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一、简答题

1． 弹性联轴器的弹性元件有哪几类？各有什么特点？

【答案】弹性联轴器的弹性元件有弹性套柱销和弹性柱销两类。弹性套柱销是利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移，但弹性套易磨损、寿命较短；弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但传递转矩的能力大，结构更简单，制造、安装方便，寿命长，也有一定的缓冲吸振能力，适用于轴向窜动大，正反转或起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感，故要限制工作温度。

2． 键连接的主要用途是什么？楔键连接和平键连接有什么区别？

【答案】键连接通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。

楔键连接和平键连接的区别：

（1）平键连接键的两个侧面是工作面，键的表面和轮毂的键槽底面留有间隙；楔键连接键的上下两面是工作面，键的侧面与键槽侧面留有间隙。

（2）平键连接靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩；楔键连接靠键的楔紧作用来传递扭矩，同时还可以承受单向横向载荷。

（3）平键连接结构简单，装拆方便、对中性较好，因而应用广泛；楔键连接能传递有冲击和振动的转矩，但定心精度不高，主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。

3． 当转速很高而轴向载荷不大时，如果用球轴承来承受纯轴向载荷，应该选用推力球轴承，还是选用深沟球轴承，为什么？

【答案】应选用深沟球轴承。推力球轴承和深沟球轴承都可以承受轴向载荷，但由于推力球轴承的内外圈可以分离，故高速时的离心力较大，滚动体与保持架之间摩擦发热严重，极限转速低。因此应选用深沟球轴承。

4． 机械零件的设计准则有哪些？

【答案】机械零件的设计准则有强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动和噪声准则。

5． 机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？

【答案】（1）机械零件的主要失效形式有：整体断裂、表面破坏、过大的弹性变形和塑性变形、功能失效。

（2）相应的设计计算准则是：强度准则，刚度准则，寿命准则，热平衡准则、振动稳定性准

则。

二、分析计算题

6． 如图所示，一阶梯轴的轴段，剖面A-A 承受弯矩M=450Nm、扭矩T=1000Nm（考虑扭应力按脉动循环变化）轴的材料为

经调质处理，机械性能为

抗弯截面模量

抗扭截面模量

则该剖面抗弯曲疲劳强度的工作安全系数

和复合安全系数S 分别是多少。

图

【答案】由题意得： 最大弯曲应力：

弯曲应力按对称循环变化，故弯矩作用下的安全系数：最大扭应力：

扭应力按脉动循环变化，因此有：转矩作用下的安全系数：复合安全系数为：

7． 带传动功率带速

包角和有效拉力

已知

中心距求

【答案】（1）带速

（2）包角

（3）有效拉力F 由

得

8． 根据工作条件决定在轴的两端背靠背地安装两个角接触球轴承（见图1）。设作用在轴上的

轴向负荷

轴承所受的径向负荷

运转中有中度冲击载荷.

，常温下T 作

轴径直径预期计算寿命

附：7207AC 型轴承的

故暂选接触角较大的AC 型（

轴承转速试选择其轴）轴承。

承型号。（提示：由于外加轴向负荷已接近

图1

【答案】如图2所示。

图2 （1）求S :

（2）求A :

所以

N

所以（3）求