机械设计基础作业集(9).doc

班级： 姓名： 学号： 机械设计基础习题_参考答案9 联接1、【答】三角形螺纹牙型角大，故自锁性能好，而且牙根厚、强度高，故多用于紧固联接。由公式 和 可知，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹牙型角小，传动效率高，故多用于传动。由公式 可知，螺距相同时，多线螺纹升角大，传动效率较高，故主要用于传动。2、【答】联接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件，并且拧紧后，螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用，因此在承受静载荷和工作温度变化不大时，螺纹联接一般都不会自动松脱。但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，联接有可能松动，甚至松开，造成联接失效，引起机器损坏，甚至导致严重的人身事故等。所以在设计螺纹联接时，必须考虑防松问题。螺纹联接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。具体的防松装置或方法很多，按工作原理可分为三类：1）摩擦防松：采用各种结构措施使螺旋副中保持较大的防松阻力矩。这种方法简单方便，但不十分可靠，多用于冲击的振动不剧烈的场合。2）机械防松：利用各种止动零件阻止拧紧的螺纹零件相对转动。这类防松方法相当可靠，应用很广。3）其它方法：如端面冲点法防松、粘合法防松，防松效果良好，但仅适用于很少拆开或不拆的联接。3、【答】螺纹联接的主要类型有螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接和紧定螺钉联接四种。主要特点是：、螺栓联接：有普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接两种。普通螺栓联接被联接件的通孔与螺栓杆之间有间隙，所以孔的加工精度可以低些，不需在被联接件上切制螺纹，同时结构简单、装拆方便，所以应用最广。铰制孔螺栓联接螺栓杆与孔之间没有间隙，能确定被联接件的相对位置，并能承受横向载荷。2、螺钉联接：螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔中。适用于被联接件之一较厚，或另一端不能装螺母的场合。由于不用螺母，所以易于实现外观平整、结构紧凑；但要在被联接件上切制螺纹，因而其结构比螺栓联接复杂一些。 不适用于经常拆装的场合。如经常拆装，会使螺纹孔磨损，导致被联接件过早失效。3、双头螺柱联接：使用两端均有螺纹的螺柱，一端旋入并紧定在较厚被联接件的螺纹孔中，另一端穿过较薄被联接件的通孔，加上垫片，旋上螺母并拧紧，即成为双头螺柱联接。这种联接在结构上较前两种复杂，但兼有前两者的特点，即便于拆装，又可用于有较厚被联接件或要求结构紧凑的场合。、紧定螺钉联接：将紧定螺钉拧入一零件的螺纹孔中，其末端顶住另一零件的表面，或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力或扭矩,多用于固定轴上零件的相对位置。4、【解】自锁时有 l r 故具有自锁性螺旋传动的效率5、【解】牵曳力FR由表9.1查得，M12的小径 mm；由表9.5查得，Q235的MPa由表9.6取安全系数故许用应力 MPa由公式9-13 得单个螺栓所允许的最大预紧力为 N由公式 ，取代入，得到允许的最大牵曳力为 N6、【解】由表9.5取 MPa，由表9.7取剪切安全系数，挤压安全系数则 MPa MPa单个螺栓所受的横向力为 N由公式9-21 MPa 由公式9-22 MPa 因此，强度足够。7、【解】 由表9.4查得螺栓的相对刚度为由公式9-20得螺栓的总拉力为 N由公式9-16得螺栓的残余预紧力为 N8、【答】平键联接的工作面是两侧面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙，工作时，靠键与键槽的互压传递转矩，但不能实现轴上零件的轴向定位，所以也不能承受轴向力。具有制造简单、装拆方便、定心性较好等优点，应用广泛。楔键联接的工作面是上下面，其上表面和轮毂键槽底面均有1:100的斜度，装配时需打紧，靠楔紧后上下面产生的摩擦力传递转矩，并能实现轴上零件的轴向固定和承受单向轴向力。由于楔紧后使轴和轮毂产生偏心，故多用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合。9、【答】平键联接的主要失效形式是较弱零件（通常为轮毂）的工作面被压溃（静联接）或磨损（动联接，特别是在载荷作用下移动时），除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。键的截面尺寸应根据轴径d从键的标准中选取。键的长度L可参照轮毂长度从标准中选取，L值应略短于轮毂长度。10、【解】1）平键类型选择由于键安装在轴端，故选择C型（单圆头平键）。由于联轴器和轴两端结构和尺寸相同，故采用相同的平键。2）尺寸选择根据轴径d=55 mm从表9.10查得，键的截面尺寸为；根据轮毂长度从表9.10取键的长度L =90 mm。3）强度校核键的材料取45钢，在