机械设计作业答案
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
。
A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中,传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间
。
A. 沿轴向固定并传递轴向力
B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
3. 变应力特性可用五个参数中的任意
A. 一个
B. 两个
个来描述。
C. 三个
D. 四个
4. 下列四种叙述中, A. 变应力只能由变载荷产生
是正确的。 B. 静载荷不能产生变应力
C. 变应力是由静载荷产生
D. 变应力由变载荷产生,也可能由静载荷产
生
5. 在进行疲劳强度计算时,其极限应力为材料的
A. 屈服极限
18. 平 键 联 接 能 传 递 的 最 大 扭 矩 为 T , 现 要 传 递 的 扭 矩 为 1.5T , 则
应
。
A. 把键长 L 增大到 1.5 倍
B. 把键宽 b 增大到 1.5 倍
C. 把键高增大到 1.5 倍
D. 安装一对平键
19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度,两个切向键最好布置成
。
在具体设计时一般顺序是
。
A. b→a→c→d
B. b→c→a→d
C. a→c→b→d
D. c→d→b→a
28. 轴上装有一对平键时,若传递扭矩 T=150N·m,则验算强度时,仍可按一个平键来计算,
只要把传递扭矩改为
Nm。
A. 120
B. 100
C. 75
D. 50
江苏开放大学《机械设计》第1次第2次第3次形考作业
01-10 ABAB ABAB AA11-20 DCAC BBAC CB21.答:图示机构的自由度为0,故不合理。
在D处改为一个滑块。
22.等加速等减速会有刚性冲击(速度有突变)余弦曲线会有柔性冲击(加速度有突变)正弦曲线运动规律既没有刚性冲击也没有柔性冲击(无速度突变,无加速度突变)等速运动规律有刚性冲击,等加速减速运动规律有柔性冲击,正弦加速,3-4-5多项式运动规律无刚性柔性冲击,余弦加速运动规律有柔性无刚性,一般是以加速度突变大小来确定刚性柔性得23.答:刚性转子静平衡的力学条件:在转子上加一平衡质量所产生的惯性力与各偏心质量的惯性力的合力(或质径积的矢量和)为零,或使转子的质心在回转轴线上。
刚性转子动平衡的力学条件:各偏心质量(包括平衡质量)的惯性力的矢量和为零,以及由这些惯性力所构成的力矩的矢量和也为零。
当转子的宽度b与直径D之比(宽径比)小于0.2时,例如砂轮、飞轮、齿轮、带轮和盘形凸轮等,由于其轴向尺寸较小,故可近似地认为其所有的质量都分布在垂直于轴线的同一个平面内。
如果转子的质心位置不在回转轴线上,则当转子转动时,其偏心质量就会产生离心惯性力,从而在运动副中引起附加动压力。
当转子的支承阻力很小时,在重力的作用下,质心将处于回转轴线下方,因为这种不平衡现象在转子静止时就能显示出来。
24.答:(一)避免在预定寿命期内失效的要求。
1.强度零件在工作中发生断裂或不允许的残余变形统属强度不足。
2.刚度零件在工作时所产生的弹性变形不超过允许的限度,就叫做满足了刚度要求。
3.寿命有的零件在工作初期虽然能够满足各种要求,但在工作一定时间后,却可能由于某些原因而失效。
(二)结构工艺性要求零件具有良好的结构工艺性,是指在既定的生产条件下,能够方便而经济地生产出来,并便于装配。
所以零件的结构工艺性应从毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环节加以综合考虑。
(三)可靠性要求零件可靠度的定义与机器可靠度的定义是相同的,即在规定的使用时间内和预定的环境条件下,零件能够正常地完成其功能的概率。
机械设计作业(第一次)及答案 (1)
《机械设计》作业(第一次)填空1应力循环特性系数r=0的应力称为脉动循环。
2如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限,则零件将发生塑性变形。
3零件疲劳强度极限的综合影响系数包括零件的有效应力集中系数、尺寸系数、强化系数和表面质量系数。
4设计机器的方法大体上有内部式设计、外推式设计和开发性设计三种。
5在机械设计时,选择材料主要考虑使用要求、工艺要求和经济要求这三个方面的问题。
6防松的根本问题在于防止螺纹副相对转动,具体的防松装置或方法很多,就工作原理来看可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。
7不可拆的联接有焊接、铆接和胶接。
8普通平键联接的工作面是键的两侧面;楔键联接的工作面是键的上下面。
9零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动,最常用的周向定位零件是花键和键____。
10不随时间变化的应力称为静应力,随时间变化的应力称为变应力,具有周期性的变应力称为循环变应力。
11按照平面图形的形状,螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
12驱动机器完成预定功能的部分称为___原动机__。
13金属材料尤其是钢铁使用最广;在机械产品中钢铁材料占__90%以上__。
14机械零件制造中使用最广的金属材料是_ 钢铁___。
15机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和执行部分。
16如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限,则零件将发生塑性变形。
17一部机器的质量基本上取决于__设计阶段___。
单选1零件设计时,限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为( A )。
A. 强度准则B. 刚度准则C. 寿命准则D. 振动稳定性准则2当两个被联接件不宜制成通孔,且需要经常拆卸通常采用( C )。
A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接3利用( A )热处理工艺可使金属材料的硬度降低、并消除内应力、均匀组织、细化晶粒和预备热处理。
A.退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 渗碳淬火4在机械设计中,常采用螺纹联接,键、花键、销联接和弹性环联接形式进行联接,这种联接称为( B )。
机械设计B 1,2,3次作业客观题答案
机械设计B第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确,共13道小题)1. 对于大量生产,形状较复杂、尺寸大的零件应选择_________________毛坯。
