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一、简答题

1． 什么叫标准齿轮？什么叫变位齿轮？参数相同的标准齿轮与变位齿轮有什么关系？

【答案】如果一个齿轮的即

均为标准值，并且分度圆上的齿厚s 与齿槽宽e 相等，

则该齿轮称为标准齿轮。

改变刀具与齿坯的径向相对位置加工出来的非标准齿轮称为变位齿轮。

参数相同的标准齿轮与变位齿轮在齿形方面存在着关系，两者的齿廓曲线是由相同基圆展成的渐开线，只是各自截取了不同的部位而已。

2． 齿轮传动有哪些设计理论? 各针对的是哪些失效形式？

【答案】（1）按齿根弯曲疲劳强度设计，针对齿根疲劳折断失效形式； （2）按齿面接触疲劳强度设计，针对齿面点蚀的失效形式； （3）抗胶合能力设计，针对齿面胶合的失效形式； （4）轮齿静强度设计，针对短时过载引起的失效形式。

3． 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。

4． 表面接触疲劳强度的条件是什么？

【答案】表面接触疲劳强度的条件为

如果满足此条件，则表面不会发生点蚀失效。

5． 在液体润滑滑动轴承设计中，为什么需要进行热平衡计算？

【答案】液体润滑滑动轴承工作时，其功耗主要是摩擦产生的热量，它会使润滑油的温度升高，黏度降低，造成轴承的承载能力下降，加速磨损，甚至发生胶合失效。因此，在液体润滑滑动轴承的设计中，一定要严格控制轴承的温升，进行热平衡的计算。

二、分析计算题

6． 如图所示为活顶尖轴承组合结构:

（1）说明三个不同类型轴承各起什么作用？ （2）左端轴承游隙如何调整？

（3）轴系中的右端轴承为什么采用调心轴承？

图

【答案】（1）轴承1为圆锥滚子轴承，承受径向力和传递轴向力，将轴向力传递给2推力球轴承；轴承2为推力球轴承，承受轴向载荷；轴承3为调心球轴承，起辅助支撑作用。

（2）左端轴承通过调整外端调整环来调整游隙。

（3）采用调心轴承原因：载荷大时，轴会变形，调心球轴承可补偿变形；也可以补偿加工安装误差。

7． 设计一发电机转子的液体动压润滑径向滑动轴承。已知载荷F=50000N, 轴颈直径d=150mm, 转速n

取宽径比

工作情况稳定。

于是得150mm 。

【答案】（1）选择长径比，计算轴承宽度b 。 （2）计算轴承单位压力

（3）求轴径圆周速度

（4）选择轴瓦材料

根据设计手册选择轴瓦材料为由上述计算结果可知，故此材料合用。 （5）选择润滑油

因轴径转速较高，宜用粘度低的润滑油，选用全损耗系统用油L-AN68。参考设计手册，

按

查出

的运动粘度

取润滑油密度

则

在

时的动力粘度

（6）求最小油膜厚度根据公式估算相对间隙：承载量系数

，得

且

由

和查设计手册得偏心率

则

最小油膜厚度

（7）求临界最小油膜厚度

因轴系钢制，并淬硬精磨，而轴承轴瓦用锡基合金，精镗、刮研，按设计手册取轴承及轴表面粗糙度十点平均高度分别为

：

即

（8）求轴承温度

由

和

查设计手册分别得耗油量系数

由公式得温升为

故润滑油的进油温度为

8． 角接触球轴承7213AC , 基本额定动载荷

（1）当工作转速（2）当工作转速（3）当【答案】 由公式知（1）当工作转速

（2）当工作转速

7213AC 轴承的

当量动载荷要求

时，轴承的寿命

时，允许的最大当量动载荷

（3）当

时，要求

时，允许的最高工作转速

时，要求

当量动载荷要求

时，试计算此轴承的寿命

时，此时允许的最大当量动载荷P 是多少？

在常用的

范围内，故合格。

阻力系数

取油的比热容

轴承的散热系数

满足要求。

安全系

数

则

时，允许的最高工作转速n 又是多少？