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一、简答题

1． 什么是滚动轴承的基本额定动负荷？

【答案】

时所能承受的最大载荷。

2． 试分析齿轮传动中为何两齿轮齿面要有一定的硬度差。

【答案】因为小齿轮的轮齿啮合次数比大齿轮多，且小齿轮的齿根厚度小于大齿轮的，为了使大、小齿轮强度接近，软齿面齿轮配对中，小齿轮齿面硬度应比大齿轮的高30〜50HBS 。另外，转速较高时，小齿轮较硬的齿面将对大齿轮较软的齿面起到冷作硬化作用，从而提高大齿轮齿面的疲劳强度。

3． 写出一维流体动压基本方程，并说明流体动压所必须具备的三个条件。

【答案】一维流体动压基本方程形成流体动压必须具备的三个条件是： （1）两相对滑动表面间有收敛的楔形间隙； （2）有充足的液体供给，且具有一定的粘度；

（3）相对运动表面间的最小间距大于两表面不平度之和，以使两滑动表面间不发生直接接触。

4． 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。

5． 在两级圆柱齿轮传动中，如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动，它一般被用在高速级还是低速级？为什么？

【答案】斜齿圆柱齿轮传动应用在高速级。因为斜齿轮传动中轮齿是逐渐进入啮合和脱离啮合的，传动比较平稳，适合于高速传动，同时，高速级传递转矩较小，斜齿轮产生的轴向力也较小，有利于轴承部件其他零件的设计。

二、分析计算题

6． 设计一液体摩擦径向滑动轴承，工作情况稳定，采用剖分式轴承。已知轴承载荷颈直径d=152mm，

轴的转速

【答案】（1）选择轴承材料及轴瓦结构

轴

该轴承转速较高，故选用带轴承衬的轴瓦，并为安装方便，轴瓦采用剖分式结构。轴瓦材料选

用合润滑计算。

（2）选择宽径比，确定轴承宽度 参考机械设计手册，选取（3）混合润滑验算 平均压强：滑动速度：pv 值：

故所选用轴承材料合适。 （4）选择润滑油

参考同类机器，选用22号汽轮机油，在（5）选择相对间隙 由相对间隙公式取

轴承半径间隙

（6）计算承载系数

（8）求最小油膜厚度

（9）确定许用油膜厚度 取轴颈表面粗糙度可见取

轴瓦表面粗糙度

并取安全系数

则许用油膜厚度

时该油的动力粘度为：

则轴承宽度

导热性好；轴承衬选

用

由机械设计手册查

得

由于启动、停车时，轴承会处于非液体摩擦状态，故还要进行混

故可以形成流体动压润滑。

由公式可得

（10）计算轴承温升和轴承平均温度

平均温度

（11）计算润滑油流量Q

因

所以润滑油流量

（12）计算轴承摩擦功耗

轴承摩擦系数

（13）选择轴与孔的配合 因半径间隙

轴为

直径间隙可见

最大间隙为最小间隙为

所用间隙

在

，和

按

选择间隙配合

孔为

. 则轴承摩擦功耗：

之间，且接近于两者之平均值，故所选配合，合乎应用。

7． 如图1所示为某电动起重设备，齿轮1和2均为斜齿圆柱齿轮，3为蜗杆，4为蜗轮。已知齿轮1轮齿螺旋线方向为左旋，试回答下列问题：

（1）在提升重物W 时，为使II 轴上的轴向力较小，标出蜗杆3的螺旋线方向及在啮合点处蜗杆所受轴向力的方向。

（2）在图中画出当重物上升时，电动机的转向。

（3）如果蜗杆传动可以自锁. 重物W 暂时悬挂在与蜗轮固连在一起的卷筒上，试分析蜗杆和蜗轮在啮合点

所受轴向力和圆周力的方向变化。

图1

【答案】（1）因为要提升重物，所以需要从动轮蜗轮4顺时针转动，即图1所示判断出蜗轮4

在啮合点的圆周力方向为水平向右。由蜗杆轴向力与蜗轮圆周力大小相等，方向相反的关系可知，蜗杆3在啮合点的轴向力

为水平向左。为使轴II 的轴向力能够抵消一部分，应使齿轮2

所受轴向力水平向右，所以齿轮1所受的轴向力与之反向，即水平向左。又已知齿轮1为左旋，因此，根据左手法则可知，轴I 的转向从左向右看为顺时针。

由此可