(A) 自由锻造(B) 冲压(C) 模锻(D) 铸造正确答案:D解答参考:2. 对于联接用螺纹,主要要求联接可靠,自锁性能好,故常选用________。
(A) 升角小,单线三角形螺纹(B) 升角大,双线三角形螺纹(C) 开角小,单线梯形螺纹(D) 升角大,双线矩形螺纹正确答案:A解答参考:3. 在螺栓联接中,有时在一个螺栓上采用双螺母,其目的是_______。
(A) 提高强度(B) 提高刚度(C) 防松(D) 减小每圈螺纹牙上的受力正确答案:C解答参考:4. 在螺栓联接设计中,若被联接件为铸件,则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台,其目的是_______。
(A) 避免螺栓受附加弯曲应力作用(B) 便于安装(C) 为安置防松装置(D) 为避免螺栓受拉力过大正确答案:A解答参考:5. 普通平键联接工作时,键的主要失效形式为_________。
(A) 键受剪切破坏(B) 键侧面受挤压破坏(C) 剪切与挤压同时产生(D) 磨损和键被剪断正确答案:B解答参考:6. 采用两个普通平键时,为使轴与轮毅对中良好,两键通常布置成_________。
(A) 相隔180度(B) 相隔120~130度(C) 相隔90度(D) 在同一母线上正确答案:A解答参考:7. 带张紧的目的是_______。
(A) 减轻带的弹性滑动(B) 提高带的寿命(C) 改变带的运动方向(D) 使带具有一定的初拉力正确答案:D解答参考:8. V带传动中,小带轮直径的选取取决于_______。
(A) 传动比(B) 带的型号(C) 带传递的功率正确答案:C解答参考:9. 一般开式齿轮传动的主要失效形式是_______。
(A) 齿面胶合(B) 齿面疲劳点蚀(C) 齿面磨损或轮齿疲劳折断(D) 轮齿塑性变形正确答案:C解答参考:10. 在直齿圆柱齿轮设计中,若中心距保持不变,而把模数增大,则可以______。
机械设计课后作业及部分解答
螺纹联接作业1.受轴向载荷的紧螺栓联接,被联接钢板间采用橡胶垫片。
已知预紧力为1500N,当轴向工作载荷为1000N时,求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。
2.图示汽缸螺栓联接,汽缸内压力p在0-1.5MPa间变化,缸盖和缸体均为钢制,为保证气密性要求,试选择螺栓材料,并确定螺栓数目和尺寸。
3.图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到的拉力F=28kN,摩擦系数f=0.2,控制预紧力,试确定所需螺栓的直径。
4.图示YLD10凸缘联轴器,允许传递的最大转矩为630N·m,两半联轴器采用4个M12×60的铰制孔螺栓,性能等级为8.8级,联轴器材料为HT200,试校核联接强度。
5.铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示,已知L=300mm,a=60mm,试求三个方案中,受力最大的螺栓所受的力各为多少?哪个方案较好?6.图示底板螺栓组联接受外力F e作用,外力F e作用在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。
试分析螺栓组受力情况,并判断哪个螺栓受载最大?保证联接安全的必要条件有哪些?7.指出下列图中的错误结构,并画出正确的结构图。
8.图示刚性联轴器取4个M16小六角头铰制孔用螺栓,螺栓材料为45钢,受剪面处螺栓直径为φ17mm,其许用最大扭矩T=1.5kN·m(设为静载荷),试校核其强度。
联轴器材料HT250。
提示9.上题的刚性联轴器中,若采用M16受拉螺栓,靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩,螺栓材料为45钢,接合面间的摩擦系数f=0.16,安装时不控制欲紧力,试决定螺栓数(螺栓数应为双数)。
10.如图,缸径D=500mm,蒸汽压力p=1.2MPa,螺栓分布圆直径D0=640mm。
为保证气密性要求,螺栓间距不得大于150mm。
试设计此汽缸盖螺栓组联接。
螺纹联接作业解答1~8 (略)解:(1)、求预紧力'F 查手册GB196-81 得113.835d =(M16) p=2H=0.866 p=1.732则:1 1.73213.83513.54666c Hd d =-=-= 查表6.3 取 []4S S =选6.8级:600B a Mp σ=480S a Mp σ=许用拉应力:480[]120[]4sa S Mp S σσ=== 24 1.3'[]c F d σπ⨯≤22[]13.546120'13303.014 1.34 1.3c d F N πσπ⨯⨯∴≤==⨯⨯(2) '2Sf DzF k T μ= 取保 1.3f k =23 1.31500100011.82'13303.010.16155f S k T z F Dμ⨯⨯⨯∴===⨯⨯取 z=12 (双数)解:1、确定螺栓数目z 取间距t =12564016.09125125D z ππ⨯=== 取=162、选螺栓性能等级6.8级 45钢600B a Mp σ= 480S a Mp σ=480S a Mp σ= 3、计算螺栓载荷(1)、气钢盖载荷:225001.2235619.4544D Q p N ππ⨯===(2)、螺栓工作载荷:14726.2216QF N == (3)、残余预紧力: "1.5 1.514726.2222089.33F F N =⨯=(4)、螺栓最大拉力:0"14726.2222089.3336815.55F F F N =+=+=(5)、许用拉力:取安全系数:[]3S S = (不控制预紧力)480[]16033Sa Mp σσ=== 4、计算螺栓尺寸19.5156c d mm ≥==选 M24查 124,20.752,3d d p === 0.866, 2.598H p ==1 2.59820.75220.31919.515666c Hd d =-=-=> (满足要求) 若选M22 122,19.294, 2.5d d p === 则: H=0.866 p=2.1651 2.16519.29418.93366c Hd d =-=-= (不满足) 轴毂联接作业1.图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。
机械设计作业集答案
第十五章 轴一、选择题15—1按所受载荷的性质分类,车床的主轴是 A ,自行车的前轴是 B ,连接汽车变速箱与后桥,以传递动力的轴是 C 。
A 转动心轴B 固定心轴C 传动轴D 转轴15—2 为了提高轴的刚度,措施 B 是无效的。
A 加大阶梯轴个部分直径B 碳钢改为合金钢C 改变轴承之间的距离D 改变轴上零件位置15—3 轴上安装有过盈联接零件时,应力集中将发生在 B 。
