机械设计习题(第八版) 有答案(2)

2019-04-14 20:20

当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时,则____4______。

(1)被联接发生分离,联接失败 (2)被联接件即将发生分离,联接不可靠

(3)联接可靠,但不能再继续加载(4)联接可靠,只要螺栓强度足够,外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍

6-16 有一气缸盖螺栓联接,若气缸内气体压力在0~2MPa之间循环变化,则螺栓中的应力变化规律为____3______。

(1)对称循环变应力 (2)脉动循环变应力 (3)非对称循环变应力(4)非稳定循环变应力

6-21 为了改善螺纹牙上的载荷分部,通常都以_____4____的方法来实现。

(1)采用双螺母 (2)采用加高的螺母 (3)采用减薄的螺 (4)减少螺栓和螺母的螺距变化差 6-22 被联接件受横向载荷作用时,若采用一组普通螺栓联接,则载荷靠_____1_____来传递。

(1)接合面之间的摩擦力 (2)螺栓的剪切和挤压 (3)螺栓的剪切和被联接件的挤压

6-23 设计螺栓组联接时,虽然每个螺栓的受力不一定相等,但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度,这主要是为了_____3_____。

(1)外形美观 (2)购买方便 (3)便于加工和安装

6-25 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时,通常是按___4_______来进行计算的。

(1)第一强度理论 (2)第二强度理论 (3)第三强度理论 (4)第四强度理论

6-27 当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时,螺栓杆受到____3_____作用。

(1)弯曲和挤压 (2)拉伸和剪切 (3)剪切和挤压 (4)扭转和弯曲

二、分析与思考题

1、为什么螺纹联接大多数要预紧?

2、螺纹联接为什么要防松?防松的根本问题是什么? 3、防松的基本原理有哪几种?具体的防松方法各有哪些?

6

4、两螺纹联接分别采用厚薄不同的螺母,其中一个可旋合10圈,另一个可旋合20圈。其它结构和受力条件均相同。问这两个联接的强度是否一样?为什么? 5、螺栓的性能等级为8.8级,性能等级数字代号的含义是什么?

6、.紧螺栓联接所受轴向变载荷在0~F间变化,当预紧力F0一定时,改变螺栓或被联接件的刚度,对螺栓联接的强度和联接的紧密性有何影响?

三、计算题

1、图示为4个普通螺栓组联接,载荷R=5000 N,L=280 mm,l=100 mm,接合面间的摩擦系数 f=0.3,接合面防滑系数Ks=1.3,螺栓许用切用力90MPa,试确定预紧力及螺栓最小直径。

解:

转矩:T=R·L=1400 N·m 横向力:F=5000 N F1=F/4=1250 N

T1400F2max???4950 N ?3222?100?104?l2 2、 图示为两块边板和一块承重板焊接成的龙门起重机导轨托架。两边板各用四个螺栓与工字钢立柱联接,托架承受的最大载荷为R=20 kN,问:

(1)此联接采用普通螺栓还是铰制孔螺栓为宜?

(2)若用铰制孔用螺栓联接,已知螺栓机械性能等级为8.8,试确定螺栓直径。

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3、 如图a所示的铸铁(HT150)支架,用一组螺栓固定在钢制底座上,支架轴孔中心受一斜力P=10000 N,P力与水平面的夹角α=30°,轴孔中心高度 h=250 mm,底板尺寸l1=200 mm,l2=400 mm,l3=150 mm,螺栓孔中心距 l=320 mm。试求螺栓所受的最大轴向总载荷,并校核螺栓组联接接合面的工作能力。

解 (1)螺栓受力分析

①将斜力P 分解为水平分力Px 和垂直分力Pz;再将水平分力Px简化到接合面上,得翻转力矩M 和作用在接合面上的横向力Px,见例2-1图b。支架螺栓组共受以下诸力和力矩作用:

轴向力(作用干螺栓组形心,垂直向上)

N

横向力(作用于接合面,水平向右)

N

倾覆力矩(绕O 轴,顺时针方向)

N.mm

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②计算每个螺栓所需要的预紧力Qp。 Px 要使底板向右滑移,受到联接接合面摩擦

力的阻挡。预紧力Qp使接合面间产生摩擦力。Px 使预紧力减小。M 对摩擦力无影响,因在M作用下,底板右部的压力虽然增犬,但其左部的压力却以同样程度减小。并考虑Pz 对预紧力的影响可得底扳不滑移条件为

x

Z

(无垫片),

取Kf =1.2,f=0.15(铸铁对干燥加工表面),

③计算螺栓的工作拉力。在垂直拉力Pz作用下,螺栓所受到的工作拉力,知

N

在翻转力矩M作用下,螺栓所受到的工作拉力,知

N

故总工作拉力为

N

④计算螺栓总拉力。由式(2-28)得螺栓的总拉力为

N

N

(2)校核螺栓组联接接含面的工作能力 ①检查受载时铸铁底板右边缘处走否压溃

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式中 接合面有效面积为

mm2

接合面的有效抗弯剖面模量为

mm3

代入得

查表2-4知铸铁(HT150)的许用挤压应力为 面右边缘处不致压溃。

②检查受载时底板左边缘处走否出现间隙

MPa

MPa,由于σpmax<< [σp],故接合

故接合面左边缘处不会产生间隙。

第六章 键、花键、无键联接和销联接

一、选择题

7-1 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间__3__________。

(1)沿轴向固定并传递轴向力 (2)沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 (3)沿周向固定并传递力矩 (4)安装与拆卸方便

7-3 键的剖面尺寸通常是根据___4_______按标准选择。

(1)传递转矩的大小 (2)传递功率的大小(3)轮毂的长度(4)轴的直径 7-4 键的长度主要是根据____2______来选择。

(1)传递转矩的大小 (2)轮毂的长度 (3)轴的直径 7-9 楔键和_____2____,两者的接触面都具有1:100的斜度。 (1)轴上键槽的底面 (2)轮毂上键槽的底面 (3)键槽的侧面 7-10 楔键联接的主要缺点是___4______。

(1)键的斜面加工困难 (2)键安装时易损坏 (3)键装入键槽后,在轮毂中产生初应力 (4)轴和轴上的零件对中性差

7-11 切向键联接的斜度是做在___3______。

(1)轮毂键槽的底面 (2)轴的键槽底面 (3)一对键的接触面 (4)键的侧面 7-12 平键联接如不能满足强度条件要求时,可在轴上安装一对平键,使它们沿圆周相隔___4______。

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