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1、機(jī)械設(shè)計(jì)?課程配套習(xí)題集華東理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)及摩擦學(xué)研究室安琦 王建文等整理編寫(xiě)2021年 7 月第一章緒論一、簡(jiǎn)答題1- 1什么叫機(jī)械零件?什么叫機(jī)械部件?1- 2機(jī)器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些根本要求?機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些根本設(shè)計(jì)要求?其中最 主要的要求是什么?1- 3設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)機(jī)械新產(chǎn)品的一般過(guò)程是什么?1- 4設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械零件的一般過(guò)程分為哪幾個(gè)步驟?1- 5什么叫“三化?實(shí)行三化的意義是什么?1- 6什么是部件?什么是零件?什么是構(gòu)件?指出以下各項(xiàng)分別屬于哪一種。聯(lián)軸器, 減速器,齒輪,彈簧,凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪、鍵和軸的裝配體。1- 7 一部完整的機(jī)器由哪些局部所組成?各局部
2、的作用是什么?試以汽車(chē)為例說(shuō)明這 些組成局部各主要包括些什么?1- 8什么是通用零件?什么是專用零件?試各舉三個(gè)實(shí)例。1- 9機(jī)械零件的條件性計(jì)算是什么意思?為什么采用條件性計(jì)算?二、選擇題1- 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程研究的內(nèi)容只限于 。1 專用零件和部件2在高速、高壓、環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低等特殊條件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件3在普通工作條件下工作的一般參數(shù)的通用零件和部件4標(biāo)準(zhǔn)化的零件和部件1- 2以下8種機(jī)械零件:螺旋千斤頂中的螺桿,機(jī)床的地腳螺栓,車(chē)床的頂尖,減速 器中的齒輪,拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋螺栓,船舶推進(jìn)器上的多環(huán)推力軸承,顎式破碎機(jī)上的V帶輪,多氣缸內(nèi)燃機(jī)曲柄軸上的盤(pán)形飛
3、輪。其中有 是通用零件。13 種24 種35 種4 6 種1- 3以下8種機(jī)械零件:渦輪的葉片,飛機(jī)的螺旋槳,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的曲軸,拖拉機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)彈簧,起重機(jī)的起重吊鉤,火車(chē)車(chē)輪,自行車(chē)的鏈條,紡織機(jī)的紗錠。其中有 是專用零件。1 3 種 2 4 種3 5 種4 6 種1- 4 以下縮寫(xiě)詞中 為國(guó)標(biāo)代號(hào)。1GB2JB3YB4KY選擇題答案:1-1 3,1-2 2,1-3 4第二章機(jī)械零件的強(qiáng)度和設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么一、簡(jiǎn)答題2- 1什么是機(jī)械零件的失效?機(jī)械零件可能的失效形式主要有哪些?2- 2什么是零件的工作能力?什么是零件的承載能力?2- 3什么是靜載荷、變載荷、名義載荷、計(jì)算載荷?什么是靜應(yīng)力
4、和變應(yīng)力?2- 4什么是變應(yīng)力的循環(huán)特性 r ?靜應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力的r值各是多少?2- 5零件外表磨損強(qiáng)度的條件性計(jì)算包含哪些內(nèi)容?提高零件外表磨損強(qiáng)度的主要措施有哪些?2-6發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律如下圖,那么該變應(yīng)力的循環(huán)特性r為多少?2-7什么是靜載荷、2-8什么是變應(yīng)力的應(yīng)力比r ?靜應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力的r值各題2-9圖是多少?2- 9圖示各應(yīng)力隨時(shí)間變化 的圖形分別表示什么類(lèi)型的應(yīng) 力?它們的應(yīng)力比分別是多少?2- 10什么是零件的工作應(yīng) 力、計(jì)算應(yīng)力、極限應(yīng)力和許用應(yīng) 力?2- 11在靜應(yīng)力下工作的零件 其失效形式有哪些?用塑性材料 制
5、造的零件和用脆性材料、低塑性 材料制造的零件,其極限應(yīng)力各應(yīng) 是什么?2- 12零件外表磨損強(qiáng)度的條件性計(jì)算包含哪些內(nèi)容?提高零件外表磨損強(qiáng)度的主要措施有哪些?2- 13什么是機(jī)械零件的剛度?什么樣的機(jī)械零件需按剛度要求設(shè)計(jì),試舉例說(shuō)明?2- 14影響零件剛度的因素及提高零件剛度的措施有哪些?某軸用碳鋼制造,經(jīng)營(yíng)算剛 度缺乏,問(wèn)改用合金鋼制造而原尺寸保持不變,該軸的剛度能否提高?為什么?、選擇題2- 1以下四種表達(dá)中 是正確的。(2)靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力(1)變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生(3)變應(yīng)力是由靜載荷產(chǎn)生的(4 )變應(yīng)力是由變載荷產(chǎn)生的,也可能由靜載荷產(chǎn)生2- 2 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變
6、化規(guī) 律如下圖,那么該變應(yīng)力的應(yīng)力比r為(1) 0.24( 2) 0.24(3) 4.17(4) 4.172-3發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律如題22圖所示,那么其應(yīng)力幅和平均應(yīng)力cm分別為。題2-2圖(1) = -80.6MPa, m=49.4MPa(2)ca=80.6MPa, m=-49.4MPa(3) ca=49.4MPa, m=-80.6MPa(4)ca=-49.4MPa, m=-80.6MPa2-4變應(yīng)力特性可用cmax、cmin、cm、ca、r等五個(gè)參數(shù)中的任意來(lái)描述。(1) 一個(gè)(2)兩個(gè)(3)三個(gè)(4)四個(gè)2-5 零件的工作平安系數(shù)為 。(1)零件的極限應(yīng)力比許用應(yīng)力(2)零
7、件的極限應(yīng)力比零件的工作應(yīng)力(3)零件的工作應(yīng)力比許用應(yīng)力(4)零件的工作應(yīng)力比零件的極限應(yīng)力2-6 機(jī)械零件的強(qiáng)度條件可以寫(xiě)成 。(1) qw 或W Sh SW ST(2) ,> 或&S, St> ST(3) qTw 或a S, S3 ST(4) 3 或W S, SW ST式中 T是危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力; T是許用應(yīng)力;S St是危險(xiǎn)截面處的實(shí)際 平安系數(shù);S S T分別為正應(yīng)力和切應(yīng)力時(shí)的許用平安系數(shù)。2- 7 一直徑d=18mm的等截面直桿,桿長(zhǎng)為800mm,受靜拉力F=36kN,桿材料的屈服點(diǎn)=360MPa,取許用平安系數(shù)S產(chǎn)1.8,那么該桿的強(qiáng)度 。(1)缺乏 (
8、2)剛好滿足要求(3)足夠2- 8 一零件用45鋼制成,工作時(shí)受靜拉力,危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力o= 160MPa,材料的屈服極限為 =360MPa,硬度200HBS,許用拉應(yīng)力=225MPa,那么該零件的許用平安系 數(shù)S尸。(1) 1.13( 2) 1.25( 3) 1.60(4) 22- 9 一用45鋼制造的零件,工作時(shí)受靜拉力,危險(xiǎn)截面處的最大應(yīng)力尸200MPa,許用應(yīng)力=250MPa,許用平安系數(shù)S = 1.28,那么該材料的屈服點(diǎn)=MPa。(1) 156(2) 195(3) 256(4) 3202- 10 一直徑d=25mm的等截面直桿,受靜拉力F=40kN ,桿的材料45鋼,= 320