A 轮毂中间部位B 沿轮毂两端部位C 距离轮毂端部为1/3轮毂长度处 15—4 轴直径计算公式3nP C d ≥, C 。
A 只考虑了轴的弯曲疲劳强度 B 考虑了弯曲、扭转应力的合成C 只考虑了扭转应力D 考虑了轴的扭转刚度 15—5 轴的强度计算公式22)(T M M e α+=中,α是 C 。
A 弯矩化为当量转矩的转化系数B 转矩转化成当量弯矩的转化系数C 考虑弯曲应力和扭转切应力的循环性质不同的校正系数D 强度理论的要求 15—6 轴的安全系数校核计算,应按 D 计算。
A 弯矩最大的一个截面B 弯矩和扭矩都是最大的一个截面C 应力集中最大的一个截面D 设计者认为可能不安全的一个或几个截面15—7 轴的安全系数校核计算中,在确定许用安全系数S 时,不必考虑 A 。
A 轴的应力集中B 材料质地是否均匀C 载荷计算的精确度D 轴的重要性 15—8 对轴上零件作轴向固定,当双向轴向力都很大时,宜采用 C 。
A 过盈配合B 用紧定螺钉固定的挡圈C 轴肩—套筒D 轴肩—弹性挡圈 15—9 对轴进行表面强化处理,可以提高轴的 C 。
A 静强度B 刚度C 疲劳强度D 耐冲击性能 15—10 如阶梯轴的过渡圆角半径为r ,轴肩高度为h,上面安装一个齿轮,齿轮孔倒角为C 45°,则要求 A 。
A r<C<hB r=C=hC r>C>hD C<r<h 15—11在下列轴上轴向定位零件中, B 定位方式不产生应力集中。
机械设计作业集及答案(南昌航空大学)
。
A. 止动垫片 B.对顶螺母
C.串联钢丝
D.开口销
14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中,传动效率最高的是
螺旋副。
A. 单线矩形
B. 单线梯形
C. 双线矩形
D. 双线梯形
15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间
。
A. 沿轴向固定并传递轴向力
B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
。
A. 拉力
B. 扭矩
C. 压力
D. 拉力和
扭矩
6. 采用普通螺栓联接凸缘联轴器,在传递扭距时,
。
A. 螺栓的横截面受剪
B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压
C. 螺栓同时受挤压和剪切
D. 螺栓受拉伸和扭转作用
7. 当 两 个 被 联 接 件 之 一 太 厚 , 不 易 制 成 通 孔 , 且 联 接 不 需 经 常 拆 卸 时 , 往 往 采
C. 沿周向固定并传递扭矩
D. 安装与拆卸方便
16. 设计键联接时,键的截面尺寸 b h ,通常根据
按标准选择。
A. 所传递转矩的大小 B. 所传递功率的大小 C. 轮毂的长度 D. 轴的直径
17. 楔键联接的主要缺点是
。
A. 键的斜面加工困难
B. 键安装时易损坏
C. 键楔紧后在轮毂中产生初应力
D. 轴和轴上零件对中性差
3. 螺纹的牙型角为 α,牙型半角为 β,升角为 λ,螺纹副当量摩擦角为 V ,则螺纹副自锁
条件是
。
A.λ≤β
B. β ≤ r
C. α ≤ V
4. 下列四种螺纹中,自锁性能最好的是
D. λ ≤ V
。
A.粗牙普通螺纹
机械设计作业四答案
机械设计作业四答案一、选择题(每题2分,共20分)1.图示结构中,AB 杆将发生的变形为( D ) A 、弯曲变形; B 、拉压变形; C 、弯曲与压缩的组合变形 D 、弯曲与拉伸的组合变形。
2.图示简支梁,( B )对减小梁的弯曲变形效果最明显 A 、减小P B 、减小L C 、增大E D 、增大I3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时,从正应力强度考虑,该梁的承载能力的变化为( B ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍 4.简支梁由铸铁制成,从梁的强度考虑截面形状合理者为( B )。
5.影响圆轴扭转角大小的因素是( B )A.扭矩、材料、轴长B.扭矩、轴长、抗扭刚度C.扭矩、材料、截面尺寸D.扭矩、轴长、截面尺寸 6.下列结论正确的是( C )。
A.杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和B.杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值C.应力是内力的集度D.内力必大于应力 7.力偶的三要素不包括(B )A.力偶矩的大小B.两平行力的间距C.转向D.作用面8.下列哪种约束类型的约束力方向需要假设,而不能直接准确判断(D ) A.柔性约束 B.光滑面约束 C.活动铰链约束 D.固定铰链约束9.一根电线杆地上部分的重心距离地面为h ,重为G 。
台风过后被风吹倾斜,偏离竖直方向30度,则该电线杆地面以下部分对地面以上部分的力偶为( B )A.0B.Gh/2C. GhD.G10.若矩形截面梁的高度h 和宽度b 分别增大一倍,其抗弯截面系数将增大( C)。
Ca/2a/2PABA.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍二、填空题(每题2分,共20分)1、梁弯曲变形时,梁横截面上有正压力存在,其大小与该点到中性轴的距离成正比。
2、平面汇交力系平衡的必要与充分条件是:力系中所有力在任意两个坐标轴上投影的代数和均为零。
3、不为零的力F对x轴的力矩为零的条件是力F的作用线与X轴平行_或者_与X轴相交。
机械设计基础作业解答
最小传动角(即最大压力角) ➢ 死点位置: • 取决于从动件是否与连杆共线。
• 连杆与主动件(曲柄)共线,不与从动件(摇杆)共 线,故无死点。
第四页,编辑于星期日:十五点 分。
P96 6-7
6-7 确定下表中所示各机构的极限位置、最大压力角和死点位置。
第二十六页,编辑于星期日:十五点 分。
第二十七页,编辑于星期日:十五点 分。
970
13.2
第二十八页,编辑于星期日:十五点 分。
第二十九页,编辑于星期日:十五点 分。
第三十页,编辑于星期日:十五点 分。
详解
• 双头螺柱连接
第十六页,编辑于星期日:十五点 分。
详解
• 紧定螺钉连接
d=(0.2-0.3)dh
第十七页,编辑于星期日:十五点 分。
P62 4-11
4-11 试选择驱动某水泵电动机与联轴器的平键连接。已知电动机轴的 输出转矩T=50N.m,轴径d=34mm,铸铁联轴器的轮毂长为85mm, 有轻微冲击载荷作用。
第二十二页,编辑于星期日:十五点 分。
大轮带轮基准直径D2为
D2
n1 n2
D1
970 330
125mm
367.4mm
按P134表9-7,选取标准直径D2=355mm,实际传动比i、从动轮的实际转速分别为
i D2 355 2.84
D1 125
n2
n1 i
970 2.84
341(r
/ min)
从动轮的转速误差率为
• 7-10
μr= 1 mm/mm
