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一、简答题

1． 与带传动、链传动和蜗杆传动相比，齿轮传动有哪些主要优缺点？

【答案】（1）优点：瞬时传动比恒定、传动效率高、传递功率大、使用寿命长、结构紧凑、工作可靠及使用范围广。

（2）缺点：不宜用于轴间距离过大的传动，精度低时传动噪声较大。

2． 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

式中，n 为齿轮转速；a 为齿轮转一周，同一

侧齿面啮合的次数为齿轮的工作寿命。

3． 滚动轴承预紧的目的是什么？预紧力是否越大越好？为什么？

【答案】滚动轴承预紧的目的是增加轴承刚度，提高旋转精度。预紧力并不是越大越好。预紧力过大，会降低轴承的寿命。

4． 机械零件常见的主要失效形式有哪些？（至少说出五种）

【答案】机械零件常见的主要失效形式有： （1）打滑和疲劳破坏是带传动的主要失效形式；

（2）链条疲劳破坏、铰链磨损、铰链胶合、过载拉断等式链传动的主要失效形式； （3）轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等是齿轮传动的主要失效形式；

（4）齿面点蚀、胶合、磨损和轮齿折断等是蜗杆传动的主要失效形式。 （5）疲劳点蚀、轴承塑性变形、轴承磨粒磨损等是滚动轴承的主要失效形式。

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。

二、分析计算题

6． 如图1所示，试计算30205型圆锥滚子轴承I 与II 所受的当量动负荷。已知30205

型轴承的

工作平稳

，

以及

【答案】如图2所示。

（1）求R :

（2）求S :

（3）求A : 轴承I 所以

轴承

II 所以

（4）求

图1

图2

7． 现有一对齿轮机构的安装位置，当采用一对标准直齿圆柱齿轮，

其

仅能刚好保证连续传动。若用一个标准斜齿圆柱齿

轮，

其

小。

【答案】两轮的基圆半径为

两轮的齿顶圆半径分别为

根据

求得两轮的齿顶圆压力角分别为

得到此时的啮合角为

齿轮副的标准中心距为由公式

可以解出实际中心距离

当改用一个标准斜齿圆柱齿轮，为了无齿侧间隙啮合，同样要求分度圆与节圆重合。代入斜齿轮中心距计算公式，有

解得

即当斜齿轮的螺旋角

时可以保证斜齿轮的无侧隙啮合。

. ），轴承的径向当轴承的轴向代入公式

试确定使齿轮无齿侧间隙时螺旋角的大

8． 图所示轴承中，采用一对角接触球轴承（轴承的附加轴向力的计算式为载荷分别为荷载与径向荷载之比

作用在轴上的轴向外加载荷时，

试计算：

型轴承

（1）两个轴承的轴向荷载（2

）两个轴承的当量动载荷

图

【答案】（1）根据轴承的附加轴向力公式

可知，两轴承的附加轴向力分别是：