9、MPa, 許用平安系數(shù)S尸1.6,那么該零件的許用載荷為 kN。(1) 25(2) 98.17( 3) 157.08(4) 251.332- 11在進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí),其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的 。1屈服點(diǎn) 2疲勞極限 3強(qiáng)度極限4彈性極限2- 12兩圓柱體相接觸,接觸面為矩形,接觸面寬度中心處的最大接觸應(yīng)力申max與載荷F的關(guān)系為 CHmax*。1 F2 F2 3 F1/34 F1/22- 13兩球體相接觸,接觸面為圓,位于圓心處的最大接觸應(yīng)力Cmax與載荷F的關(guān)系為CHmax* 。1 F2 F1/23F1/34F2選擇題答案: 2-1 4, 2-2 2, 2-3 3, 2-4 2, 2-5 2,
10、 2-6 3, 2-7 3, 2-8 32- 9 4, 2-10 2, 2-11 2, 2-12 4, 2-13 3第三章 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)答題3- 1 機(jī)械零件在變應(yīng)力條件下工作發(fā)生疲勞斷裂而失效的過(guò)程怎樣?3- 2 在一定的循環(huán)特性 r 下工作的金屬試件, 其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)與疲勞極限之間有怎樣的 內(nèi)在聯(lián)系?怎樣區(qū)分試件的無(wú)限工作壽命和有限工作壽命?怎樣計(jì)算在有限壽命下工作的 試件的疲勞極限?3- 3 什么是應(yīng)力循環(huán)基數(shù)?一般碳鋼和高硬度合金鋼的循環(huán)基數(shù)是多少?3- 4按疲勞曲線L N設(shè)計(jì)零件時(shí),適用的條件是什么?當(dāng)循環(huán)次數(shù)N V 104時(shí),d-N曲線是否適用?為什么?在這種情況下
11、應(yīng)如何處理?3- 5 影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有哪些?提高機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的措施有哪 些?3- 6 機(jī)械零件受載時(shí)在什么地方產(chǎn)生應(yīng)力集中?應(yīng)力集中與材料的強(qiáng)度有什么關(guān)系?3- 7疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)K oD, K t的意義是什么?其計(jì)算公式是什么?3- 8 怎樣區(qū)分變應(yīng)力是穩(wěn)定的還是非穩(wěn)定的?怎樣進(jìn)行在穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì) 算?怎樣進(jìn)行在規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力下的零件強(qiáng)度計(jì)算?3- 9在極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖上,對(duì)各種加載情況即r=常數(shù)、 嚴(yán)常數(shù)、dmin =常數(shù)如何判斷零件是首先產(chǎn)生疲勞破壞還是首先產(chǎn)生塑性變形破壞?假設(shè)有數(shù)學(xué)式子來(lái)判斷,試寫(xiě)出其判斷條件式。3- 10 何謂疲勞損傷累積假說(shuō)?線
12、性疲勞損傷累積計(jì)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式為何?3- 11 零件在非穩(wěn)定變應(yīng)力下工作的平安系數(shù)如何計(jì)算?要求寫(xiě)出計(jì)算步驟和計(jì)算公式 并加以必要的說(shuō)明。二、選擇題3- 1 45鋼的持久疲勞極限 oi = 270MPa,設(shè)疲勞曲線方程的幕指數(shù) m=9,應(yīng)力循環(huán)基數(shù) No=5 X 106次,當(dāng)實(shí)際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=104次時(shí),有限壽命疲勞極限為 MPa。15392 1353 1754 4173- 2有一根階梯軸,用45鋼制造,截面變化處過(guò)渡圓角的疲勞缺口系數(shù)K 0=1.58,外表狀態(tài)系數(shù)3= 0.28,尺寸系數(shù) &= 0.68,那么其疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)K oD=。10.352 0.883 1.144 2
13、.833-3 形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和工作條件相同的零件,采用以下不同材料制造: a HT200;b 35鋼;c 40CrNi鋼。其中設(shè)計(jì)零件的疲勞缺口系數(shù)最大和最小的分別是 。1a和b2c和a3b和c4b和 a5a和 c6 c和 b3-4 零件的截面形狀一定,如絕對(duì)尺寸橫截面尺寸增大,疲勞強(qiáng)度將隨之 1 增高 2 不變 3 降低3-5 零件的形狀、尺寸、結(jié)果相同時(shí),磨削加工的零件與精車(chē)加工相比,其疲勞強(qiáng)度1 較高2 較低3 相同3- 6零件外表經(jīng)淬火、滲氮、噴丸、滾子碾壓等處理后,其疲勞強(qiáng)度。(1) 增高 (2)降低(3)不變(4)增高或降低視處理方法而定3- 7影響零件疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)K
14、d或K t與等因素有關(guān)。(1 )零件的應(yīng)力集中、加工方法、過(guò)載(2) 零件的應(yīng)力循環(huán)特性、應(yīng)力集中、加載狀態(tài)(3 )零件的外表狀態(tài)、絕對(duì)尺寸、應(yīng)力集中(4)零件的材料、熱處理方法、絕對(duì)尺寸。3- 8設(shè)計(jì)零件的疲勞缺口系數(shù)K尸1.3、尺寸系數(shù) &尸0.9、外表狀態(tài)系數(shù) 3-= 0.8。那么疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)K Q為。(1) 0.87(2) 0.68( 3) 1.16(4) 1.83- 9零件的極限應(yīng)力(r=200MPa,許用平安系數(shù)S=2,影響零件疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為 K 尸1.2 , £ff= 0.83, 3-= 0.90。那么許用應(yīng)力為crMPa。(1) 160.6(2) 1
15、06.7(3) 62.25(4) 110.7(1 ) e 1, C, C,K C(2) C 1, C, C,( K c) D3-10繪制設(shè)計(jì)零件的 c c極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖時(shí),所必須的數(shù)據(jù)是(3)C 1,cs,嘰,K c(4)C 1 , c, Ip c K CD(3) 變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(4) 不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力3-11在圖示設(shè)計(jì)零件的c c極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸間夾角0= 45。,那么該零件受的是 。(1)不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(2)變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(3 )脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力(4 )對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力/ 3-12在題3 11圖所示零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,如工作應(yīng)力
16、點(diǎn) M所在的ON線與橫軸之間的01匕肛夾角0= 90。時(shí),那么該零件受的是。題3 11圖(1 )脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力(2 )對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力3- 13一零件的最大工作應(yīng)力cax=180MPa,最小工作應(yīng)力 cin= 80MPa。那么在圖示的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,該應(yīng)力點(diǎn)M與原點(diǎn)的連線 OM與橫軸間的夾角0為。(1) 68°57/ 44" (2) 21。2' 15" (3) 66。2/ 15" (4) 74。28/ 33 "題3 14圖3- 14在圖示零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖上,M為零件的工作應(yīng)力點(diǎn),假設(shè)加載于零件的過(guò)程中保持最小應(yīng)力Cmin為常數(shù)。那么該零
