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一、简答题

1． 简述联轴器的类型和市场的场合

【答案】联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器。

（1）刚性联轴器不具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力，适用于所连接的两轴具有较高的位置精度和刚度的场合。

（2）挠性联轴器具有自动补偿两轴线相对位置误差的能力，适用于被连接的两轴的同轴度不易保证的场合。按补偿方法，挠性联轴器又可分为有弹性元件的挠性联轴器和无弹性元件的挠性联轴器。有弹性元件的挠性联轴器靠联轴器中的弹性元件的变形实现补偿，适用于有冲击振动的场合；无弹性元件的挠性联轴器则依靠联轴器中的不同零件间的相对运动实现补偿，适用于低速、重载、转速平稳的场合。

2． 过盈联接有哪些特点？常用装配方法有哪几种？各适用在什么场合？

【答案】过盈联接的特点：结构简单，对中性好，承载能力高，抗冲击载荷性能好，但对配合面的加工精度要求较高，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常用温差法。

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． 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． 导轨的基本要求有哪些?

【答案】导轨的基本要求包括以下8点：

（1）导向精度：指运动构件沿导轨导面运动时其运动轨迹的准确程度，影响因素主要有导轨

承导面的几何精度、结构类型、导轨副的接触精度、表面粗糙度、导轨和支承件的刚度等，直线导轨一般包括垂直面和水平面内的直线度、两条导轨面间的平行度；

（2）精度保持性：在工作过程中保持原有几何精度的能力；

（3）运动灵敏度和定位精度：运动构件能实现的最小行程和停止在指定位置的能力； （4）运动轻便、平稳、低速无爬行现象；

（5）抗振性好：导轨副承受受迫振动和冲击的能力； （6）耐磨性好，温变不敏感；

（7）足够的刚度：抵抗受力变形的能力；

（8）工艺性好：在满足设计要求的前提下，应尽量做到制造和维修方便，成本低廉。

二、分析计算题

6． 图示为二级圆柱齿轮减速器。已知

：

低速级齿轮齿宽

设计中间轴II 并绘出轴的结构图。

轴I 传递的功率P=4kW, 转速

图中a 、c 取为5〜20mm ，轴承端面到减速器内壁距离取为

高速级齿轮齿宽不计摩擦损失。

试按弯扭合成强度校核计算

图1

【答案】（1）选择轴的材料，确定许用应力

减速器传递的功率为中小功率，对材料无特殊要求，故选45

钢并经调质处理。强度极限

许用弯曲应力

（2）按扭转强度估算轴径

查相关表，取

则

考虑到最小轴径处要安装滚动轴承，故取标准轴径（3）设计轴的结构

确定轴上零件的位置和固定方式，确定装配简图

取齿轮距箱体内壁距离a=15mm，两齿轮端面之间距离c=15mm, 轴承端面距箱体内壁距离为5mm 。齿轮从轴的左右两端装人，齿轮一端用轴肩定位，另一端用套筒定位；齿轮的周向固定采用平键连接。轴承一端用套筒定位，另一端用端盖固定。

确定各轴段直径 两端轴径最小，为确定各轴段长度

高速级齿轮轮毂宽度为45mm ，为保证齿轮固定可靠，取该轴段长度为42mm ; 同理取低速级轴段长度为58mm ; 由于取两齿轮端面之间距离c=15mm，因而中间轴段的长度为15mm ; 又因为齿轮距箱体内壁距离a=15mm，且轴承端面距箱体内壁距离为5mm ，假定两端采用型号为6205的深沟球轴承，轴承宽度为15mm ，因而左端轴段长度为38mm , 右端轴段长度为36mm , 两轴承支点之间的距离为175mm 。

（4）按弯扭合成强度校核轴径

画出轴的受力图

根据齿轮传递的功率和转速，算出齿轮1、2的模数m=2.5, 因而3、4的模数m=3, 所以

作水平面的弯矩图 支点反力

截面处的弯矩为作垂直面的弯矩图

支点反力

截面处的弯矩为

考虑到齿轮的安装，取安装齿轮端的轴径为30mm ; 齿轮一侧用

轴肩定位，取中间轴段的直径为40mm 。

齿轮

截面处的弯矩为