濮良贵《机械设计》章节题库-第七章至第十章【圣才出品】
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
www.100xuexi.com
【解析】过盈连接是一种利用零件间的配合过盈来达到连接目的的连接，过盈配合使得 在配合面上产生径向压力，配合面上便产生摩擦阻力或摩擦阻力矩以抵抗和传递外载荷。
5．过盈连接同轴性______，对轴的削弱______，耐冲击的性能______，对配合面加工精 度要求______。
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
第 7 章 铆接、焊接、胶接和过盈连接
一、填空题 1．设计胶接接头时，应尽可能使胶缝受______或______载荷。 【答案】剪切；拉伸 【解析】胶接接头的受力状况有拉伸、剪切、剥离与扯离等。胶缝的抗剪切及抗拉伸能 力强，而抗扯离及抗剥离能力弱。所以应尽可能使胶缝受剪切或拉伸载荷作用。
（4）确定钢板宽度
由抗拉强度条件σ＝F2/[（b－d）δ]≤[σ]，可得钢板宽度为 b≥F/（δ[σ]）＋zd＝[25000/（3×200）＋3×8.2]mm＝66.3mm
4 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
圆整后，取钢板宽度为：b＝70mm。
3．现有如图 7-3 所示的焊接接头，被焊件材料均为 Q235 钢，b＝170mm，b1＝80mm，
（2）确定铆钉直径
百度文库
由铆钉的剪切强度条件τ＝F3/（πd2/4）≤[τ]，得铆钉直径为
d
4F
z
4
25000 3180
mm
=7.68mm
查标准取铆钉直径为：d＝8mm，钉孔直径为：8.2mm。
（3）确定钢板厚度
由挤压强度条件σp＝F2/dδ≤[σp]，可得钢板厚度为 δ≥F/（zd[σp]）＝25000/（3×8.2×400）mm＝2.54mm 圆整后，取钢板厚度为：δ＝3mm。
【答案】好；少；好；高 【解析】过盈配合的特点是结构简单、对中性好、承载能力大、承受冲击性能好、对轴 削弱少，但配合面加工精度要求高、装拆不便。
二、问答题 1．胶接与铆接、焊接的比较有什么优缺点。 答：（1）与铆接、焊接相比，胶接的优点有： ①可以胶接不同性质的材料； ②可以胶接异型、复杂部件和大的薄板结构件，以避免焊接产生的热变形和铆接产生的 机械变形； ③胶接是面连接，不易产生应力集中，故耐疲劳、耐蠕变性能较好； ④胶接容易实现密封、绝缘、防腐蚀，可根据要求使接头具有某些特种性能，如导电、 透明、隔热等； ⑤胶接工艺简单，操作方便，能节约能源，降低成本，减轻劳动强度； ⑥胶接件外形平滑，比铆接、焊接和螺纹连接等可减轻重量（一般可减轻 20%左右）。 （2）与铆接、焊接相比，胶接的缺点有： ①胶接接头抗剥离、抗弯曲及抗冲击振动性能差；
2．电弧焊缝大体上可分为______与______两类，前者用于连接______的被焊件，后者用 于连接______的被焊件。
【答案】对接焊缝；角焊缝；同一平面内；不同平面内 【解析】焊件经焊接后形成的结合部分叫做焊缝。有同一平面拼接形成的对接焊缝和不 同平面拼接形成的角焊缝。
3．在焊接现场，常见焊接工人在焊接结束后，用火焰烘烤焊缝并不断敲击焊接部位， 这是为了______。
【答案】降低内应力，改善焊接接头的性能 【解析】焊接过程的温度变化以及结构的塑性形变会在焊接的构件内产生焊接应力，常 用敲击法降低焊接应力，改善焊缝质量。
4．过盈连接是利用轮毂与轴之间存在______量靠______传递载荷的一种连接。 【答案】过盈；摩擦
1 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
2．如图 7-2 所示，等边角钢与钢板用 E4303 焊条手工焊接。角钢与钢板材料均为 Q235 钢，承受静载荷 F＝105N。角钢边长为 63mm，厚度为 5mm，剖面质心到一侧边的距离 e1＝17.4mm。设钢板和角钢强度足够，载荷通过角钢的剖面质心，求焊缝 l1，l2 的长度。
