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一、简答题

1． 简述链传动的特点，并分析说明为什么自行车中一般采用链传动，而不是带传动或齿轮传动？

【答案】与带传动和齿轮传动链传动相比，有如下优点：

（1）与带传动相比，没有弹性滑动，传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高；

（2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距。

（3）可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境。

当然，链传动也存在一定缺点，主要有：由于多边形效应，链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定，工作时有一定的冲击和噪声。

正因为链传动的上述优点，所以自行车一般采用链传动。

2． 额定功率曲线的功用与条件如何？

【答案】链传动的主要失效形式有疲劳破坏，铰链磨损，冲击疲劳破坏，铰链胶合，过载断裂。对于每一种失效形式，均可得出相应的极限功率表达式，或绘出极限功率曲线。为了便于计算，将特定条件下的极限功率曲线综合绘制成额定功率曲线图，由此图可确定单排链条的额定功

率

当实际使用情况与特定条件不同时，应对从额定功率曲线图上查得的用修正系数修正为许

分别为小链轮齿数

链的排数不符合特定条件时的修正系数。

单排链水平布置、载荷平稳、工作环境正常、

额定功率曲线的试验条件为用功率

润滑方式合理、使用寿命链条因磨损而引起的相对伸长量不大于3%。

3． 齿轮传动中，齿面接触应力属于哪类循环变应力? 为什么?

【答案】（1）齿轮传动中，齿面接触应力为按脉动循环变化的变应力。

（2）对于相啮合齿轮上的一对特定轮齿，当啮合时齿面产生接触应力，退出啮合时齿面的接触应力则不存在，即工作齿廓上的各对应接触部位仅仅在接触的瞬间产生接触应力，过此瞬间脱离接触后，该部位的接触应力随即消失。因此，不论轮齿承受稳定载荷或不稳定载荷，传动运动方式如何，齿面接触应力均为按脉动循环变化的变应力。

4． 花键有哪几种？那种花键应用最广？如何定心？

【答案】有矩形花键、渐开线花键。其中渐开线花键适用于载荷大、定心精度要求高、尺寸较大的场合，压力角为45°的渐开线花键用于载荷不大的薄壁零件联接。矩形花键应用较广。矩形花键联接采用小径定心，渐开线花键采用齿廓定心。

5． 螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少？性能等级数字代号的含义是什么？

【答案】当螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为8级或8级以上。螺栓的性能等级前面一个8,

是材料公称抗拉强度极限

后面一个8, 是材料公称屈服极限

10倍，即材料公称屈服极限

是

的1/100,

即材料公称抗拉强度极限

是

与公称抗拉强度极限

的比值（称屈强比）的

二、分析计算题

6．

设有一对直齿圆柱齿轮传动

的一对齿轮来代替它。设载荷系数K 、齿数【答案】原齿轮中心距现齿轮中心距原齿轮

现齿轮

由题意，因两者

均不变，则有

故改用齿轮的齿宽应取

齿顶圆直

现问：为了保持原有的接触强度，改用齿轮应取多大的齿宽？

原齿轮齿宽设现齿轮齿宽为

为了缩小中心距，

要改用

及齿轮材料和热处理方式等均保持不变。

7． 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

试求丢失的小齿轮的模数，齿数，分度圆直径，齿

小齿轮的齿根圆直径

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

轴的转速

轴的材料为45

9． 一个8级精度的铸铁直齿圆柱齿轮与一根钢轴用键构成静连接。安装齿轮处的轴径为齿轮轮毂长

连接传递的转矩为

载荷平稳，试选择此键连接。

【答案】8级精度的齿轮要求一定的定心性，因此选用平键连接。由于是静连接，选用圆头普通平键（A 型）。键的材料为45钢。

由手册可查得当选键长

查表取连接的许用挤压应力此连接所能传递的转矩为

可见连接的挤压强度不够。考虑到相差有限，适当增加键长或改用方头键就能满足要求。为了不改动齿轮轮毂长度和轴的径向尺寸，并考虑到圆头键在槽中固定较牢固，决定仅用圆头平键， 但改取键长

10．如图所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相连接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核联接的强度。已知轴的材料为45钢，传递的转矩制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。

齿轮用锻钢

时，键的剖面尺寸为

（载荷稳定，故取大值）。

又参考轮毂长度，

A 型键的工作长度

图