3．选择蜗杆、蜗轮材料的原则什么？通常蜗杆和蜗轮是选择什么材料？（5分）
答：蜗杆和蜗轮的材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是要具有良好的磨合和耐磨性能。 蜗杆一般选择碳钢或合金钢制成，常用的蜗轮材料为铸造锡青铜、铸造铝铁青铜以及灰铸铁。
4.试说明滚子链标记 08A—1—88 GB/T1243—1997 的意义。 答：A系列、节距p=12.7mm，单排，88节滚子链。
1．试简述滚动轴承的基本额定寿命的定义（5分）
答：一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，将其可靠度为90％时的寿命作为标准寿命，（2分）即按一组
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轴承中10％的轴承发生点蚀破坏，而90％的轴承不发生点蚀破坏前的转数(以 10转为单位)或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命L10（3分）
2．链节距的大小对链传动有何影响？在高速、重载工况下，应如何选择滚子链？（5分）
答：链的节距越大，则链条的承载能力就越大，动载荷也越大，周期性速度波动的幅值也越大。在高速、重载工况下，应选择小节距的多排链。
3．闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括哪三部分？其中起主要作用的是哪部分的效率？写出该部分的效率公式。（6分）
.答：1）三部分是：啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗及浸入油池中的溅油损耗（3分）。
2）主要取决于啮合摩擦损耗的效率η1（1分）
3）?1?tan?
tan(???v)式中，γ为蜗杆分度圆柱上的导程角；?v为当量摩擦角（2分）
4．十字轴式万向联轴器适用于什么场合？在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度恒等？(6分)
答：1）十字轴式万向联轴器适用于两轴间有较大的夹角（最大可达35°~45°），而且在机器运转时夹角发生改变仍可正常工作的场合（2分）。
2）成对使用时必须保证主动轴、从动轴与中间轴之间的夹角相等（2分）；而且中间轴的两端的叉形接头应在同一平面内，才能保证主、从动轴的角速度恒等。（2分)
5.在设计液体动压润滑滑动轴承时，当出现下列情况时，可考虑采取什么改进措施？（对每种情况至少提出两种改进措施）（6分） （1）当hmin<[h]时；
（2）当p<[p],pv<[pv]，v<[v]时； (3)当计算进油口的温度ti偏低时； 答：（1）说明轴承的承载能力不够，可采取增大转速、宽度B、宽径比B/d和粘度η及 减小ψ等来提高液体动压润滑滑动轴承的承载能力。
（2） 可考虑改选材料或增大B来提高承载能力。
（3）说明轴承的温升过高，承载量过大，可考虑增大d,B等来改进。
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四、计算题：
1．图示手动铰车采用蜗杆传动，已知:蜗杆头数z1=1，模数m=8mm，蜗杆分度圆直径d1=64mm，蜗轮齿数z2=40，卷筒直径D=200mm。蜗杆旋向和转向n1见图，试求:
1) 吊起重量Q=10000N，蜗杆传动效率η=0.40，手摇时施加推力F=200N，则手柄转臂长度L应为多少? 2) 计算蜗杆轮齿上的圆周力、径向力和轴向力大小。 3) 标出上述圆周力、径向力和轴向力的方向 （14分）
解：1) T2=Q3D/2=100003200/2=1000000 N.mm （2分） T1= T2/i/η=1000000/40/0.4=62500 N.mm （2分） ( i =z2/z1 =40/1=40 )
L= T1/F=62500/200=312.5 mm （1分）
2) Ft1= 2T1/d1 =2362500/64=1953.125 N （2分） Fa1=Ft2=2T2/d2 =23106 /320=6250 N （2分） (d2=m3z2=8340=320 mm)
Fr1= Ft2tanα=62503tan20o =2274.814 N （2分） 3) 见上图 （3分）
2．如图所示的轴上装有一斜齿圆柱齿轮，采用一对7209AC轴承作为支承，已知作用于齿轮上的径向力Fre =3600N，圆周力Fte=6000N，轴向力 Fae =900N，转速n=500r/min，载荷系数fd=1.2，试计算两个轴承的基本额定寿命（以小时计）。(20分)
附：7209AC轴承数据：e=0.68，C=39500N。Fa/Fr≤e时，X=1，Y=0；Fa/Fr>e时，X=0.44，Y=0.87。派生轴向力Fd=eFr 。
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解：
列平衡方程为：FHr1?300-Fte?100?0，解得：FHr1?2000N。 （1分）
由FHr1?FHr2?Fte?0解得：FHr2?Fte?FHr1?6000?2000?4000N （1分） 由FVr1?300?Fre?100?Fae?100?0解得：FVr1??1500N （1分）