17、件的極限應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)為 。(1) M1(2) M2(3) M3(4) M43-15上題假設(shè)在對(duì)零件加載的過(guò)程中保持應(yīng)力比r為常數(shù)。那么該零件的極限應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)為(1)Mi(2) M2(3)M3(4) M43-163- 14題假設(shè)在對(duì)零件的加載過(guò)程中保為。(1) M1(2)M2(3) M3(4)M3-17零件的材料為45鋼,n=600MPa ,持平均應(yīng)力常數(shù)。那么該零件的極限應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)cs=355MPa, (n=270MPa, 2尸0.2,零件的疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù) K心=1.4。那么在圖示的零件極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中 B角為(1) 36。55/ 35"(2) 41°14/ 22"題
18、3- 17圖(3) 48°45/ 38"3-18 45 鋼調(diào)制后的力學(xué)性能為:ob=620MPa, e=350MPa,(n=280MPa, e=450MPa。(1) 1.6(2) 2.2( 3) 0.24(4) 0.263-19 某零件用 45Mn2制造,材料的力學(xué)性能為: a=900MPa, os=750MPa ,cr1=410MPa,2<=0.25。影響零件疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為:K尸1, &尸0.85, 3-= 0.8。那么該零件受脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力作用時(shí),其極限應(yīng)力為 。(1) 223(2) 328(3) 551(4) 6563-20在題3- 11圖所示零件的極
19、限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中,如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸間的夾角0= 50。,那么該零件受的是 。(1 )脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力(2)對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(3)變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力(4)不變號(hào)的不對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力3-21 一零件由 40Cr 制成,材料的 a=980MPa, &=785MPa , cr1=440MPa , ®<=0.3。零件的最大工作應(yīng)力Oma)=240MPa,最小工作應(yīng)力omin=- 80MPa,疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)K 03=1.44。那么當(dāng)應(yīng)力比r=常數(shù)時(shí),該零件的疲勞強(qiáng)度工作平安系數(shù)S為(1) 3.27(2) 1.73( 3) 1.83(4) 1.273-22 一零件由2
20、0Cr制成, a=350MPa, a=540MPa , <=0.3,零件的最大工作應(yīng)力<a>=185MPa,最小工作應(yīng)力<in=- 85MPa,疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)K心=1.41。那么當(dāng)平均應(yīng)力常數(shù)時(shí)該零件按應(yīng)力幅計(jì)算的工作平安系數(shù)為 。(1) 4.07(2) 2.89( 3) 2.59(4) 1.763-23假設(shè)材料疲勞曲線方程的幕指數(shù)m=9,那么以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力<=500MPa作用于零件N1=104次以后,它所造成的疲勞損傷,相當(dāng)于應(yīng)力<=450MPa作用于零件 次。(1) 0.39X 104(2) 1.46 X 104(3) 2.58X 104( 4)
21、7.45X 1043-24假設(shè)材料疲勞曲線方程的幕指數(shù) m=9,那么以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力 o1=400MPa作用于零件 N1=105次以所造成的疲勞損傷,相當(dāng)于應(yīng)力<=MPa作用于零件N2=104次所造成的疲勞損傷。(1) 517(2) 546(3) 583(4) 6153-25 45鋼經(jīng)調(diào)制后的疲勞極限on =300MPa,應(yīng)力循環(huán)基數(shù) No=5 X 106次,疲勞曲線方程的幕指數(shù)m=9,假設(shè)用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn),以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力6=450MPa作用104次,c2=400MPa作用2X 104次。那么工作平安系數(shù)為 。(1) 1.14(2) 1.25(3) 1.47(4) 1.653-
22、26 45鋼經(jīng)調(diào)制后的疲勞極限&=300MPa,應(yīng)力循環(huán)基數(shù) No=5 X 106次,疲勞曲線方程的幕指數(shù)m=9,假設(shè)用此材料做成的試件進(jìn)行試驗(yàn),以對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力c=450MPa作用104次,e=400MPa作用2 X 104次后,再以 e=350MPa作用于此試件,直到它破壞為止,試件 還能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 次。(1) 6.25X 105(2) 9.34 X 105( 3) 1.09 X 106(4) 4.52X 106三、設(shè)計(jì)計(jì)算題3- 1 一內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿,當(dāng)氣缸發(fā)火時(shí),此連桿受壓應(yīng)力oma)= 150MPa,當(dāng)氣缸進(jìn)氣開(kāi)始時(shí),連桿承受拉應(yīng)力 amin=50MPa,試求:(
23、1 )該連桿的平均應(yīng)力 am應(yīng)力幅ca和 應(yīng)力比r; (2)繪出連桿的應(yīng)力隨時(shí)間而變化的簡(jiǎn)圖。3- 2 一轉(zhuǎn)動(dòng)軸如下圖,軸上受有軸向力 Fa=1800N,徑向力Fr=5400N,支點(diǎn)間的距離 L=320mm,軸是等截面的,直徑 d=45mm。試求該軸危險(xiǎn)截面上的循環(huán)變應(yīng)力的dmax> cmin>cm、a 和 r。題3-2圖題3-3圖3- 3某一轉(zhuǎn)軸的局部結(jié)構(gòu)如下圖,軸的材料為 Q235普通碳鋼,精車(chē)制成。假設(shè) 直徑D=120mm , d=110mm ,圓角半徑r=5mm,材料的力學(xué)性能為:a=450MPa, a=220MPa ,試求截面變化處的疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)K Q和K TDo
24、3- 4 一階梯軸軸肩處的尺寸為D=60mm , d=50mm , r=4mm,如材料的力學(xué)性能為:c=650MPa , c=360MPa, c =200MPa, a=320MPa。試?yán)L制此零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖。3- 5 一轉(zhuǎn)軸的危險(xiǎn)截面上作用有周期性波動(dòng)的載荷:彎矩M=100200N m,轉(zhuǎn)矩T=0100N m。軸的材料為 45 鋼,力學(xué)性能:c=400MPa , c=270MPa , c=480MPa, T=216MPa , T=156MPa , T=300MPa。假設(shè)截面直徑 d=25mm,疲勞缺 口系數(shù) K 6=1.78 , K =1.45,尺寸系 數(shù) 滬0.9, £=0.