第十二页,编辑于星期日:十五点 分。
P50 3-17
机械设计作业答案(河科大版)
学
号
批改日期
-2-
机械设计作业集解答
3—24 零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别?在相同的应力变化规律下, 零件和材料试件的失效形式是否总是相同的?为什么(用疲劳极限应力图说明)? 答:考虑零件的几何形状变化、加 σ a 工尺寸、加工质量及强化因素的影响, 使得零件的疲劳极限要小于材料试件 零件 的疲劳极限。 在相同的应力变化规律下, 零件和 材料试件的失效形式相比不一定相同, 如图示: M1点相同, 而M2点材料静强 度失效,零件是疲劳失效,不同区域为 图中阴影面积。
d1
A
D
题 3—14 图 3—15 在上题 A 图中,d 2 =2d 1 ,小圆柱的弹性模量为 E 1 ,大圆柱的弹性模量为 E 2 ,E 为一定值, 大小圆柱的尺寸及外载荷 F 一定,则在以下四种情况中, D 的接触应力最大, A 的接触应 力最小。 A E 1 =E 2 =E/2 B E 1 =E、E 2 =E/2 C E 1 =E/2、E 2 =E D E 1 =E 2 =E
S σ Sτ
2 Sσ + Sτ2
表示
复合(双向)应力状态下
疲劳或静
强度的安全系数,而
S=
σs
2 2 σ max + 4τ max
表示
复合(双向)
应力状态下的
静 强度的安全系数。
3—21 零件表面的强化处理方法有 化学热处理 、 高频表面淬火 、 表面硬化加工 等。 3—22 机械零件受载荷时,在 截面形状突变处 产生应力集中,应力集中的程度通常随材料强 度的增大而 增大 。
3—28 某零件如图所示,材料的强度极限σ B =650Mpa,表面精车,不进行强化处理。试确定Ⅰ-Ⅰ 截面处的弯曲疲劳极限的综合影响系数 K σ 和剪切疲劳极限的综合影响系数 K τ Ⅰ R3 解: 附图 3-1 , Φ48 Ⅰ 题 3—28 图 Φ40
机械设计作业集2第五版答案
机械设计作业集2第五版答案机械设计基础试题:1 与齿轮等啮合传动相比较,带传动的优点有哪些?答案 1.因具有较好的弹性,可缓和冲击及振动,传动稳定, 噪声大.2.靠摩擦传动的带,过载时将在轮面上打滑,起到安全保护作用3.可以用作两轮中心距很大的场合4.传动装置结构简单,制造容易,维修方便,成本较低.2 与齿轮等压板传动相比较,拎传动的缺点存有哪些?答案1.靠摩擦传动的带传动,由带的弹性变形产生带在轮上的弹性滑动,使传动比不稳定,不准确.2.拎的寿命短,传动效率高, V拎传动的效率约为0.95 .3.无法用作严酷的工作场合.3 V带传动的主要参数有哪些?答案小带轮直径d,小带轮包角,带速v,传动比i,中心距a,初拉力F,拎的根数z,拎的型号等.4 带传动中,以带的形状分类有哪几种形式?答案平带,V拎,多楔带,圆带和活络拎传动.5 按材料来说,带的材料有哪些?答案棉织橡胶制备的,尼龙橡胶制备的和皮革等.6 带传动的打滑经常在什么情况下发生?答案当拉力差值大于摩擦力极限值时,拎与轮面之间的滑动在整个包角内发生,此时主动轮旋转无法传至带,则拎无法运动,拎传动丧失工作能力,此时爆胎情况出现.7 带传动时,带的横截面上产生那些应力?答案扎形变,Vergt形变和弯曲应力.8 在V带传动中,拉力差与哪些因素有关?答案主动轮包角,当量摩擦系数,拎轮楔角,材料摩擦系数有关.9 带传动为什么要限制带速,限制范围是多少?答案因带速愈小,则离心力愈小,并使轮面上的也已压力和摩擦力增大,拎忍受的形变减小,对传动有利,但有效率圆周力维持不变时,带速低有助于提升承载能力,通常带速在5~25m/s范围为宜.10 带传动中,小带轮的直径为什么不宜太小?答案因带轮的直径愈小,带愈薄,则拎的弯曲应力愈小,对拎传动有利,所以拎轮直径不必过大.11 V带传动的主要失效形式有哪些?答案主要失灵形式存有爆胎,磨损,散层和烦躁脱落.12 带传动的设计准则是什么?答案设计准则为避免爆胎和确保足够多的使用寿命.13 V带传动设计计算的主要内容是确定什么?答案拎的型号,根数,基准长度,拎轮直径,中心距和拎轮的结构尺寸,以及采用何种张紧装置.14 V带的型号有哪几种?答案型号存有Y,Z,A,B,C,D,E七种15 带传动中,增大包角的主要方法有哪些?答案加强中心距和带的松边外侧加张很紧轮,可以提升包角.16 带传动中,为什么常设计为中心距可调节?答案一就是调整初拉力,提升拎的传动能力.二就是可以加强中心距,减小包角,提升传动能力.三就是易于修理.17 带传动中的工况系数K与哪些主要因素有关?答案 K与拎传动中的载荷性质,工作机的类型,原动机的特性和每天工作时间有关.18 带传动为什么要核验包角?答案小带轮包角愈小,碰触弧上可以产生的摩擦力也越大,则拎传动的承载能力也愈小,通常情况下,增加收入包角大于120o.19 为什么要控制初拉力的大小?答案初拉力过大,音速摩擦力大,极易爆胎;初拉力过小,磨损慢,减小压轴力.20 在带传动设计时,当包角过小应采取什么措施?答案可以使用如下措施:1)减小中心距;2)掌控传动比; 3)加设张很紧轮装置.21 与带传动相比较,链传动有什么优点?答案由于链传动就是压板传动,故传动比精确,工作可靠性不好,承载能力小,传动尺寸较紧凑型,可以在严酷条件下工作(例如工作高温,多尘,易燃等),压轴力较小.22 与带传动相比较,链传动有什么缺点?答案链传动的瞬时传动比不恒定,噪声很大.23 与齿轮传动相比较,链传动有什么优点?答案链传动的中心距很大、成本低、加装难。
0920机械设计基础-作业答案
参考答案:填空题1. 由两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的连接称为运动副。
2. 根据两构件接触情况,可将运动副分为高副和低副。
两构件之间以点线接触所组成的运动副,称为高副。
面接触形成的运动副称为低副。
3. 一个平面高副产生1 个约束,而保留2 个自由度。
4. 在平面机构中,若引入一个低副将引入2 个约束。
5. 按凸轮的形状分,凸轮机构可分为盘形凸轮机构,圆柱凸轮机构和移动凸轮机构。
6. 以凸轮轮廓的最小向径rb为半径所作的圆称为基圆。
7. 凸轮机构的压力角越小,机构的传力特性越好。
8. 凸轮机构中匀速运动规律有刚性冲击。
9. 根据各齿轮轴线是否平行可以把齿轮系分为平面齿轮系和空间齿轮系。
10. 齿轮系包括定轴齿轮系、周转齿轮系和组合周转齿轮系。
11. 周转轮系又可分为差动轮系和行星轮系。
行星轮系和差动轮系都是周转齿轮系。
12. 差动轮系自由度为2 ,行星轮系的自由度为__1__。
13. 滚动轴承的派生轴向力是由轴承外圈的___宽___指向__窄____边。
14. 滚动轴承的外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。
滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用基孔制。
