机械设计习题集1.doc

2 联接件设计2.1 在螺栓联接中，加上弹性垫片或者弹簧可以提高螺栓的疲劳强度。( )2.2 当承受冲击或振动载荷时，用弹簧垫圈作螺纹联接的防松，效果较差。( )2.3用螺纹联接传递较大载荷时，例如联轴器与轴的联接，常用紧定螺钉联接。( )2.4 在选择联接用螺纹的头数时，很少选用单头。( )2.5 只受预紧力作用的普通螺栓联接，螺栓危险截面上的应力状态为 。 (简单拉伸；纯剪切；拉弯组合；拉扭组合；弯扭组合)2.6 为了提高受轴向变载荷螺栓的疲劳强度，应 。 (增加联接件刚度；降低联接件刚度；增加螺栓刚度)2.7 当计算受轴向载荷的紧螺栓联接的受力时，螺栓所受总拉力，其中为 。 (最大工作载荷；残余予紧力；预紧力)2.8 对顶螺母和弹簧垫圈是 。 (用机械方法的防松装置；靠轴向压紧摩擦的防松装置；靠径向压紧摩擦的防松装置)2.9 常用的联接螺纹牙型都是三角形，主要是由于三角形螺纹的 。 (强度好，寿命长；效率高；当量摩擦系数大，自锁性能好) 2.10与公称直径、牙型角、螺纹头数相同的粗牙螺纹相比较，细牙螺纹能比粗牙螺纹。(自锁性好，强度高；自锁性差，强度低；自锁性好，强度低；自锁性差，强度高) 2.11紧联接螺栓的强度的计算公式为，其中1.3是考虑 。(提高安全可靠性；螺纹所受拉力的影响；保证联接的紧密性；螺纹所受扭矩的影响) 2.12 在受变载荷的螺栓联接中，若保持预紧力不变，则减小螺栓的刚度，会使螺栓的总拉力变动范围 。(增大；减小；不变) 2.13 当进行螺栓组的结构设计时，一般各个联接螺栓材料、直径和长度应 。(相同；不同；视具体情况决定)2.14 受倾覆力矩作用的螺栓组联接，每个螺栓所受的工作载荷 。(相等；与到倾覆轴的距离成正比；与到倾覆轴的距离成反比；无规律)2.15 在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式中，为 。(工作载荷；预紧力；残余预紧力；预紧力+工作载荷；工作载荷+残余预紧力) 2.16 当进行螺栓联接的结构设计时，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为了 。(不致损伤螺栓头和螺母；增大接触面积，不易松脱；防止产生附加载荷) 2.17 受旋转力矩的配合螺栓组，每个螺栓所受的载荷是 。 (相等的；与螺栓到几何中心距离成正比；与螺栓到几何中心距离成反比；以上答案都不对)2.18与切制螺纹相比，轧制螺纹的疲劳强度 。(高；低；与切制的相同) 题 2.20题 2.192.19在扳紧螺母时，螺母与被联接件接触面之间的摩擦阻力矩为 。(;)2.20悬置螺母的主要作用是 。(作为联接的防松装置; 减小螺栓系统的刚度; 使螺母中各圈螺纹受力较均匀; 防止螺栓受弯曲载荷)2.21螺纹联接防松的根本问题在于 。（增加螺纹联接的刚度；增加螺纹联接的轴向力；增加螺纹联接的横向力；防止螺纹副的相对转动）2.22某单个螺栓联接，要求被联接件接合面不分离，假定螺栓的刚度cb，与被联接件的刚度cm相等，联接的预紧力为。现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷F达到与预紧力的大小相等时 。（被联接件发生分离，联接失效；被联接件即将发生分离，联接不可靠；联接可靠，但不能再继续加载；联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可以继续增加到接近预紧力的两倍）2.23某气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在02MPa之间变化，则缸盖联接螺栓的应力类型为 。