25、93,外表狀態(tài)系數(shù)近0.91 ,滬0.95。試確定平安系數(shù)S。計(jì)算時(shí)可按無(wú)限壽命考慮,忽略剪力的作用。3- 6 一機(jī)械零件用45鋼制造,材料的cb=650MPa , c=360MPa,如果受到交變應(yīng)力作用, 應(yīng)力比r=0.5 , cax=240MPa問(wèn)其工作應(yīng)力點(diǎn)是處于疲勞強(qiáng)度區(qū)還是屈服強(qiáng)度區(qū)。假設(shè)r=0.2 ,r= 0.5應(yīng)如何計(jì)算。3- 7 一鋼制零件,工作應(yīng)力為:cmax=250MPa,和山=50MPa。零件的疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù) K q=1.35,材料的力學(xué)性能為cb=630MPa, a=455MPa , c=285MPa, c=510MPa。假設(shè)許用平安系數(shù)對(duì)變應(yīng)力取S 6=1.3、
26、對(duì)靜應(yīng)力取s r =1.5,并按無(wú)限壽命考慮,試分別用 解析法和圖解法校核該零件的平安系數(shù)。3- 8有一軸工作時(shí)頻繁的正反轉(zhuǎn),用45鋼制造,調(diào)制處理,其對(duì)稱循環(huán)疲勞極限®=300MPa,Ti=155MPa,許用平安系數(shù)S=2,軸危險(xiǎn)截面的直徑 d=40mm ,疲勞強(qiáng)度綜合 影響系數(shù)K d=2.5 , K d=1.5。當(dāng)傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=500N m時(shí),還允許承受多大彎矩M。3- 9 一滑輪軸在一個(gè)周期內(nèi)的載荷和轉(zhuǎn)速變化情況如下圖。假設(shè)使用壽命預(yù)期為8年,每年工作240天,每天累計(jì)工作 2h;軸材料的疲勞曲線方程的幕指數(shù) m=9,應(yīng)力循環(huán)基數(shù) No=107。試計(jì)算軸的壽命系數(shù) Kn。3-
27、 74 一零件在非穩(wěn)定對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力下工作,在&=600MPa時(shí)應(yīng)力循環(huán)了 N/ =1.5X 105次,試用疲勞損傷累積假說(shuō)估算, 假設(shè)該零件再受c2=450MPa的作用直至破壞,問(wèn)該 零件還能繼續(xù)工作多少次循環(huán)。c=400MPa。選擇題答案:3-1 (1) , 3-2 (第四章 機(jī)械零件的摩擦、磨損、潤(rùn)滑及密封一、簡(jiǎn)答題4- 1 滑動(dòng)摩擦有哪幾種狀態(tài),各有什么特點(diǎn)?4- 2 實(shí)現(xiàn)液體摩擦有幾種方法,各有何特點(diǎn)?4- 3 按巴威爾的觀點(diǎn), 磨損有幾種主要類(lèi)型?試述各類(lèi)磨損的過(guò)程、 特點(diǎn)及減小磨損的 對(duì)策。4- 4 為什么零件和機(jī)械在使用前應(yīng)進(jìn)行磨合?磨合時(shí)應(yīng)遵循什么原那么?4- 5
28、常用潤(rùn)滑劑有幾類(lèi)?潤(rùn)滑劑應(yīng)具有哪些作用?4- 6 潤(rùn)滑油粘度的意義是什么 ?何謂動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度?寫(xiě)出動(dòng)力粘度和 運(yùn)動(dòng)粘度的單位。4- 7 何謂潤(rùn)滑油的粘 - 溫特性?何謂潤(rùn)滑油的粘 - 壓特性?4- 8 我國(guó)工業(yè)用潤(rùn)滑油的粘度等級(jí)是按什么確定的?4- 9 潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)各有哪些 ?4- 10 何謂潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性油性?什么情況下宜提高潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性油性?4- 11 何謂潤(rùn)滑油的極壓性?什么情況下宜提高潤(rùn)滑油的極壓性?4- 12 何謂邊界膜?邊界膜有哪幾類(lèi),試述各類(lèi)邊界膜形成的機(jī)理。防止邊界膜破裂的 途徑有哪些?4- 13 常用潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置有哪些?4- 1
29、4 常用潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置有哪些?4- 15 常用靜密封的方法有哪些?4- 16 常用的旋轉(zhuǎn)軸接觸式和非接觸式密封方法有哪些,舉例說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)合。二、選擇題4- 1 現(xiàn)在把研究有關(guān)摩擦、磨損與潤(rùn)滑的科學(xué)與技術(shù)統(tǒng)稱為 。1摩擦理論 2磨損理論 3潤(rùn)滑理論 4摩擦學(xué)4- 2 兩相對(duì)滑動(dòng)的接觸外表, 依靠吸附的油膜進(jìn)行潤(rùn)滑的摩擦狀態(tài)稱為 1液體摩擦2干摩擦3混合摩擦 4邊界摩擦4- 3 兩摩擦外表被一層液體隔開(kāi),摩擦性質(zhì)取決于液體內(nèi)局部子間粘性阻力的摩擦狀 態(tài)稱為 。1液體摩擦2干摩擦3混合摩擦4邊界摩擦4-4兩摩擦外表間的膜厚比入=0.43時(shí),其摩擦狀態(tài)為 。1液體摩擦2干摩擦3混合摩擦4
30、邊界摩擦4-5兩摩擦外表間的膜厚比入V 0.4時(shí),其摩擦狀態(tài)為_(kāi)。1液體摩擦2干摩擦3混合摩擦4邊界摩擦4-6兩摩擦外表間的膜厚比入35時(shí),其摩擦狀態(tài)為。1液體摩擦2干摩擦3混合摩擦4邊界摩擦4- 7通過(guò)滑動(dòng)軸承試驗(yàn),可得到摩擦系數(shù)與軸承特性數(shù) n/p相互關(guān)系的摩擦特性曲線,以下圖中是正確的。題4 - 8圖4- 8如下圖,在滑動(dòng)軸承摩擦特性曲線卩一rp/p的A區(qū)內(nèi),摩擦狀態(tài)屬于 (1)干摩擦(2 )混合摩擦(3)邊界摩擦(4)液體摩擦4- 9采用含有油性和極壓添加劑的潤(rùn)滑劑,主要是為了減小 。(1 )粘著磨損 (2)外表疲勞磨損 (3)磨粒磨損(4)腐蝕磨損4-10通過(guò)大量試驗(yàn), 副的磨損過(guò)程