15. 滑动轴承按其所承载方向的不同,可分为径向滑动轴承、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承。
16. 根据受载情况不同,可将轴分为心轴、传动轴__和转轴。
转轴在工作中同时受弯矩和扭矩。
工作中只受弯矩的轴叫做心轴。
传动轴在工作中只受扭矩。
17. 机器的速度波动可分为周期性速度波动和非周期性速度波动。
18. 机器中安装飞轮的作用是调节机械的周期性速度波动。
19. 静平衡的条件为所有质量产生的离心惯性力的合力为零。
20.动平衡又称为双面平衡。
刚性转子的动平衡的条件为所有质量产生的离心惯性力的合力为零及合力矩也为零。
填空题1. 由两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的连接称为。
2. 根据两构件接触情况,可将运动副分为______和______。
两构件之间以点线接触所组成的运动副,称为________副。
机械设计作业集(答案)
机械设计作业集(答案)第五章螺纹一、简答题1.相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别?答普通三角螺纹的牙型角为60 º,又分为粗牙螺纹和细牙螺纹,粗牙螺纹用于—般连接,细牙螺纹在相同公称直径时,螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小,自锁性能好,适合用于薄壁零件和微调装置。
细牙螺纹的自锁性能好,抗振动防松的能力强,但由于螺纹牙深度浅,承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。
2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同?答(1)普通螺栓连接:被连接件不太厚,螺杆带钉头,通孔不带螺纹,螺杆穿过通孔与螺母配合使用。
装配后孔与杆间有间隙,并在工作中不许消失,结构简单,装拆方便,可多个装拆,应用较广。
(2)精密螺栓(铰制孔螺栓)连接:装配间无间隙,主要承受横向载荷,也可作定位用,采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。
(3)双头螺柱连接:螺杆两端无钉头,但均有螺纹,装配时一端旋入被连接件,另一端配以螺母,适于常拆卸而被连接件之一较厚时。
装拆时只需拆螺母,而不将双头螺栓从被连接件中拧出。
(4)螺钉连接:适于被连接件之一较厚(上带螺纹孔)、不需经常装拆、受载较小的情况。
一端有螺钉头、不需螺母。
(5)紧定螺钉连接:拧入后,利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。
可传递不大的轴向力或扭矩。
3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么?答绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧,使连接在承受工作载荷之前,预先受到力的作用。
这个预先加的作蝴用力称为顶紧JJ力。
预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性,以防止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。
4.连接用螺纹已经满足自锁条件,为什么在很多连接中还要采取防松措施?答; 对于一般单线螺纹,螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角,本身能满足自锁条件,但是在冲击、振动或变载荷作用下,螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失,多次反复作用后,就可能松脱。
另外,在温度大幅度变化的情况下,反复的热胀冷缩,也会造成松脱。
机械设计(本)网上作业1
两摩擦表面间的膜厚比λ<0.4时,其摩擦状态为
A、液体摩擦
B、干摩擦
C、混合摩擦
D、边界摩擦
标准答案:D
学员答案:D
本题得分:5
题号:16题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5
内容:
已知设计零件的疲劳缺口系数Kσ=1.3、尺寸系数εσ=0.9、表面状态系数βσ=0.8。则疲劳强度综合影响系数(Kσ)D为
内容:
楔键联接的主要缺点是
A、键的斜面加工困难
B、键安装时易损坏
C、键装入键槽后,在轮毂中产生初应力
D、轴和轴上的零件对中性差
标准答案:D
学员答案:D
本题得分:5
题号:20题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5
内容:
承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接,该联接中的螺栓
A、受剪切作用
内容:
一用45钢制造的零件,工作时受静拉力,危险截面处的最大应力σ=200MPa,许用应力[σ]=250MPa,许用安全系数[S]σ=1.28,则该材料的屈服点σs=___________MPa。
A、156
B、195
C、256
D、320
标准答案:D
学员答案:D
本题得分:5
题号:15题型:单选题(请在以下几个选项中选择唯一正确答案)本题分数:5
内容:
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C1与被联接的刚度C2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
A、被联接发生分离,联接失败
B、被联接件即将发生分离,联接不可靠
C、联接可靠,但不能再继续加载
机械设计作业集答案
机械设计作业集答案一、机械设计基础1. 什么是机械设计?机械设计是指根据工作要求,应用机械原理和机械设计理论,通过运用机械制图、机械力学等知识,进行产品的结构设计、工艺设计和性能计算等工作。
2. 机械设计的主要内容有哪些?机械设计的主要内容包括:产品的功能和性能要求分析、结构设计、工艺设计、运动与力学分析、材料选择、产品装配及工艺评价等。
3. 机械设计的基本原则有哪些?机械设计的基本原则包括:功能应符合要求、结构尽可能简单、性能可靠稳定、制造和维修方便、经济合理等。
4. 机械设计中的材料选择原则有哪些?机械设计中的材料选择原则包括:机械性能要符合要求、经济合理、便于加工和装配、耐久性和疲劳寿命长、环境适应性好等。
5. 机械设计的设计过程包括哪些阶段?机械设计的设计过程包括:产品概念设计、产品结构设计、产品零部件设计、产品装配与工艺设计、产品性能试验及改进等。
二、机械工程绘图1. 机械制图常用的画法有哪些?机械制图常用的画法包括:正投影、俯视图、侧视图、剖视图、三视图等。
2. 机械制图中常用的标注有哪些?机械制图中常用的标注包括:尺寸标注、公差标注、符号标注、材料标注等。
