F5?103??1250（N） ―――3分 z4 在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为
rTT2.5?106＝5524.3（N） ――――――4分 Fs2?2??224r4?80?804r 显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为 Fsmax?Fs1?Fs2?2Fs1Fs2cos?
22 ?12502?5524.32?2?1250?5524.3?cos135?
?6469（N） ―――――――4分
螺纹连接计算题
13.2起重卷筒与大齿轮间用双头螺柱连接，起重钢索拉力FQ = 50 KN，卷简直径D = 400 mm ，8个螺柱均匀分布在直径D0 =500mm的圆周上，螺栓性能等级4.6级，接合面摩擦因子f = 0.12，可靠度系数kf =1.2。试确定双头螺柱的直径。 13.2 解：
1. 确定螺栓所需的预紧力
F0?kfTfzr?kfFQD/2fzD0/2?kfFQDfzD0? 2. 确定螺栓的许用应力
1.2?50?400?50kN?50000N0.12?8?500
2??240N/mm 由表13.5(P347)得：Smin
由表13.7(P348)得：S = 2 (不控制预紧力，静载、碳钢、
M16~M30)
????d1??SminS? 3. 确定螺栓直径
240??120N/mm22
5.2?50000?26.26mm??120
5.2F0????由机械设计手册得：取M30的螺栓，其d1=27.835 mm，p =2 mm 。
13.3 图示气缸盖连接中，已知气缸内压力p在0~2 Mpa之间变化，气缸内径D =500 mm ，螺栓分布在直径D0 = 650 mm的圆周上，为保证气密性要求，剩余预紧力F Q′= 1.8F0 。试设计此螺栓组连接。
13.3 解：一、计算螺栓受力
取螺栓组个数为20个 。 1. 汽缸盖所受合力FQ ：
FQ??D2p4???5002?24?392699.08N 2. 单个螺栓所受最大工作载荷Fmax
3.
Fmax?剩
FQz?余
392699.0820预
?19634.95N紧
力
F0
′
：
F0'?1.8Fmax?1.8?19634.95?35342.92N
4. 螺栓所受最大拉力F∑
F∑ =Fmax + F0′= 19634.95 + 35342.92 = 54977.87 N 5. 相对刚度系数
C1?0.3由表13.9(P351)得：C1?C2
6. 预紧力F0
一、填空题及选择填空题（27分，每空1分）
1．当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、 边界摩擦和干摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。
2. 一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm, 螺纹中径d2=D2=14mm,a.满足 b.不满足
3. 导向平键连接的主要失效形式是 工作面的磨损 ，设计时通过限制 工作面间的压强 来进行耐磨性计算；半圆键的缺点是 键槽对轴强度削弱较大 ，所以主要适用于轴端。
4. 作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40o，相应的V带轮轮槽的两侧面夹角则 牙侧角β=15o,螺纹副材料的当量摩擦系数f′=0.08~0.10, 经计算该螺纹副 a 自锁性要求。
b 。
a.大于40o b.小于40o c. 等于40o。
5. 传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与初拉力F0、带在小带轮上的包角α1、带与带轮间的摩擦系数f等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。当传递的外载荷超过最大有效圆周力下的承载能力时，带在带轮上发生打滑现象；而且在传动比大于1的情况下，打滑总是先从小带轮上开始的，其原因是带在小带轮上的包角小于大带轮上的包角（或
带在大带轮上的包角大于小带轮上的包角）。
6. 齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式是轮齿折断；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳点蚀；高速重载齿轮传动易发生热胶合；轮齿的塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。 7. 下列齿轮参数中，对齿形系数YF没有影响的是 e 。 a. 齿数 b. 变位系数 c. 齿顶高系数 d. 压力角 e. 模数
8. 按国家标准GB/292-93规定，型号7212 C/DB轴承的类型为 角接触球轴承，宽度类型为 窄系列 ，精度等级为 P0 ，公称接触角α = 15 o。
9. 对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是 疲劳点蚀 , 对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是 局部塑性变形 , 对于高速轴承， 发热以至胶合 是其主要失效形式。
10. 滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成， 其失效形式主要是 胶合和磨损 ，主要发生在 轴瓦 上。 二、问答题
1. 齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么？改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？
Kβ的物理意义——考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。 1) 齿轮的制造和安装精度↑ 2) 轴、轴承及机体的刚度↑ 3) 齿轮在轴上的布置——合理选择 4) 轮齿的宽度——设计时合理选择 5) 采用软齿面——通过跑合使载荷均匀 6) 硬齿面齿轮——将齿端修薄、或做成鼓形齿 7) 齿轮要布置在远离转矩输入端的位置。
2. 试述齿轮传动的设计准则
（1）软齿面闭式齿轮传动：通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 （2）硬齿面式齿轮传动：通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。 （3）高速重载齿轮传动，还可能出现齿面胶合，故需校核齿面胶合强度。
（4）开式齿轮传动：目前多是按齿根弯曲疲劳强度进行设计，并考虑磨损的影响将模数适当增大（加大10~15%）。
3. 按照轴所受载荷类型的不同，轴分为那几种类型？并分别举例说明。
（1）仅受弯矩M的轴——心轴，只起支撑零件作用，如自行车前轴。
（2）仅受转矩T的轴——传动轴，只传递运动和转矩不起支撑作用，如汽车后轮传动轴。 （3）既受弯矩又受转矩的轴——转轴，既起支撑又起传运动和转矩作用，如减速器的输出轴。
4．给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。
当量静载荷是一个假想载荷，其作用方向与基本额定静负荷相同，而在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。
5．同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？
1) 在高速重载下能正常工作，寿命长；
2) 精度高；滚动轴承工作一段时间后，旋转精度↓
3) 滑动轴承可以做成剖分式的 — 能满足特殊结构需要。如曲轴上的轴承； 4) 液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用，可以吸收震动，缓和冲击。
5) 滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。 6) 起动摩擦阻力较大。
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