（非对称循环变应力；脉动循环变应力；对称循环变应力；非稳定循环变应力）2.24当一个承受变载荷的螺栓联接，其螺栓的静强度足够而疲劳强度不足时，应首先考虑采用 提高其疲劳强度。（增加螺栓直径；提高螺栓材料的屈服极限；改用双螺母；柔性螺栓）2.25最适宜做滑动螺旋传动的螺母和螺杆的材料是 。 (螺母：45钢，螺杆：ZG40； 螺母：45钢，螺杆，45钢；螺母：40Cr，螺杆，Q275；螺母：Q235，螺杆：HT200，螺母：ZCuSn10Pb1，螺杆：45钢)2.26说明图示两种螺母，哪种合理?为什么？右：合理题2.262.27螺栓中心打孔的作用为提高疲劳强度。题2.272.28三角形螺纹的牙型角为600，摩擦系数f=1.0时，该螺纹副的当量摩擦系数fV= f / cos(0.5) ，V= arctanf / cos(0.5) 。2.29三种常用螺纹联接的基本类型是： 螺栓、螺钉 、 和 双头螺柱 。2.30螺纹的螺旋升角愈小或当量摩擦角愈大，螺纹的自锁性能愈 好 、效率愈 低 。2.31螺纹联接拧紧力矩，是克服 螺纹副 之间的阻力矩和 螺母与端面 之间阻力矩。 2.32 当被联接件之一很厚、且该联接需经常拆卸时，应采用 双头螺柱 联接；当用螺纹联接件联接轴和轴上零件时，常采用 螺钉 联接。2.33 当螺栓的预紧力为20KN，刚度与被联接件刚度的关系为Cb=Cm/3，联接所受工作载荷在40KN至10KN之间交替变化时，试计算相应作用在螺栓上的拉力变化幅值。解：由FF0+ F Cb/(Cb+Cm)，已知F020 KN，CbCm/3，F1040KN，代入公式得：FF Cb/(Cb+Cm)10(1/3)/( 1/3+1)2.5KNFF Cb/(Cb+Cm)40 (1/3)/( 1/3+1)10KN2.34已知某螺栓联接的预紧力F015000N，测得螺栓伸长b=0.1mm，被联接件缩短m=0.05mm。求在变动工作载荷F= 0900N作用下，螺栓及被联接件所受载荷的最大值与最小值。解：螺栓的刚度Cb=F0/b被联接件的刚度Cm=F0/m，由FF0+ F Cb/(Cb+Cm)，代入各值得：FminF0+ F Cb/(Cb+Cm)15000+0 Cb/(Cb+Cm)15000NFmaxF0+ F Cb/(Cb+Cm)15000+900(1/0.1)/( 1/0.1+1/0.05)15000+9001/315300N2.35一普通螺栓联接，设螺栓刚度为Cb，被联接件刚度为Cm，如果Cb=Cm/2，预紧力F0=1000N，轴向外载荷F=1200N。试求螺栓中的总拉力和被联接件中的残余予紧力。解：总拉力FF0+ F Cb/(Cb+Cm)1000+ 1200 0.5/(0.5+1)1400N残余予紧力F0 F。2.36受横向力或旋转力矩的螺栓组，当采用普通螺栓时，联接的失效形式可能有：螺栓的剪断，螺栓或孔壁的压溃：螺栓的疲劳断裂：联接面间滑移。(试删去不正确的)2.37为什么螺旋千斤顶举起重物，重物不会自行落下?答：千斤顶的螺纹副在螺母上施加轴向驱动力时，具有自锁性。2.38某螺旋传动采用双线纹，其螺距为10mm，为使螺母轴向位移达到100mm，问螺母要对螺杆转几圈?（由于螺旋的导程为20，所以100/205圈）2.39螺纹升角的大小对自锁和效率有何影响?