3. 机械制图中常用的图样符号有哪些?机械制图中常用的图样符号包括:螺纹、键槽、齿轮、轴等。
4. 机械制图中常用的尺寸公差有哪些?机械制图中常用的尺寸公差有:线性尺寸公差、角度尺寸公差、圆度、直线度、平面度等。
5. 机械制图中的视图投影法有哪些?机械制图中的视图投影法有:一等投影法、二等投影法。
三、机械力学与运动学1. 什么是机械力学?机械力学是研究物体静止或运动时,所受力学性质及规律的科学。
2. 什么是刚体?刚体是指在空间中移动或变形时,保持其原来形状的物体。
3. 什么是受力分析?受力分析是指通过确定物体上的力和力的作用点来研究物体的运动和受力情况。
4. 机械力学中常用的力的分解方法有哪些?机械力学中常用的力的分解方法有:平行四边形法、三角形法、正交分解法等。
机械设计作业集9答案
班级成绩姓名任课教师学号批改日期第九章链传动一、选择题9-1链条的基本参数是C 。
A、销轴直径B、销轴长度C、节距9-2链传动中,当其它条件不变的情况下,传动的平稳性随链条节距P 的A 。
A、减小而提高B、减小而降低C、增大而提高D、增大而不变。
9-3链传动中,链节数和齿数常分别取B 。
A、偶数与偶数B、偶数与奇数C、奇数与偶数9-4为了限制链传动的动载荷,在节距p 和小链轮的齿数z 1一定时,应该限制A 。
A、小链轮的转速n 1B、传递的功率P C、链条的速度v 9-5链传动设计中,限制小链轮齿数z 1≥9是为了C 。
A、防止脱链现象B、防止小链轮转速过高C、提高传动平稳性D、保证链轮轮齿的强度。
9-6滚子链传动中,应尽量避免使用过渡链节,这主要是因为C 。
A、制造困难B、装配困难C、过渡链节的链板要承受附加弯曲载荷9-7若大链轮齿数超过极限值(z max =120),则B 。
A、链条的磨损快B、易发生脱链现象C、链传动的噪音大9-8对于高速重载的链传动,应选取C 的链条。
A、大节距单排B、小节距单排C、小节距多排9-9两轮轴线在同一水平面的链传动,布置时应使链条的紧边在上,松边在下,这样A 。
A、松边下垂后不致与紧边相碰B、可减小链条的磨损C、可使链传动达到张紧的目的9-10链条由于静强度不够而被拉断的现象,多发生在A 情况下。
A、低速重载B、高速重载C、高速轻载D、低速轻载9-11代号为08A-2×60GB1243·1–1983的链,其节距为C 。
A、8mm B、25.4mm C、12.7mm9-12与齿轮传动相比较,链传动的主要特点之一是C 。
A、适合于高速B、制造成本高C、安装精度要求低D、有过载保护9-13链传动只能用于轴线D 的传动。
A、相交90ºB、相交或任意交角C、空间90º交错D、平行9-14链传动张紧的目的是B 。
A、提高链的工作能力B、避免松边垂度过大C、增加小链轮包角D、保证链条的初拉力9-15链传动压轴力要比带传动小,这主要是因为B 。
机械设计作业答案
10-35 设计铣床中一对直齿圆柱齿轮传动,已知功率 P1=7.5kW,小齿轮主动,转速n1=1450r/min,齿数z1=26, z2=54,双向传动,工作寿命Lh=12000h。小齿轮对轴承非对 称布置,轴的刚性较大,工作中受轻微冲击,7级制造精度。
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接触疲劳强度的校核公式
接触疲劳强度的设计公式
2 KT 1 u 1 Z H Z E d1 3 d u [ ]H d1 3
2
H ZE ZH
KFt u 1 [ H ] bd1 u
Z E 2 Z 2 H KFt u 1 d1 u 1 2 b [ H ] a 100 ( 600) 2 225 mm 400
0 d d 2 d d1 D 400 200 350 0 0 1.4 d d 2 d d1 D 280 140 250
但随着工作机功率的增加,带传动的功率成为关键环节。 方案一:仅使包角α1略有增加,但带速没有增加,小轮的 弯曲应力没有减小,带的传动功率没有根本改善。 方案三:完全没有考虑带的传动能力。 方案二:由于小带轮直径的增加,不仅使包角α1略有增加 更主要的是,带速增加,小轮的弯曲应力明显减小,带的 传动功率得到根本改善。 结论:方案二合理
i n1 900 3.6 n2 250
' 1
z2 75 21 1、“减少小链轮齿数” 方案 z 3.6 3.6
此时链的传动功率下降
' 2、“增加大链轮齿数“方案 z 2 3.6z1 3.6 25 90
对传动功率影响很小。
18
9-20 单排滚子链传动,主动链轮转速n1=600r/min,齿数 zl=21,从动链轮齿数z2=105,中心距a=910mm,该链的节 距p=25.4mm,工况系数KA=1.2,试求链传动所允许传递的 功率P。 解:由节距p=25.4mm,查表9-10得该链型为16A 由n1=600r/min及16A型链在图9-13上查得P0=25KW
机械设计作业第5答案
第五章螺纹联接和螺旋传动一、选择题5—1螺纹升角书增大,则联接的自锁性_J,传动的效率;牙型角增大,则联接的自锁性_A_,传动的效率_C_。
A、提高B、不变C降低5—2在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是_ D _。
A、三角形螺纹B梯形螺纹C、亦齿形螺纹D、矩形螺纹5—3当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常装拆时,往往采用A 。
—A、双头螺柱联接B、螺栓联接 C 、螺钉联接 D 、紧定螺钉联接5—4螺纹联接防松的根本问题在于_ C_。
A、增加螺纹联接的轴向力B、增加螺纹联接的横向力C防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度5—5对顶螺母为—A _防松,开口销为—B_防松,串联钢丝为—B_防松。
A、摩擦B、机械C、不可拆5—6在铰制孔用螺栓联接中,螺栓杆与孔的配合为_B_。
A、间隙配合B、过渡配合C过盈配合5—7在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中,螺栓杆_C_作用。
A、受剪切应力B、受拉应力C受扭转切应力和拉应力D既可能只受切应力又可能只受拉应力5—8受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中,依靠_A_来承载。
A、接合面间的摩擦力B、螺栓的剪切和挤压C螺栓的剪切和被联接件的挤压5—9受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓所受的载荷为—B _;受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中,螺栓所受的载荷为_A_;受轴向工作载荷的普通松螺栓联接中,螺栓所受的载荷是_A_ ;受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓所受的载荷是—D _。