31、圖(磨損量 的關(guān)系曲線),圖中 的。得出的摩擦q與時(shí)間是正確題4-10圖4- 11根據(jù)牛頓液體粘性定律,大多數(shù)潤(rùn)滑油油層間相對(duì)滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的切應(yīng)力t與偏導(dǎo)數(shù)v之間的關(guān)系是。y/八v(1)(2)y ;:(4)4-12潤(rùn)滑油的又稱為絕對(duì)粘度。(1 )運(yùn)動(dòng)粘度(2)動(dòng)力粘度(3)恩格爾粘度(4)賽氏通用秒4- 13動(dòng)力粘度n的c g s制(絕對(duì)單位制)單位為 。(1 )泊(P)( 2)厘斯(cSt)(3)恩氏度(。巳(4)帕秒(Pas)4- 14動(dòng)力粘度n的國(guó)際單位制(SI)單位為 。(1 )泊(P)( 2)厘斯(cSt)(3)恩氏度(。巳(4)帕秒(Pas)4- 15運(yùn)動(dòng)粘度v是動(dòng)力粘度n與同溫度
32、下潤(rùn)滑油的比值。(1)密度p (2)質(zhì)量m(3 )相對(duì)密度d(4)速度v4- 16運(yùn)動(dòng)粘度v的國(guó)際單位制(SI)單位為 。(1) m2/s(2)厘斯(cSt)(3)厘泊(cP)(4)帕秒(Pa s)4- 17運(yùn)動(dòng)粘度v的c g s制(絕對(duì)單位制)單位為 。(1) m2/s(2 )斯(St)(3)厘泊(cP)(4)帕秒(Pa - s)4- 18 我國(guó)常用的相對(duì)粘度(條件粘度)的單位為 。( 1 ) m2/s( 2)厘斯( cSt)( 3)厘泊( cP)( 4)恩氏粘度( oE)4- 19 當(dāng)壓力加大時(shí),潤(rùn)滑油的粘度 。( 1 )隨之加大( 2)保持不變( 3)隨之減小( 4)增大還是減小或不變,
33、視潤(rùn)滑油性質(zhì)而定4- 20 當(dāng)溫度升高時(shí),潤(rùn)滑油的粘度 。( 1 )隨之升高( 2)隨之降低( 3)保持不變( 4)升高或降低視潤(rùn)滑油性質(zhì)而定4- 21 在新國(guó)標(biāo)中,潤(rùn)滑油的恩氏粘度oE 是在規(guī)定的溫度 t 等于 攝氏度時(shí)測(cè)定的。(1) 20 oC(2) 40 oC(3) 50 oC(4) 100oC第五章軸轂聯(lián)接、簡(jiǎn)答題5- 1半圓鍵與普通平鍵聯(lián)接相比,有什么優(yōu)缺點(diǎn)?它適用在什么場(chǎng)合?5- 2普通平鍵和半圓鍵是如何進(jìn)行標(biāo)注的?5- 3花鍵聯(lián)接和平鍵聯(lián)接相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?為什么矩形花鍵和漸開(kāi)線型花鍵應(yīng)用較 廣?三角形花鍵多用在什么場(chǎng)合?5- 4 矩形花鍵聯(lián)接有哪幾種定心方式?為什么多采用按外徑
34、D定心?按內(nèi)徑d定心常用于何種場(chǎng)合?按齒側(cè)定心有何利弊?5- 5銷(xiāo)有哪幾種?其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么?各用在何種場(chǎng)合?5- 6平鍵聯(lián)接的工作原理是什么?主要失效形式有哪些?平鍵的橫截面尺寸bXh和鍵的長(zhǎng)度L是如何確定的?5- 7為什么采用兩個(gè)平鍵時(shí),一般布置在沿周向相隔 180。的位置;采用兩個(gè)半圓鍵時(shí), 要布置在軸的同一母線上,采用兩個(gè)楔鍵時(shí),卻相隔90。120°?5- 8 矩形花鍵定心有哪幾種定心方式?目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用何種定心方式,該定心方式具有什么優(yōu)點(diǎn)?5- 9如圖示為套筒式聯(lián)軸器,分別用平鍵和半圓鍵與兩軸相聯(lián)接。:軸徑d=38mm聯(lián)軸器材料為灰鑄鐵,外徑D=90mm分別計(jì)算兩種聯(lián)接允
35、許傳遞的轉(zhuǎn)矩,并比擬其優(yōu)缺點(diǎn)。T題5-9圖、選擇題5- 1普通平鍵聯(lián)接的主要用途是使軸與輪轂之間 。(1)沿軸向固定并傳遞軸向力(2 )沿軸向可作相對(duì)滑動(dòng)并具有導(dǎo)向作用(3 )沿周向固定并傳遞力矩(4 )安裝與拆卸方便5-2鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)選擇。(1 )傳遞轉(zhuǎn)矩的大小(2)傳遞功率的大小(3)輪轂的長(zhǎng)度(4)軸的直徑5-3鍵的長(zhǎng)度主要是根據(jù)來(lái)選擇。(1 )傳遞轉(zhuǎn)矩的大小(2)輪轂的長(zhǎng)度(3)軸的直徑5-4常用來(lái)制造鍵的材料是。(1)低碳鋼(2)中碳鋼(3)高碳鋼(4)合金鋼5-5軸的鍵槽通常是由加工而得到的。(1)插削(2)拉削(3)鉆及鉸(4)銃削5-6緊鍵聯(lián)接和松鍵聯(lián)接的主要區(qū)
36、別在于:前者安裝后,鍵與鍵槽之間就存在有1壓緊力 2軸向力 3摩擦力5- 7 能夠構(gòu)成緊鍵聯(lián)接的兩種鍵是 。1楔鍵和半圓鍵 2平鍵和切向鍵 3半圓鍵和切向鍵 4楔鍵和切向 鍵5- 8 楔鍵和 ,兩者的接觸面都具有 1:100 的斜度。1軸上鍵槽的底面2輪轂上鍵槽的底面 3鍵槽的側(cè)面5- 9 楔鍵聯(lián)接的主要缺點(diǎn)是 。1鍵的斜面加工困難 2鍵安裝時(shí)易損壞 3鍵裝入鍵槽后,在輪轂中產(chǎn)生初應(yīng)力 4軸和軸上的零件對(duì)中性差5- 10 切相鍵聯(lián)接的斜度是做在 。1輪轂鍵槽的底面2軸的鍵槽底面 3一對(duì)鍵的接觸面 4鍵的側(cè)面5- 11 平鍵聯(lián)接如不能滿足強(qiáng)度條件要求時(shí),可在軸上安裝一對(duì)平鍵,使它們沿圓周相 隔。
