机械设计复习题 下载本文

2 一阶梯轴轴肩处的尺寸为D=60mm,d=50mm,r=4mm,如材料的力学性能为:ζB=650MPa,ζs=360MPa,ζ-1=200MPa,ζ0=320MPa。试绘制此零件的简化极限应力线图。

3 一钢制零件,工作应力为:ζmax=250MPa,ζmin=-50MPa。零件的疲劳强度综合影响系数KζD=1.35,材料的力学性能为ζB=630MPa,ζs=455MPa,ζ-1=285MPa,ζ0=510MPa。若许用安全系数对变应力取[Sζ]=1.3、对静应力取[Sζ]'=1.5,并按无限寿命考虑,试分别用解析法和图解法校核该零件的安全系数。

题4图

4 一滑轮轴在一个周期内的载荷和转速变化情况如图所示。若使用寿命预期为8年,每年工作240天,每天累计工作2h;轴材料的疲劳曲线方程的幂指数m=9,应力循环基数N0=107。试计算轴的寿命系数KN。

第六章 螺纹联接及螺旋传动

一、选择题

1 在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是__________。 (1)三角形螺纹 (2)梯形螺纹 (3)锯齿形螺纹 (4)矩形螺纹 2 在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的螺纹是__________。 (1)三角形螺纹 (2)梯形螺纹 (3)锯齿形螺纹 (4)矩形螺纹 3 当两个被联接件不太厚时,宜采用__________。

(1)双头螺柱联接 (2)螺栓联接 (3)螺钉联接 (4)紧定螺钉联接

4 当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常拆装时,往往采用__________。 (1)螺栓联接 (2)螺钉联接 (3)双头螺柱联接 (4)紧定螺钉联接

5 当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常拆装时,往往采用__________。 (1)螺栓联接 (2)螺钉联接 (3)双头螺柱联接 (4)紧定螺钉联接

6 普通螺纹的牙型角α为60o,当摩擦系数μ=0.10时,则该螺纹副的当量摩擦系数μv=__________。 (1)0.105 (2)0.115 (3)0.1115 (4)0.104

7 在拧紧螺栓联接时,控制拧紧力矩有很大方法,例如__________。 (1)增加拧紧力 (2)增加扳手力臂 (3)使用测力矩扳手或定力矩扳手 8 螺纹联接防松的根本问题在于__________。

(1)增加螺纹联接的轴向力 (2)增加螺纹联接的横向力 (3)防止螺纹副的相对转动 (4)增加螺纹联接的刚度 9 承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时,剩余预紧力为 F″,其螺栓所受的总拉力F0为__________。 (1)

(2)

(3) (4)

10 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接,当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时,螺栓的刚度Cb愈小,则__________。

(1)螺栓中总拉力的变化幅度愈大 (2)螺栓中总拉力的变化幅度愈小 (3)螺栓中总拉力的变化幅度不变 (4)螺栓中的疲劳强度降低

11 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接,当其螺栓的总拉力F0的最大值和螺栓的刚度Cb不变时,被联接件的刚度Cm愈小,则__________。

(1)螺栓中总拉力的变化幅度愈大 (2)螺栓中总拉力的变化幅度愈小 (3)螺栓中总拉力的变化幅度不变 (4)螺栓疲劳强度愈高

12 承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接,该联接中的螺_________。

(1)受剪切作用 (2)受拉伸作用 (3)受剪切和拉伸作用(4)既可能受剪切作用又可能受拉伸作用

13 现有一单个螺栓联接,要求被联接件的结合面不分离,假定螺栓的刚度Cb与被联接的刚度Cm相等,联接的预紧力为F′,现开始对联接施加轴向载荷,当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时,则__________。 (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

14 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__________。

(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 15 为了改善螺纹牙上的载荷分部,通常都以_________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

16 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__________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

17 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__________。

(1)外形美观 (2)购买方便 (3)便于加工和安装

18 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__________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

19 当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时,螺栓杆受到_________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 20 滑动螺旋传动,其失效形式多为__________。

(1)螺纹牙弯断 (2)螺纹磨损 (3)螺纹牙剪切 (4)螺纹副咬死 二、分析与思考题

1. 螺纹的主要参数有哪些?各参数间的关系如何?在设计中如何应用? 2 根据螺纹旋向的不同,螺纹可以分为哪几种?如何判断螺纹的旋向? 3 常见螺栓的螺纹是右旋还是左旋?是单线还是多线?为什么?

4 圆柱螺纹的公称直径指的是哪个直径?计算螺纹的摩擦力矩时使用哪个直径?计算螺纹危险截面时使用的是哪个直径?

5 螺纹联接为什么要防松?防松的根本问题是什么?

6 防松的基本原理有哪几种?具体的防松方法和装置各有哪些?

7 什么叫螺纹的自锁现象?自锁条件如何?螺旋副的传动效率又如何计算? 8 螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么?

9 何为松螺纹联接?何为紧螺栓联接?它们的强度计算方法有何区别?

10 试画出螺纹联接的力-变形图,并说明联接在受到轴向工作载荷后,螺纹所受的总拉力、被联接件的剩余预紧力和轴向工作载荷之间的关系。 11 进行螺栓组联接受力分析的目的是什么?

12 承受横向载荷的铰制孔用螺栓联接,其工作原理是什么?螺栓的危险截面在哪里?螺栓受到什么力的作用?产生什么应力?

13 对承受横向载荷或传递力矩的紧螺栓联接采用普通螺栓时,强度计算公式中为什么要将预紧力提高到 1.3倍来计算?若采用铰制孔用螺栓时是否也这样考虑?为什么?

14 按螺旋副摩擦性质的不同,螺旋传动可分为哪几类?试说明它们的优缺点。

15 滑动螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺杆直径及螺母高度)主要根据哪些计算准则来确定?

16.对受轴向变载荷的紧螺栓联接,在限定螺栓总拉力的情况下,提高螺栓疲劳强度的有效措施是 。

A.增大被联接件的刚度 B. 减小被联接件的刚度 C. 增大螺栓的刚度

三、设计计算题

1 试推导如图所示受转距T作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式:

1. 当用普通螺栓时; 2. 当用铰制孔用螺栓时。

2 设螺栓刚度C1,被联接件的刚度C2,若C2=8C1,预紧力

F′=1kN,外载荷F=1.1kN,试求螺栓中的总拉力F0和被联接件中的剩余预紧力F″。

3 如图示为一盛水容器,载重为G(自重不计),缸与盖之间用螺栓联接,总的预紧力∑F′=G,容器中的水为常压。问:1)水缸吊起后,水会不会从结合面处漏出?所用垫片是软些好还是硬些好?为什么?2)若盛水容器的自重为载重的一半,则为保证结合面处不漏水,螺栓的相对刚度系数应为多大?

4 图示用两个M10的螺钉固定一牵曳环,若螺钉材料为Q235钢,装配时控制预紧力,结合面为毛面,摩擦系数μs=0. 3,可靠系数K=1.2。求所允许的牵曳力FR为多少?