A、工作载荷B、预紧力C工作载荷+预紧力D工作载荷+残余预紧力E、残余预紧力5—10受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接。
假设螺栓的刚度C b与被联接件的刚度G相等,联接的预紧力为F。
,要求受载后接合面不分离,当工作载荷F等于预紧力F o时,则DA 。
联接件分离,联接失效B被联接件即将分离,联接不可靠C联接可靠,但不能再继续加载D联接可靠,只要螺栓强度足够,工作载荷F还可增加到接近预紧力的两倍5—11重要的螺栓联接直径不宜小于M12这是因为C。
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第五章螺纹联接和螺旋传动一、选择题5—1 螺纹升角ψ增大,则联接的自锁性C,传动的效率A;牙型角 增大,则联接的自锁性A,传动的效率C。
A、提高B、不变C、降低5—2在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是 D 。
A、三角形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹5—3 当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常装拆时,往往采用A 。
A、双头螺柱联接B、螺栓联接C、螺钉联接D、紧定螺钉联接5—4螺纹联接防松的根本问题在于C。
A、增加螺纹联接的轴向力B、增加螺纹联接的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度5—5对顶螺母为A防松,开口销为B防松,串联钢丝为B防松。
A、摩擦B、机械C、不可拆5—6在铰制孔用螺栓联接中,螺栓杆与孔的配合为B。
A、间隙配合B、过渡配合C、过盈配合5—7在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中,螺栓杆C作用。
A、受剪切应力B、受拉应力C、受扭转切应力和拉应力D、既可能只受切应力又可能只受拉应力5—8受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中,依靠A来承载。
A、接合面间的摩擦力B、螺栓的剪切和挤压C、螺栓的剪切和被联接件的挤压5—9受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓所受的载荷为B;受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中,螺栓所受的载荷为A;受轴向工作载荷的普通松螺栓联接中,螺栓所受的载荷是A;受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓所受的载荷是D。
A、工作载荷B、预紧力C、工作载荷+预紧力D、工作载荷+残余预紧力E、残余预紧力5—10受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接。
假设螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C相等,联接的预紧力为F0,要求受载后接合面不分离,当工作载荷F等于预紧力F0 m时,则D。
A、联接件分离,联接失效B、被联接件即将分离,联接不可靠C、联接可靠,但不能再继续加载D、联接可靠,只要螺栓强度足够,工作载荷F还可增加到接近预紧力的两倍5—11重要的螺栓联接直径不宜小于M12,这是因为C。
A、要求精度高B、减少应力集中C、防止拧紧时过载拧断D、便于装配5—12紧螺栓联接强度计算时将螺栓所受的轴向拉力乘以,是由于D。
A、安全可靠B、保证足够的预紧力C、防止松脱D、计入扭转剪应力5—13对于工作载荷是轴向变载荷的重要联接,螺栓所受总拉力在F0与F2之间变化,则螺栓的应力变化规律按C。
A、r = 常数B、σ=常数C、σmin =常数m5—14对承受轴向变载荷的普通紧螺栓联接,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B。
A、增大螺栓的刚度C,减小被联接件的刚度C m B、减小C b,增大CbmC、减小C和C m D、增大C b和C mb5—15有一汽缸盖螺栓联接,若汽缸内气体压力在0~2MP a之间变化,则螺栓中的应力变化规律为C。
A、对称循环B、脉动循环C、非对称循环D、非稳定循环5—16当螺栓的最大总拉力F2和残余预紧力F1不变,只将螺栓由实心变成空心,则螺栓的应力幅σa与预紧力F0为D。
A、σ增大,预紧力F0应适当减小 B、σa增大,预紧力F0应适当增大aC、σ减小,预紧力F0应适当减小D、σa减小,预紧力F0应适当增大a5—17螺栓联接螺纹牙间载荷分配不均是由于D。
A、螺母太厚B、应力集中C、螺母和螺栓变形大小不同D、螺母和螺栓变形性质不同5—18螺栓的材料性能等级为级,则螺栓材料的最小屈服极限近似为A。
A、480MP aB、6 MP aC、8 MP aD、 MP a5—19采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支承面,是为了A。
A、避免螺栓受弯曲应力B、便于放置垫圈C、减小预紧力D、减小挤压应力5—20设计螺栓组联接时,虽然每个螺栓的受力不一定相等,但该组螺栓仍采用相同的规格(材料、直径和长度均相同),这主要是为了C。
A、外形美观B、购买方便C、便于加工和安装D、受力均匀5—21 传动螺旋工作时,其最主要的失效形式为D。
A、螺杆的螺纹圈被剪断B、螺母的螺纹圈被剪断C、螺纹工作面被压碎D、螺纹工作面被磨损二、填空题5—22 三角形螺纹的牙型角α= 60°,适用于联接;而梯形螺纹的牙型角α= 30°,适用于传动。
5—23普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径,计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的中径,计算螺纹的危险截面时使用的是螺纹的小径。
5—24常用螺纹的类型主要有普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、和锯齿形螺纹。
5—25联接螺纹必须满足 自锁 条件,传动用螺纹的牙型斜角比联接用螺纹的牙型斜角 小 ,这主要是为了 减小当量摩擦系数,提高传动效率 。
5—26若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数已定,则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 螺纹升角ψ 和 牙型斜角β(牙侧角) 。
5—27螺纹联接的拧紧力矩等于 螺纹副间的摩擦阻力矩T 1 和 螺母环形端面与被联接件(或垫圈)支承面间的摩擦阻力矩T 2 之和。