37、190o2 120o3135o4180o5- 12 平鍵聯(lián)接與楔鍵聯(lián)接相比照,它只能傳遞轉(zhuǎn)矩,不能傳遞軸向力,這是因?yàn)?。1楔鍵端部具有鉤頭2平鍵摩擦力小于楔鍵的摩擦力 3楔鍵的工作外表有斜度而鍵槽沒(méi)有 4在安裝時(shí),楔鍵可沿軸向楔緊5- 13 標(biāo)準(zhǔn)平鍵聯(lián)接的承載能力,通常是取決于 。1輪轂的擠壓強(qiáng)度 2鍵的剪切強(qiáng)度 3鍵的彎曲強(qiáng)度4鍵工作外表的擠壓強(qiáng)度5- 14平鍵聯(lián)接能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為 T,現(xiàn)要傳遞的轉(zhuǎn)矩為 1.5T,那么應(yīng)。1把鍵長(zhǎng)L增大到1.5倍 2把鍵寬b增到1.5倍 3把鍵高增大到 1.5 倍 4安裝一對(duì)平鍵5- 15 在載荷性質(zhì)相同時(shí),導(dǎo)向平鍵的擠壓應(yīng)力應(yīng)取得比普通平鍵小,這是為了
38、 。1 減輕磨損 2減輕輪轂滑移時(shí)的阻力3補(bǔ)償鍵磨損后工作外表的減小 4增加導(dǎo)向的精確度5- 16 半圓鍵聯(lián)接的主要優(yōu)點(diǎn)是 。1 對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較輕 2鍵槽的應(yīng)力集中較小 3 工藝性好,安裝方便5- 17 半圓鍵和切向鍵的應(yīng)用場(chǎng)合是 。 1 前者多用來(lái)傳遞較大轉(zhuǎn)矩, 后者多用來(lái)傳遞較小轉(zhuǎn)矩 2前者多用來(lái)傳遞較小轉(zhuǎn)矩,后者多用來(lái)傳遞較大轉(zhuǎn)矩 3兩者都用來(lái)傳遞較小轉(zhuǎn)矩 4兩者都用來(lái)傳遞較大轉(zhuǎn)矩5- 18 花鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接采用多鍵時(shí)相比擬, 的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。1 承載能力比擬大 2旋轉(zhuǎn)零件在軸上有良好的對(duì)中性和沿軸移動(dòng)的導(dǎo)向性 3對(duì)軸的削弱比擬嚴(yán)重 4可采用研磨加工來(lái)提高聯(lián)接質(zhì)量和加工精度5- 19
39、 花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度,主要取決于 強(qiáng)度。 1 齒根彎曲 2齒根剪力 3齒側(cè)擠壓 4齒側(cè)接觸5- 20應(yīng)用較廣的花鍵齒形是(1)矩形與三角形(3)矩形與漸開(kāi)線(2) 漸開(kāi)線與三角形(4) 矩形、漸開(kāi)線與三角形5- 21薄壁套筒與花鍵軸相聯(lián)接,宜采用 (1)矩形齒 (2)漸開(kāi)線齒(3)三角形齒(4)矩形齒與漸開(kāi)線齒三、設(shè)計(jì)計(jì)算題5- 1圖示減速器的低速軸與凸緣聯(lián)軸器及圓柱齒輪之間分別用鍵聯(lián)接。:軸傳遞 的轉(zhuǎn)矩T = 1000N m,齒輪材料為鍛鋼,凸緣聯(lián)軸器的材料為 HT250,工作時(shí)有輕微沖擊, 聯(lián)接處軸及輪轂的尺寸如圖示。試選擇鍵的類(lèi)型和尺寸,并校核其聯(lián)接強(qiáng)度。題5-1圖題5-2圖5- 2圖示為在
40、直徑d = 80mm的軸端安裝一鋼制直齒圓柱齒輪,輪轂長(zhǎng) L = 1.5d,工作 時(shí)有輕微沖擊。試確定平鍵聯(lián)接的尺寸,并計(jì)算其能夠傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。5- 3圖示為一剛性凸緣聯(lián)軸器( YLD11聯(lián)軸器55X 84GB5843 86)公稱轉(zhuǎn)矩 Tn = 1000N m (設(shè)為靜載荷),聯(lián)軸器材料為 HT250。試確定平鍵聯(lián)接的尺寸,并校核其強(qiáng)度。假設(shè)強(qiáng)度缺乏時(shí)應(yīng)采取什么措施?5- 4如下圖一齒輪減速器輸出軸上的齒輪和軸采用平鍵聯(lián)接。:軸徑d = 60mm ,齒輪分度圓直徑 d2=300m m,齒輪輪轂寬度 B = 85mm,齒輪上的圓周力 Ft= 3kN,軸和齒輪 的材料均為45鋼,載荷有輕微沖擊。
41、試選擇鍵聯(lián)接的尺寸,并列出鍵的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào);對(duì)鍵聯(lián) 接的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。題5-3圖5- 5如下圖,d = 80mm的軸端安裝了一個(gè)材料為HT200的剛性凸緣聯(lián)軸器,輪轂寬B = 1.5d,工作載荷有中等沖擊,試確定平鍵聯(lián)接的尺寸,并計(jì)算聯(lián)接所能夠傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。5- 6圖示轉(zhuǎn)軸上直齒圓柱齒輪及直齒圓錐齒輪兩處分別采用平鍵和半圓鍵聯(lián)接。:傳遞功率P= 5.5kW,轉(zhuǎn)速n = 200r/min ,聯(lián)接處軸和輪轂尺寸如下圖,工作時(shí)有輕微沖擊,齒輪用鍛鋼制造并經(jīng)過(guò)熱處理,試分別確定兩處鍵聯(lián)接的尺寸,并校核其聯(lián)接強(qiáng)度。題5-6圖5- 7如下圖,分別為平鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和銷(xiāo)聯(lián)接。試指出這些結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤,并 分析
42、錯(cuò)誤原因,提出改正措施。題5-7圖5-8設(shè)計(jì)意圖是采用圓頭平鍵聯(lián)接軸和軸上零件。試指出圖中不正確的地方并說(shuō)明原 因并將正確的結(jié)構(gòu)圖畫(huà)出來(lái)。第六章螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)答題6- 1常用的螺紋牙型有哪幾種?試說(shuō)明各自的特點(diǎn)及主要用途。6- 2為什么單線普通三角螺紋主要用以聯(lián)接?而多線梯形、矩形和鋸齒形螺紋主要用以傳動(dòng)?6- 3為什么螺紋聯(lián)接大多數(shù)要預(yù)緊?什么叫螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力?6- 4在擰緊螺母時(shí),擰緊力矩T要克服哪些摩擦力矩?這時(shí)螺栓和被聯(lián)接件各受到什么樣的載荷?6- 5 為什么對(duì)重要的螺栓聯(lián)接不宜使用直徑小于M12M14的螺栓? 一般情況下, 螺栓所受到的預(yù)緊力大約是扳手上施加的力的多少倍?6-