图 7-2 解：（1）查表得静载时焊缝的许用切应力为：[τ′]＝140MPa。 （2）根据静力平衡条件可求得两侧焊缝承受的载荷 F1＝F（b－e1）/b＝105×（63－17.4）/63N＝72381N F2＝Fe1/b＝105×17.4/63N＝27619N （3）两侧焊缝长度 取焊脚与角钢厚度相同，即 k＝5mm，则根据公式可得两侧所需的焊缝长度为 l1＝F1/（0.7k[τ′]）＝72381/（0.7×5×140）mm＝148mm l2＝F2/（0.7k[τ′]）＝27619/（0.7×5×140）mm＝56mm
2 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
②耐老化及耐介质（如酸、碱等）性能差，且不稳定，多数胶粘剂的耐热性不高，使用 温度有很大的局限性；
③胶接工艺的影响因数很多，难以控制，检测手段还不完善，有待改进和发展。
2．什么叫焊缝的强度系数？如何才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度？ 答：（1）焊缝的强度系数： 焊缝的强度与被焊件本身的强度之比称为焊缝强度系数。 （2）焊缝的强度不低于母板强度的方法： 对于对接焊缝，只有采用斜焊缝，焊缝强度系数φ才能增大；当焊缝与被焊件边线的夹 角α＝45°时，低碳钢焊接件的焊缝强度系数φ≈1；当焊缝与被焊件边线的夹角α≤45°时， 焊缝的强度不低于母板的强度。
3 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
图 7-1
解：单个铆钉所承受的轴力，压力及剪力为：F1＝F2＝F3＝F/z。 （1）确定许用应力
根据材料为 Q215，查设计手册或教材表得：[σ]＝200MPa，[σp]＝400MPa，[τ]＝ 180MPa。
3．压配合连接的装配方法有哪两种？各用于什么场合？ 答：（1）压配合连接的装配方法有压入法和温差法两种。 （2）两种方法的应用场合： 压入法因会降低连接的紧固性，仅用于对连接质量要求不高的场合。当对连接质量要求 较高时，可用温差法。
三、分析计算题 1．如图 7-1 所示由 3 个铆钉组成的单排搭接铆缝，已知拉力 F＝25kN，钢板、铆钉 材料均为 Q215，试按等强度条件确定钢板厚度δ、板宽 b 和铆钉直径 d。
【解析】过盈连接是一种利用零件间的配合过盈来达到连接目的的连接，过盈配合使得 在配合面上产生径向压力，配合面上便产生摩擦阻力或摩擦阻力矩以抵抗和传递外载荷。
5．过盈连接同轴性______，对轴的削弱______，耐冲击的性能______，对配合面加工精 度要求______。
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
第 7 章 铆接、焊接、胶接和过盈连接
一、填空题 1．设计胶接接头时，应尽可能使胶缝受______或______载荷。 【答案】剪切；拉伸 【解析】胶接接头的受力状况有拉伸、剪切、剥离与扯离等。胶缝的抗剪切及抗拉伸能 力强，而抗扯离及抗剥离能力弱。所以应尽可能使胶缝受剪切或拉伸载荷作用。
（4）确定钢板宽度
由抗拉强度条件σ＝F2/[（b－d）δ]≤[σ]，可得钢板宽度为 b≥F/（δ[σ]）＋zd＝[25000/（3×200）＋3×8.2]mm＝66.3mm
4 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
圆整后，取钢板宽度为：b＝70mm。
3．现有如图 7-3 所示的焊接接头，被焊件材料均为 Q235 钢，b＝170mm，b1＝80mm，
（2）确定铆钉直径
百度文库
由铆钉的剪切强度条件τ＝F3/（πd2/4）≤[τ]，得铆钉直径为
d
4F
z
4
25000 3180
mm
=7.68mm
查标准取铆钉直径为：d＝8mm，钉孔直径为：8.2mm。
（3）确定钢板厚度
由挤压强度条件σp＝F2/dδ≤[σp]，可得钢板厚度为 δ≥F/（zd[σp]）＝25000/（3×8.2×400）mm＝2.54mm 圆整后，取钢板厚度为：δ＝3mm。
【答案】好；少；好；高 【解析】过盈配合的特点是结构简单、对中性好、承载能力大、承受冲击性能好、对轴 削弱少，但配合面加工精度要求高、装拆不便。