5—28螺纹联接防松的实质在于 防止螺纹副在受载时发生相对转动 。
5—29在螺栓联接的破坏形式中,约有 90 %的螺栓属于疲劳破坏,疲劳断裂常发生在螺纹根部 。
5—30普通紧螺栓联接,受横向载荷作用。
则螺栓中受 拉 应力和 扭切 应力作用。
5—31普通螺栓联接承受横向工作载荷时,依靠 接合面间的摩擦力 承载,螺栓本身受 预紧 (拉伸、扭转) 力作用,则联接可能的失效形式为 接合面间的滑移、螺栓被拉断 ;铰制孔用螺栓联接承受横向工作载荷时,依靠 铰制孔用螺栓抗剪切 承载,螺栓本身受 剪切 和 挤压 力作用,则联接可能的失效形式为 螺杆被剪断 和 螺杆与孔壁接触面被压溃(碎) 。
5—32有一单个紧螺栓联接,已知预紧力为F 0,轴向工作载荷为F ,螺栓的相对刚度为C b /(C b +C m ),则螺栓所受的总拉力F 2 = F 0+FC b /(C b +C m ) ,而残余预紧力F 1 = F 0-FC m /(C b +C m ) 。
若螺栓的螺纹小径为d 1,螺栓材料的许用拉伸应力为[σ],则其危险截面的拉伸强度条件式为 []σπσ≤⨯=212314d F . 。
5—33受轴向工作载荷作用的紧螺栓联接,当预紧力为F 0和工作载荷F 一定时,为减小螺栓所受的总拉力F 2,通常采用的方法是减小 螺栓 的刚度或增大 被联接件 的刚度;当工作载荷F 和残余预紧力F 1一定时,提高螺栓的疲劳强度,可以减小 螺栓的刚度 或增大 被联接件的刚度 。
5—34螺栓联接中,当螺栓轴线与被联接件支承面不垂直时,螺栓中将产生附加 弯曲 应力。
5—35采用凸台或沉头座孔作为螺栓头或螺母的支承面是为了 避免螺栓受附加弯曲应力 。
5—36螺纹联接防松,按其防松原理可分为 摩擦 防松、 机械 防松和 其它(破坏螺纹副的关系) 防松。
5—37进行螺栓组联接受力分析的目的是 求出螺栓组中受力最大的螺栓及其所受的力,以便进行强度计算 。
5—38螺栓组联接结构设计的目的是 合理的确定联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求每个螺栓和联接结合面间受力均匀,便于加工和装配 ;应考虑的主要问题有 ① 联接结合面设计成轴对称的简单几何形状;② 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理;③螺栓的排列应有合理的间距、边距;④分部在同一圆周上螺栓数目应取成4、6、8等偶数 。
5—39螺栓联接件的制造精度共分为A 、B 、C 三个精度等级,其中B 级多用于 受载较大且经常装拆、调整或承受变载荷 的联接。
三、分析与思考题5—40常用螺纹有哪几种类型?各用于什么场合?对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同?答:常用螺纹的类型和应用参看教科书P 60表5—1。
:对联接螺纹的要求:联接可靠,当量摩擦系数大,自锁性能好。
对传动螺纹的要求:当量摩擦系数系数小,传动效率高。
5—41在螺栓联接中,不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度,这是为什么?答:螺纹的余留长度越长,则螺栓杆的刚度C b 越低,这对提高螺栓联接的疲劳强度有利。
因此,承受变载荷和冲击载荷的螺栓联接,要求有较长的余留长度。
5—42联接螺纹都具有良好的自锁性,为什么有时还需要防松装置?试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。
答:在冲击、振动或变载荷的作用下,螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失,这种现象多次重复后,就会使联接松脱。
在高温或温度变化较大的情况下,由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松弛,也会使联接中的预紧力和摩擦力逐渐减小,最终导致联接失效。
因此螺纹联接需要防松。
例:开口销与六角开槽螺母、止动垫圈为机械防松;对顶螺母、弹簧垫圈为摩擦防松。
5—43普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式各是什么?计算准则各是什么?答:普通螺栓联接(受横向载荷)的主要失效形式:① 接合面滑移 ②螺栓杆被拉断计算准则: 承载条件 螺杆的拉伸强度铰制孔用螺栓联接的主要失效形式:① 螺杆被剪断 ② 螺杆与孔壁接触面被压溃(碎) 计算准则: 螺杆的剪切强度 螺杆与孔壁接触面的挤压强度5—44计算普通螺栓联接时,为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度,而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度?答:螺栓头、螺母和螺纹牙的结构尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用经验规定的,实践中很少发生失效,因此,通常不需进行其强度计算。
5—45 松螺栓联接和紧螺栓联接的区别是什么?在计算中如何考虑这些区别? 答:松螺栓联接,装配时螺母不需要拧紧。
在承受载荷之前,螺栓不受力。
紧螺栓联接,装配时螺母需要拧紧。
在拧紧力矩作用下,螺栓除受预紧力F 0的拉伸而产生的拉应力外还受摩擦力矩T 1的扭转而产生的扭切应力,使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态。
[]P min 0P σσ≤=L d F[]τπτ≤=24d F []σπσ≤=210431d F .if F K F S ≥0强度计算时,松螺栓联接只考虑工作载荷即可。
紧螺栓联接应综合考虑拉应力和扭切应力的作用,计入扭切应力的影响,即螺栓所受的轴向拉力乘以。
5—46普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时,螺栓上的总载荷各是什么循环?答:普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷为脉动循环时,螺栓上的总载荷为F C C C F F mb b++=0,即同方向(不变号)的非对称循环变载荷,0<r <1;所受到的横向工作载荷为脉动循环时,螺栓上的总载荷为预紧力,即大小不变的静载荷, r=1。
5—47螺栓的为级,与它相配的螺母的性能等级应为多少?性能等级数字代号的含义是什么?答:与之相配的螺母的性能等级应为8级或9级(d >16~39mm )。
性能等级 ,表示小数点前的数字8代表材料的抗拉强度极限的1/100(σB /100,σB =8×100MPa),小数点后的数字8代表材料的屈服极限(σs )与抗拉强度极限(σB)之比值(屈强比 )的10倍(10σs /σB , σs =8σB /10=640 MPa )。