43、6 螺紋聯(lián)接為什么要防松?防松的根本問(wèn)題是什么?6- 7 防松的根本原理有哪幾種?具體的防松方法和裝置各有哪些?6- 8試畫(huà)出螺紋聯(lián)接的力一變形圖,并說(shuō)明聯(lián)接在受到軸向工作載荷后,螺紋所受的 總拉力、被聯(lián)接件的剩余預(yù)緊力和軸向工作載荷之間的關(guān)系。6- 9在承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接中,螺栓是否一定受剪切作用?為什么?6- 10對(duì)承受橫向載荷或傳遞力矩的緊螺栓聯(lián)接采用普通螺栓時(shí),強(qiáng)度計(jì)算公式中為什么要將預(yù)緊力提高到1.3倍來(lái)計(jì)算?假設(shè)采用鉸制孔用螺栓時(shí)是否也這樣考慮?為什么?6- 11對(duì)于受變載荷作用的螺栓聯(lián)接,可采用哪些措施來(lái)減小螺栓的應(yīng)力幅d a ?6- 12螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖示。L =
44、 300mm a = 60mm試求螺栓組三個(gè)方案中,受力最大的螺栓所受的力各為多少?哪個(gè)方案較好?6- 13如圖示厚度為 S的鋼板擬用三個(gè)鉸制孔用螺栓緊固于18號(hào)槽鋼上,作用力F=9kN,鋼板及螺栓材料均為Q235鋼,許用彎曲應(yīng)力d = 158MPa許用剪切應(yīng)力t =98MPa許用擠壓應(yīng)力d p= 240MPa試求鋼板厚度 S并確定螺栓的尺寸。題6-13圖題6-12圖6- 14如圖示為軸承托架緊固到鋼立柱上,托架材料為鑄鐵,螺栓材料的性能等級(jí)為6.6級(jí),載荷為F= 6kN,a= 30°,尺寸如圖示,螺栓數(shù)為4個(gè)。試設(shè)計(jì)此螺栓聯(lián)接。題6-14圖、選擇題6- 1在常用的螺旋傳動(dòng)中,傳動(dòng)效
45、率最高的螺紋是 。1三角形螺紋2 梯形螺紋3鋸齒形螺紋4矩形螺紋6- 2在常用的螺紋聯(lián)接中,自鎖性能最好的螺紋是 。1三角形螺紋2 梯形螺紋3鋸齒形螺紋4矩形螺紋6- 3當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件不太厚時(shí),宜采用 。1雙頭螺柱聯(lián)接2螺栓聯(lián)接3螺釘聯(lián)接4緊定螺釘聯(lián)接6- 4當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要經(jīng)常拆裝時(shí),往往采用1 螺栓聯(lián)接2螺釘聯(lián)接3雙頭螺柱聯(lián)接4緊定螺釘聯(lián)接O1 螺栓聯(lián)接6- 5當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚,不宜制成通孔,且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆裝時(shí),往往采用2螺釘聯(lián)接3雙頭螺柱聯(lián)接4緊定螺釘聯(lián)接6- 6在擰緊螺栓聯(lián)接時(shí),控制擰緊力矩有很大方法,例如 。1增加擰緊力2增加扳手力臂3 使用測(cè)力
46、矩扳手或定力矩扳手6- 7螺紋聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于 。1 增加螺紋聯(lián)接的軸向力2 增加螺紋聯(lián)接的橫向力3 防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)4增加螺紋聯(lián)接的剛度6- 8螺紋聯(lián)接預(yù)緊的目的之一是 。1增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性2增加被聯(lián)接件的剛性3減小螺栓的剛性6- 9承受預(yù)緊力F'的緊螺栓聯(lián)接在受工作拉力F時(shí),剩余預(yù)緊力為FoF(4) FoFF,其螺栓所受的總拉力Fo為FCb CmFo的最大值和被聯(lián)1 FoF F(3) FoF + F6- 10承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接,當(dāng)其螺栓的總拉力 接件的剛度Cm不變時(shí),螺栓的剛度Cb愈小,貝U1螺栓中總拉力的變化幅度愈大2螺栓中總拉力的變化幅度愈小3
47、 螺栓中總拉力的變化幅度不變4 螺栓中的疲勞強(qiáng)度降低6- 11承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接,當(dāng)其螺栓的總拉力Fo的最大值和螺栓的剛度Cb不變時(shí),被聯(lián)接件的剛度Cm愈小,那么 。1螺栓中總拉力的變化幅度愈大2螺栓中總拉力的變化幅度愈小3 螺栓中總拉力的變化幅度不變4螺栓疲勞強(qiáng)度愈高6- 12承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的緊螺栓聯(lián)接,該聯(lián)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6- 13對(duì)受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接,在限定螺栓總拉力的情況下,提高螺栓疲勞強(qiáng)度的有效措施是 。1增大被聯(lián)接件的剛度 2減小被聯(lián)接件的剛度 3增大螺栓的剛度6- 14 現(xiàn)有一單