由FVr1?FVr2?Fre?0解得FVr2??2100N （1分） 所以F222r1?FHr1?FVr1?2000?15002?2500N （1分）
F?F222r2Hr2?FVr2?4000?21002?4517.7N （1分）Fd1?eFr1?0.68?2500?1700N,Fd2?eFr2?0.68?4517.7?3072N （2分）因为Fd2?Fae?3072?900?3972N?Fd1，所以轴承1被“压紧”，轴承2“放松”。
Fa1?Fae?Fd2?3972N,Fa2?Fd2?3072N。 （4分）Fa1?3972?1.5888?e,XF23072F25001?0.44,Y1?0.87；aF??0.68?e,X2?1,Y2?0。r1r24517.7
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P1?fd(X1Fr1?Y1Fa1)?1.2?(0.44?2500?0.87?3972)?5466.77NP （4分）
2?fd(X2Fr2?Y2Fa2)?1.2?(1?4517.7?0)?5421.24NL?106Ch160n(P)??106(39500)3?12574.12h160?5005466.771066 （4分）
Lh1?60n(CP)??10(3950024)3?12893.6h260?5005421.1. 如图所示为圆锥齿轮、蜗杆传动系统。已知轴I的转向见图，蜗杆头数z3=1 、模数m=8mm ，蜗杆分
度圆直径d3=80mm ，蜗轮齿数z4=50 ，卷筒直径D=200mm 。吊起重量Q=8000N，蜗杆传动效率η=0.50 ，试求: （15分）
（1）考虑轴II上所受轴向力能抵消一部分，确定零件3 蜗杆螺旋线方向； （2）标出蜗轮轮齿上的圆周力、径向力和轴向力的方向； （3）计算上述圆周力、径向力和轴向力大小； （4）计算蜗杆的导程角。
解：1）见图（2分）
2）见图（3分）
3）T4=Q3D/2=80003200/2=800000 N.mm （1分） i 34=z4/z3 =50/1=50
T3= T4/i34/η=800000/50/0.5=32000 N.mm （1分） Fa4 = Ft3 = 2T3/d3 = 2332000/80=400 N （2分） d4=m3z4=8350=400 mm
Ft4=2T4/d4 =23800000 /320=4000 N （2分） Fr4= Ft4tanα =40003tan20o =1456 N （2分）
4） q= d3/m=80/8=10
tanγ= z3/q=1/10=0.1 , γ=5.711o （2分）
2．如图所示为轴上反装两个圆锥滚子轴承30209E，齿轮的分度圆直径d=200mm，轴上作用圆周力FT=3000N，径向力FR=1200N，轴向力FA=1000N，载荷系数fd=1.2。试求： （18分） （1）两个轴承所受的径向载荷； （2）两个轴承所受的当量动载荷； （3）哪个轴承的寿命较短？
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注：FFd?r2Y,e?0.4。当FaF?e时，X?0.4,Y?1.5；当Fa?e时，X?1,Y?0rFr。
解：
（1） 可列平衡方程为：Fr1V?400?FR?200?FA?100?0，解得：Fr1V?350N。（1分） 由Fr1V?Fr2V?FR?0得：Fr2V?FR?Fr1V?1200?350?850N （1分） 并且有：Fr1H?Fr2H?FT/2?1500N （2分） 所以F22r1?Fr1H?Fr1V?15002?3502?1540.3N （1分） F22r2?Fr2H?Fr2V?15002?8502?1724.1N （1分）
（2）FFd1?r12Y?1540.32?1.5?513.4N,FF1724.1d2?r22Y?2?1.5?574.7N （2分）因为Fd2?FA?574.7?1000?1574.7?Fd1，所以轴承1被“压紧”
，轴承2“放松”。 Fa1?FA?Fd2?1574.7N,Fa2?Fd2?574.7N。 （4分）Fa11574.7F574.7F??1.02?e,X1?0.4,Y1?1.5；a2?0.33?e,X2?1,Y2?0。 r11540.3F?r21724.1P1?fd(X1Fr1?Y1Fa1)?1.2?(0.4?1540.3?1.5?1574.7)?3573.8NP2?fd(X2Fr2?Y2Fa2)?1.2?(1?1724.1?0)?2068.9N （4分）
（3）因P1?P2，故轴承1的寿命较短。 （2分）1. 已知某不完全液体润滑径向滑动轴承，所受径向载荷F=40000N ，其轴颈直径d=100
mm ，宽径比B/d=1.0 ，轴转速 n=500 r/min,轴承材料的最大许用值：[p]=15MPa 、 [v]=4m/s 、[pv]=12MPa.m/s，试校核该轴承的p、 pv和v值是否满足上述要求。（10分） 解：B=d31.0=100mm
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