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一、简答题

1． 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。

2． 试说明弹簧的簧丝直径d ，弹簧中径D 和弹黉的工作圈数n 对弹簧强度、刚度有什么影响？

【答案】根据弹簧的强度计算公式和刚度计算公式

：

）可知其他参数不变时，有：

（1）簧丝直径d 愈大，弹簧的强度就愈高，刚度就愈大；

（2）弹簧中径D 愈大，其强度就愈低，刚度就愈小；

（3）弹簧工作圈数n 愈多，其强度不变，刚度愈小。

3． 滚动轴承310, 查表知其基本额定动载荷C=48400N，试说明该值的含义。

【答案】该值的含义是：在基本额定动载荷C=48400N的作用下，轴承可以工作

点蚀失效，其可靠度为90%。

4． 齿轮传动设计中，齿数和模数选择的基本原则是什么？为什么？

【答案】在齿轮传动设计中，当中心距一定时，齿数增加可以增加重合度，使传动平稳；同时，还可以减小模数，降低齿高，从而减小切削加工量，节约材料，降低成本。但是，根据齿根弯曲疲劳强度的校核公式可知，模数减小，齿根弯曲应力增大，降低轮齿的弯曲强度。因此，齿数和模数选择的基本原则是：

在保证齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数宜多取，模数宜少取。但是为了避免轮齿过小导致齿面磨损失效，齿数也不宜取过多。

而不发生（其中旋绕比

5． —对标准渐开线直齿轮传动，两轮节点处的接触应力是否相同，两轮齿根处弯曲应力是否相同？若该对齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变，仅改变其齿数和模数，试问对齿轮的接触强度和弯曲强度各有何影响？

【答案】（1）两轮节点处的接触应力相同，两轮齿根处弯曲应力不相同。

（2）在齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变的条件下，如果模数增大，齿厚增加，齿轮的弯曲强度增大，但齿数减少，影响传动的平稳性；反之，如果模数减小，齿轮的弯曲强度降低，但齿数增加，传动的平稳性提尚。

二、分析计算题

6． 某齿轮传动的小齿轮已丢失。但已知与之相配的大齿轮为标准齿轮，其齿数

径mm ，

标准安装中心距

【答案】（1）小齿轮的模数因为顶圆直径，齿根圆直径。 所以

（2）小齿轮的齿数 因为所以

小齿轮的分度圆直径

小齿轮的齿顶圆直径

小齿轮的齿根圆直径

7． 如图1所示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮-直齿锥齿轮三级传动，已知：蜗杆为主动，蜗轮轮齿旋向如图所示，欲使I 、n 轴上的轴向力同时为最小，试在图中标出：

（1）各轮转向；

（2）斜齿轮3、4的轮齿旋向；

（3）各轮轴向力的方向。 齿顶圆直试求丢失的小齿轮的模数，齿数，分度圆直径，齿

图1

【答案】（1）各轮的转向如图2所示。首先，已知锥齿轮的轴向力是从小端指向大端，因此，锥齿轮5的轴向力方向水平向右。为使III 轴上的轴向力最小，斜齿轮4的轴向力方向应水平向左，从而斜齿轮3的轴向力方向水平向右。同理，为使II 轴上的轴向力最小，蜗轮2的轴向力方向应水平向左，从而蜗杆1的圆周力方向水平向右。又蜗杆主动，故蜗杆的转向如图2所示。

再根据蜗轮2的旋向，可知蜗杆1的旋向也是右旋，根据主动轮的右手法则，可知蜗杆1的轴向力方向垂直纸面向里，则蜗轮2的圆周力方向垂直纸面向外，故蜗轮2的转向如图2所示。斜齿轮3

的转向

相同，根据啮合关系，可得斜齿轮4的转向

同理可得锥齿轮的转向

（2）斜齿轮3、4的轮齿旋向如图2所示。由（1）的分析可知，斜齿轮3的轴向力方向水平向右，转向如n 3，满足主动轮的右手法则，故斜齿轮3的轮齿旋向为右旋，则斜齿轮4的轮齿旋向为左旋。

（3）由以上分析，可得各轮轴向力方向如图2所示。

图2