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一、简答题

1． 哪些表面处理方法可以提高轴的抗疲劳强度？（举出四种）

【答案】渗碳、氰化、表面高频淬火等各种热处理以及滚压加工及喷丸等表面强化处理，对提高轴的抗疲劳强度均有显著效果。

2． 试分析影响带传动工作能力的因素有哪些？这些因素怎样影响带传动的工作能力？

【答案】带传动的优点是，结构简单，定心性好，对轴的疲劳强度削弱小，承载能力高，抗冲击载荷性能好；缺点是，要求加工精度高，装配不方便。

常用的装配方法有压入法和温差法，过盈量和直径较小时常用压入法，过盈量和直径较大时用温差法。

影响应素有：（1）初拉力周力

越大，带与带轮的正压力越大，最大有效圆周力

越大。

但若过大，带的磨损加剧，带内应力增大而造成带的松弛和寿命降低；（2）包角a 。最大有效圆

随包角增大而増大；（3）摩擦系数f 。f 越大，则最大有效圆周力

越大；（4）带的单

位长度质量g 和带速v 。g 、v 越大，最大有效圆周力越小。

3． 弹性联轴器的弹性元件有哪几类？各有什么特点？

【答案】弹性联轴器的弹性元件有弹性套柱销和弹性柱销两类。弹性套柱销是利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移，但弹性套易磨损、寿命较短；弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但传递转矩的能力大，结构更简单，制造、安装方便，寿命长，也有一定的缓冲吸振能力，适用于轴向窜动大，正反转或起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感，故要限制工作温度。

4． 制造轴的常用材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？

【答案】制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。若轴的刚度不够，不可采用高强度合金钢提高轴的刚度，因为合金钢与碳素钢的弹性模量相差不多。

5． 整体式和剖分式径向滑动轴承各有什么特点？

【答案】整体式径向滑动轴承结构简单，加工容易，成本低。但是轴颈只能沿轴向安装，轴瓦磨损后间隙无法调整。因此，适用于低速、轻载或间歇工作的场合。

剖分式径向滑动轴承安装方便，并且轴瓦磨损后可以用减小剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。主要用于载荷方向垂直于轴承安装基准面和载荷与轴承安装面成一定角度的场合。

6． 不完全液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是什么？

【答案】不完全液体摩擦（一般工作在混合摩擦状态）滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。因为在不完全液体润滑状态下，金属表面形成边界油膜，但这种油膜厚度很小，还不能将摩擦的金属表面完全隔开，金属表面的凸峰仍将直接接触，磨损依然存在，会出现润滑油升温，粘度下降，从而产生胶合和磨损。

二、分析计算题

7． 如图所示，重量为P 的一台仪器安放在两个螺旋压缩弹簧支承的平台上（平台重量可忽略），除了弹簧1的中径是弹簧2的中径

注：

的一倍（即

）以外，弹簧其他参数一样。试问为了

保证这台仪器经常处于水平位置，仪器应放在何处（即离弹黉1的距离a 为多少）？

图

【答案】根据静力平衡条件可得两弹簧所受的工作载荷分别为：

因为旋绕比

其已知

所以

要保持仪器经常处于水平位置，须保证两弹簧变形量

即

所以

•

由此可得根据已知条件

得

轴的转速

轴的材料为45

8． 有一台离心水泵，由电动机带动，传递的功率钢，试按照强度要求计算轴所需的最小轴径。

【答案】由设计手册查得A=110, 公式

故轴所需的最小轴径

9． 已知V 带传递的实际功率效圆周力

得到：联立：解得：

紧边拉力

和初拉力

【答案】根据：

带速紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有

10．有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如图所示。已知气缸中的压力p 在变化，气缸内

径伸应

力

螺栓分布圆直

径

许用应力

幅试设计此螺栓组联接。

为螺栓的轴向工作载荷），螺栓间距

之间

为保证气密性要求，剩余预紧力为螺栓的大径）。螺栓材料的许用拉

选用铜皮石棉垫片，螺栓相对刚

度

图

【答案】（1）初选螺栓数目z

因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间距不致过大，所以应选用较多的螺栓，初取z=24。 （2）计算螺栓的轴向工作载荷F ①螺栓组连接的最大轴向载荷

②螺栓的最大轴向工作载荷

F

（3）计算螺栓的总拉力

（4）计算螺栓直径

查

取