48、個(gè)螺栓聯(lián)接,要求被聯(lián)接件的結(jié)合面不別離,假定螺栓的剛度Cb 與被聯(lián)接的剛度Cm相等,聯(lián)接的預(yù)緊力為F',現(xiàn)開(kāi)始對(duì)聯(lián)接施加軸向載荷,當(dāng)外載荷到達(dá)與預(yù)緊力F '的大小相等時(shí),貝y 。1被聯(lián)接發(fā)生別離,聯(lián)接失敗 2被聯(lián)接件即將發(fā)生別離,聯(lián)接不可靠3聯(lián)接可靠,但不能再繼續(xù)加載4聯(lián)接可靠,只要螺栓強(qiáng)度足夠,外載荷F還可繼續(xù)增加到接近預(yù)緊力的兩倍6- 15 有一氣缸蓋螺栓聯(lián)接,假設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓力在02MPa之間循環(huán)變化,那么螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為 。1 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 2脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力3非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 4非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力6- 16 在以下四種具有相同公稱直徑和螺距并采用相同的配對(duì)材料的傳
49、動(dòng)螺旋副中,傳動(dòng)效率最高的是 。 1 單線矩形螺紋2單線梯形螺紋3雙線矩形螺紋 4雙線鋸齒形螺紋6- 17 擰緊可以使一定公稱直徑的普通螺栓取得一定大小的預(yù)緊力,如果要以比擬小的擰緊力矩T來(lái)得到所要求的預(yù)緊力 F'可采用 。1 細(xì)牙螺紋2雙線螺紋3加彈簧墊圈6- 18 當(dāng)一個(gè)承受變載荷的螺栓聯(lián)接, 其螺栓的靜強(qiáng)度足夠而疲勞強(qiáng)度缺乏時(shí), 應(yīng)首先 考慮采用 來(lái)提高其疲勞強(qiáng)度。1 增加螺栓直徑2提高螺栓材料的屈服極限3改用雙螺 4柔性螺母6-19 為了改善螺紋牙上的載荷分部,通常都以 的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。1 采用雙螺母2采用加高的螺母3采用減薄的螺4減少螺栓和螺母的螺距變化差6-20 被聯(lián)接件受橫
50、向載荷作用時(shí),假設(shè)采用一組普通螺栓聯(lián)接,那么載荷靠來(lái)傳遞。1 接合面之間的摩擦力 2螺栓的剪切和擠壓3螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓6-21 設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接時(shí), 雖然每個(gè)螺栓的受力不一定相等,但對(duì)該組螺栓仍均采用相同的材料、直徑和長(zhǎng)度,這主要是為了 。1 外形美觀 2購(gòu)置方便3便于加工和安裝6-22 設(shè)計(jì)緊螺栓聯(lián)接時(shí),其直徑愈小,那么許用平安系數(shù)應(yīng)取得愈大,這是由于直徑愈 小時(shí), 。1螺紋局部的應(yīng)力集中愈嚴(yán)重2加工螺紋時(shí)愈易產(chǎn)生缺陷3 擰緊時(shí)愈易擰斷4材料的力學(xué)性能愈不易保證6-23 確定緊聯(lián)接螺栓中拉伸和扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷作用下的當(dāng)量應(yīng)力時(shí),通常是按 來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。1 第一強(qiáng)度理論 2第二強(qiáng)度理論 3
51、第三強(qiáng)度理論4第四強(qiáng)度理論6-24 就螺栓的破壞性質(zhì)而言,根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,大約有90%的螺栓屬于 1靜強(qiáng)度破壞2疲勞破壞3螺紋副松脫4 剪切破壞6-25當(dāng)采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時(shí),螺栓桿受到 作用。1彎曲和擠壓2拉伸和剪切3剪切和擠壓4扭轉(zhuǎn)和彎曲6-26滑動(dòng)螺旋傳動(dòng),其失效形式多為 。1螺紋牙彎斷2螺紋磨損3螺紋牙剪切4螺紋副咬死二、設(shè)計(jì)計(jì)算題6-1試推導(dǎo)如下圖受轉(zhuǎn)距 T作用的螺栓組聯(lián)接的螺栓受力計(jì)算式:1當(dāng)用普通螺栓時(shí);2當(dāng)用鉸制孔用螺栓時(shí)。題6-1圖6-2如圖示某機(jī)構(gòu)的拉桿端部采用普通粗牙螺紋聯(lián)接。,拉桿所受的最大載荷 =15kN,載荷很少變動(dòng),拉桿材料為Q235鋼,試確定拉桿螺紋
52、直徑。題6-2圖題6-3圖6-3如圖示的起重滑輪的松聯(lián)接螺栓。起吊重物的重量Q235鋼,試求該螺栓的直徑。6-4如圖示一弓形夾鉗,用M30的螺桿來(lái)夾緊工作,壓緊力F = 20kN,螺栓材料為F= 40kN,螺桿材料為 45鋼,d0=20mm,該螺紋副和螺桿末端與工件的摩擦系數(shù)均為尸0.15。試驗(yàn)算螺桿的強(qiáng)度。6-5如圖示為一銃刀盤(pán)的裝夾裝置,銃刀靠?jī)蓤A盤(pán)夾緊隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng),最大切削力F= 4kN圓盤(pán)與銃刀間的摩擦系數(shù)ps= 0.1,軸材料為45鋼,其他尺寸如圖,試求軸端的螺紋直徑d ?6-6如圖示,作用在軸承蓋上的力 F = 10kN,軸承蓋用四個(gè)螺釘固定于鑄鐵箱體上, 螺釘材料為Q235鋼,今取剩余預(yù)緊力 F= 0.4F,不控制預(yù)緊力。求所需的螺釘直徑。題6-5圖題6-6圖題6-7圖6-7設(shè)圖示螺栓剛度 Cb,被聯(lián)接件的剛度 Cm,假設(shè)Cm = 8Cb,預(yù)緊力F '= 1kN,外載荷 F= 1.1kN,試求螺栓中的總拉力Fo和被聯(lián)接件中的剩余預(yù)緊力F''。6-8圖示為一液壓油缸,油壓p= 3MPa,缸徑D = 160mm ,為保證氣密性要求,螺柱間距不得大于100m m。試計(jì)算其
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