机械设计习题及答案(2)

2019-04-01 22:26

2. 螺栓受拉应力循环特性系数是多少?

解:

螺栓刚度Cb?tan30??0.57735,被联接件刚度Cm?tan45??1,从图中可知

F0=4000N,则螺栓的总拉力为:

F2?F0?0.5773Cb?(1000~2000)=4366~4732N F=4000+

0.5773?1Cb?Cm应力循环特性系数为:r?

?minF2min4366???0.92265 ?maxF2max4732题二、图示为一托架的边板用6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接,托架受一个大小为60kN的载荷FQ作用,试问哪个螺栓受力最大?

由于FQ,每个螺栓受向下的剪力为:

Fip?FQ6?104N

由于T,受力最大的螺栓为

Fmax?Trmax/?ri2, rmax?1252?62.52?139.75mm

i?16计算Fmax?24394N, 螺栓3,4受力最大,

22F?Fip?Fmax?2FipFmaxcos?

.图示钢板用两只普通螺栓联接,已知横向工作载荷为R,接合面之间的摩擦系数

f=0.15,为使联接可靠,取防滑系数Ks=1.2,则每个螺栓需要的预紧力F0为

A.0.5R B.R C.2R D.4R

R

R/2

R/2

受轴向力的紧螺栓联接,已知螺栓刚度Cb=0.4?106N/mm,被联接件的刚度

Cm=1.6?106N/mm,螺栓所受的预紧力F0=8000N,螺栓所受的工作拉力

F=4000N,求螺栓所受的总拉力F2和残余预紧力F1分别为多少?

题三、如图所示为螺栓联接结构,当工作载荷F=5000N加在下端后,在结合面A处,仍要求一定的剩余预紧力,其大小为1.4F,设材料的许用拉应力为200MPa,求螺栓危险截面直径?

解:

1.3?F?F1?/??d12/4?????

则,d1?9.97mm

题四、已知某蜗轮传递的功率为P=5kW,转速n=90r/min,载荷有轻微冲击,轴径d=60mm,轮毂长L'=100mm,轮毂材料为45号钢。试设计此蜗轮与轴的键联接。 解:

1. 选择键的类型。考虑到蜗轮工作时有较高的对中性要求,故选择普通平键;蜗轮安装在轴的中段,可选用A型平键。

2. 确定键的尺寸。由轴的直径d=60mm,从机械手册查得键的截面尺寸为b?h?18?11,由于轮毂长L'=100mm,取较为接近的标准键长L=90mm。 3. 计算工作转矩:

9.55?106P9.55?106?5?5.31?105N?mm T?=

90n4. 校核挤压强度。轴和键为钢制,则联接中较弱的为铸铁轮毂,按照载荷有轻微冲击,查得铸铁的许用挤压应力

???p???50~60MPa

则挤压应力为:

2T2?5.31?105?p???44.66MPa????p?? kld5.5?72?60由设计结果可知,此设计可用。 平键分为()()()3种。

按照键头部形状,普通平键分为()()()。普通平键用于()联接,导键和滑键用于()联接。 平键的工作面是(),楔键的工作面是()。

普通平键联接当采用双键时,两键应在周向相隔()(度)布置;半圆键联接采用双键时则应布置在()。

半圆键联接的主要优点是(),其键槽多采用()加工。 A键对轴的削弱较小 B工艺性好、键槽加工方便 C指状铣刀 D圆盘铣刀

普通平键静联接,其主要失效形式是(),导键与滑键属于动联接,其主要失效形式是()。

设平键联接原来传递的最大转矩为T,现欲增为1.5T,则应()

A将键宽增大到1.5倍 B将轴直径增大到1.5倍 C安装一对平键 D将键高增大到1.5倍 平键是(标准件或非标准件),其剖面尺寸是根据()按标准选取的,其长度是根据()按标准选取的。


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