答：螺母被拧紧时，其拧紧力矩为M1Ft d2/2G d2tan(+)/2，无摩擦时，M10Ft d2/2G d2tan()/2，机械效率为1M10 / M1tan/tan(+)。螺母被放松时，其阻碍放松的力矩为M2F d2/2G d2tan()/2，无摩擦时，M20F d2/2G d2tan()/2，机械效率为2M2 / M20tan()/tan。由1tan/tan(+)得知，当越小，机械效率越低。由2tan()/tan得知，当0时，螺纹具有自锁性。2.40与矩形螺纹相比，三角螺纹的自锁性能 好 ，效率 低 ，适用于 联接 。2.41传动用螺纹牙剖面形状有 矩形 、 梯形 和 锯齿形 。其中最常用的为 梯形 。2.42平键是靠键的上下两面与键槽间的摩擦力来传递载荷的。( ) 2.43楔键是靠键的侧面来工作的。( ) 2.44切向键主要优点是对中性好，因此在重型机械和大型设备中广为应用。( ) 2.45与楔键联接比较，平键联接主要优点是：装拆方便、对中性好，所以应用较为广泛。 ( ) 2.46平键联接在机器制造中应用广泛，主要是因为结构简单且可以承受一定的轴向力。( )2.47半圆键是靠键侧面与键槽间的挤压和键的剪切来传递载荷的。( )2.48花键侧面定心时，定心精度高，但是各花键齿受载不均匀。( ) 2.49平键的名义尺寸 键高、键宽 和 长度 已标准化了；其中二者根据 联接轴的直径 在标准中选定。 2.50一个键强度不够时，可采用两个键联接。这时，二键间隔角度：若是平键则为 180 度；若是切向键则为 120度。若采用两个平键强度还不够时，应采用 花 键。 2.51轴中部且需移动的变速齿轮与轴的联接可采用：普通平键、花键，滑键、楔键、 切向键、导向键等。(试删去不正确的) 2.52与平键相比，花键联接的主要优点是：承载能力强，对中性好，导向性好，联接质量高，制造容易，成本较低。(试删去不正确的)2.53键的截面尺寸（b、h）通常是根据 按标准选择。（轴的直径；轴传递扭矩的大小；传递功率的大小；轮毂装配到轴上较方便） 题 2.542.54右图的键槽比左图合理，这是因为右图 。（轴的对中性较好；键槽加工较方便；键的受剪面较大；轮毂的长度）2.55矩形花键有几种定心方式?各有何特点?各用于何处?答：四种定心方式分别为：小径定心、大径定心、齿宽定心和齿形定心。小径定心定心精度高；大径定心定心精度较高；齿宽定心定心精度不高，有利于各齿间均匀承载；齿形定心定心精度高，有利于各齿间均匀承载，寿命大。根据题意判断下列结构设计的优劣2.56 2.57b)a)题2.56 方便加工题2.57 拆卸一个零件时避免必须拆卸其它零件a)b)2.58 2.59 题2.59 保护螺纹易于装拆b)a)题2.58 容易产生腐蚀的螺纹联接处a)b)c)2.60题2.60 受弯矩的螺杆结构，应尽量减小螺纹受力b)a)c)d)e)2.61 2.62c)b)a)题2.62 便于加工题2.61 螺纹易于旋入a)b)d)a)b)c)题2.63 受弯矩的螺杆结构，应尽量减小螺纹受力2.632.64 2.65题2.64 螺纹孔的布置a)b)a)b)题2.65 有利于提高螺栓联接强度b)b)2.66 2.67题2.67 定位销的正确布置题2.66 易于加工加工面加工面a)b)a)b)c)d)e)b)a)题2.68 紧固件头部便于机械手抓取2.68a)b)题2.69 易于螺钉组受载均匀的螺钉头部2.69题2.70 正确布置固定导轨的螺钉a)b)2.70c)d)题2.72 使轴上零件易于装配a)b)2.71 2.72题2.