二、问答题 1．胶接与铆接、焊接的比较有什么优缺点。 答：（1）与铆接、焊接相比，胶接的优点有： ①可以胶接不同性质的材料； ②可以胶接异型、复杂部件和大的薄板结构件，以避免焊接产生的热变形和铆接产生的 机械变形； ③胶接是面连接，不易产生应力集中，故耐疲劳、耐蠕变性能较好； ④胶接容易实现密封、绝缘、防腐蚀，可根据要求使接头具有某些特种性能，如导电、 透明、隔热等； ⑤胶接工艺简单，操作方便，能节约能源，降低成本，减轻劳动强度； ⑥胶接件外形平滑，比铆接、焊接和螺纹连接等可减轻重量（一般可减轻 20%左右）。 （2）与铆接、焊接相比，胶接的缺点有： ①胶接接头抗剥离、抗弯曲及抗冲击振动性能差；
2．电弧焊缝大体上可分为______与______两类，前者用于连接______的被焊件，后者用 于连接______的被焊件。
【答案】对接焊缝；角焊缝；同一平面内；不同平面内 【解析】焊件经焊接后形成的结合部分叫做焊缝。有同一平面拼接形成的对接焊缝和不 同平面拼接形成的角焊缝。
3．在焊接现场，常见焊接工人在焊接结束后，用火焰烘烤焊缝并不断敲击焊接部位， 这是为了______。
【答案】降低内应力，改善焊接接头的性能 【解析】焊接过程的温度变化以及结构的塑性形变会在焊接的构件内产生焊接应力，常 用敲击法降低焊接应力，改善焊缝质量。
4．过盈连接是利用轮毂与轴之间存在______量靠______传递载荷的一种连接。 【答案】过盈；摩擦
1 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
2．如图 7-2 所示，等边角钢与钢板用 E4303 焊条手工焊接。角钢与钢板材料均为 Q235 钢，承受静载荷 F＝105N。角钢边长为 63mm，厚度为 5mm，剖面质心到一侧边的距离 e1＝17.4mm。设钢板和角钢强度足够，载荷通过角钢的剖面质心，求焊缝 l1，l2 的长度。
图 7-2 解：（1）查表得静载时焊缝的许用切应力为：[τ′]＝140MPa。 （2）根据静力平衡条件可求得两侧焊缝承受的载荷 F1＝F（b－e1）/b＝105×（63－17.4）/63N＝72381N F2＝Fe1/b＝105×17.4/63N＝27619N （3）两侧焊缝长度 取焊脚与角钢厚度相同，即 k＝5mm，则根据公式可得两侧所需的焊缝长度为 l1＝F1/（0.7k[τ′]）＝72381/（0.7×5×140）mm＝148mm l2＝F2/（0.7k[τ′]）＝27619/（0.7×5×140）mm＝56mm
2 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
②耐老化及耐介质（如酸、碱等）性能差，且不稳定，多数胶粘剂的耐热性不高，使用 温度有很大的局限性；
③胶接工艺的影响因数很多，难以控制，检测手段还不完善，有待改进和发展。
2．什么叫焊缝的强度系数？如何才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度？ 答：（1）焊缝的强度系数： 焊缝的强度与被焊件本身的强度之比称为焊缝强度系数。 （2）焊缝的强度不低于母板强度的方法： 对于对接焊缝，只有采用斜焊缝，焊缝强度系数φ才能增大；当焊缝与被焊件边线的夹 角α＝45°时，低碳钢焊接件的焊缝强度系数φ≈1；当焊缝与被焊件边线的夹角α≤45°时， 焊缝的强度不低于母板的强度。
3 / 189
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
www.100xuexi.com
图 7-1
解：单个铆钉所承受的轴力，压力及剪力为：F1＝F2＝F3＝F/z。 （1）确定许用应力
根据材料为 Q215，查设计手册或教材表得：[σ]＝200MPa，[σp]＝400MPa，[τ]＝ 180MPa。
3．压配合连接的装配方法有哪两种？各用于什么场合？ 答：（1）压配合连接的装配方法有压入法和温差法两种。 （2）两种方法的应用场合： 压入法因会降低连接的紧固性，仅用于对连接质量要求不高的场合。当对连接质量要求 较高时，可用温差法。
三、分析计算题 1．如图 7-1 所示由 3 个铆钉组成的单排搭接铆缝，已知拉力 F＝25kN，钢板、铆钉 材料均为 Q215，试按等强度条件确定钢板厚度δ、板宽 b 和铆钉直径 d。