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一、简答题

1． 花键连接的应用特点是什么？按其形状的不同可分为哪三种？各用于什么场合？

【答案】花键连接可认为是平键连接在数目上的发展，但与平键连接相比，花键连接受力较为均匀，承载能力大，定心性和导向性较好。同时由于齿槽浅，齿根处应力集中小，对轴的削弱小。

按其形状的不同，可分为：

（1）矩形花键应用最为广泛，可用于轻载或重载的各种动、静连接。 （2）渐开线花键用于传递大转矩并且轴径也大的场合。 （3）三角形花键主要用于轴与薄壁零件的连接。

2． 圆柱螺旋弹簧的端部结构有何功用？

【答案】圆柱螺旋弹簧的端部结构形式很多，

压缩弹簧的端部各有起支承作用，不参与变形；拉伸弹簧的端部有挂钩，以便安装和加载。

3． 斜齿轮的强度计算和直齿轮的强度计算有何区别？

【答案】斜齿轮的强度计算中其受力分析是按轮齿法向进行的，计算的模数是法向模数形系数

和应力修正系数

是按斜齿轮的当量齿数

齿

查得的。强度校核公式中的系数小于直齿

圈与邻圈并紧，只

轮公式中的系数，

计算出的小于直齿轮，说明斜齿轮的强度比直齿轮高。

4． —对标准直齿轮传动，如果作用在齿轮上的圆周力不变，且材料、齿宽、模数及传动比都不变，而把中心距加大一倍，齿轮的分度圆、齿顶圆及齿根圆也相应增大，则接触应力和齿根弯曲应力如何变化？

【答案】中心距加大一倍，就必须使分度圆半径增加一倍，而模数不变就只能使齿数増加一倍，在圆周力不变的情况下，必然转矩增加一倍，

在接触应力公式中以得：中心距加大后的接触应力接近原来接触应力的曲应力的

代替

以

代替可

倍；中心距加大后的齿根弯曲应力是原来弯

倍，再考虑到齿数的增加使齿形系数和齿宽系数变小，实际弯曲应力接近原来弯曲应

力的一半。

5． 满足正确啮合条件的一对直齿圆柱齿轮一定能保证连续传动条件吗？

【答案】满足齿轮传动的正确啮合条件，只能保证齿轮的正确啮合，并不能说明齿轮传动是否连续。由于齿轮传动是依靠两轮的轮齿依次啮合而实现的，为了保证一对渐开线齿轮能够连续传动，必须保证重合度

6． 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。

7． 润滑剂的作用是什么？常用的润滑剂有几类？

【答案】在摩擦面间加入润滑剂，不仅可以降低摩擦、减轻磨损、保护零件不遭锈蚀，当采用液体循环润滑时还能起散热降温的作用。此外，润滑剂还具有传递动力、缓冲吸震、密封和清除污物等作用。

常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂等四类。

8． 进行螺栓组连接的受力分析时，有哪五项假说？

【答案】为了简化受力分析时的计算，一般作如下假设：①司一螺栓组内各螺栓是相同的，而且所受的预紧力也相同；②螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合；③受载后连接接合面仍保持为平面；④被连接件为刚体；⑤螺栓的变形在弹性范围内等。

9． 进行齿轮结构设计时，齿轮轴适用于什么情况？

【答案】设计小齿轮的结构时，

当小齿轮的齿根圆至键槽底部的尺寸小于径。对于小锥齿轮，当齿根圆至键槽底部的尺寸小于时，应制成锥齿轮轴。

10．何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？

【答案】基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，蚀前运转的总转数，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用下的寿命相等。其计算方式为

的轴承未发生疲劳点表示。

时，应

制成齿轮轴，以增加齿轮和轴的强度。当轴的强度足够时，齿轮轴的齿根圆直径允许小于轴的直

当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件

二、分析计算题

11．皮带传动大小包角为

度，带与带轮的当量摩擦系数为

若带的初拉力

不考

虑离心力的影响，传递有效圆周力

带传动是否打滑？为什么？

【答案】根据带传动最大有效拉力的公式，可知：

即传递的有效圆周力未达到最大有效拉力，因此带传动不会打滑

12．已知链条节距最大链速

和瞬时最小链速

主动链轮齿数转速，试求平均链速瞬时

【答案】平均链速：小链轮半径：小链轮角速度：则最大链速：最小链速：

时，下工作

下可工

可得：

13．某零件在不稳定变应力情况下，应力性质为对称循环，在循环基数疲劳曲线方程指数m=9

。若在

次，

在

作的应力循环次数

【答案】因为

下工作

所以

可以忽略。根据疲劳曲线方程

下工作

次，在

次，

试按线性疲劳积累假说求出它在

根据Miner 方程可得：