经济性等条件，再参考各类联轴器的特性，选择一种适用的联轴器类型。

二、分析计算题

7． 设计一由电动机驱动的一般机器使用的闭式单级圆柱齿轮传动。已知主动轮的输入功率为12kW ，小齿轮的转速为1460r/min，齿数比为4, 对称布置，工作平稳，预计工作寿命为15年（设每年工作300天），两班制，工作状态平稳。

【答案】（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ①用直齿圆柱齿轮传动。

②由于该齿轮传动用于一般机械传动，故选用7级精度。

③材料选择。由设计手册选择小齿轮材料为40Cr （调质），齿面硬度为270HBS ，大齿轮材料为45钢（调质）齿面硬度为230HBS , 二者的材料的硬度差为40HBS 。

④由于为软齿面传动，故选小齿轮的齿数⑤胺齿面接触疲劳强度设计按式进行计算，即

确定公式内的各个计算参数数值 a. 试选载荷系数

b. 计算小齿轮传递的转矩

则大齿轮的齿数为

c. 由设计手册查得齿宽系数

大齿轮的接触疲强度

d. 由设计手册查得材料的弹性影响系数极限

e. 由设计手册按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限f. 计算两齿轮的应力循环次数

g. 由设计手册查得接触疲劳寿命系数h. 按照接触疲劳强度许用应力计算 取失效概率为

安全系数为

由公式得

i. 当为标准直齿轮

时，区域系数

代入

计算齿轮参数。

a ）计算小齿轮分度圆直径中较小的值

b ）计算圆周速度

c ）计算齿宽

b

d ）计算齿宽与齿高之比

齿高

e ）计算载荷系数 由设计手册查得使用系数根据直齿轮，假设由

由设计手册查得由设计手册查得的

级精度，由设计手册查得动载系数

模数

由设计手册查得7级精度，对称布置时

故载荷系数

f ）按实际载荷系数校正所计算的分度圆直径，由公式得

g ）计算模数

m