機(jī)械設(shè)計習(xí)題集

1、 TOC o 1-5 h z華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程1螺紋聯(lián)接及螺旋傳動一、選擇題在常用的螺旋傳動中，傳動效率最高的螺紋是。（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）矩形螺紋當(dāng)兩個被聯(lián)接件不太厚時，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)接當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆裝時，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)接當(dāng)兩個被聯(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，往往采用（1）螺

2、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TOC o 1-5 h z6普通螺紋的牙型角a為60o，當(dāng)摩擦系數(shù)卩=0.10時，則該螺紋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)叮。（1）0.105（2）0.115（3）0.1115（4）0.104在擰緊螺栓聯(lián)接時，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）使用測力矩扳手或定力矩扳手螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于。（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）防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動（4）增加螺紋聯(lián)接的剛度螺紋聯(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10承受預(yù)緊力F的緊螺栓

3、聯(lián)接在受工作拉力F時，剩余預(yù)緊力為F，其螺栓所受的總拉力F0為。（1）F=F+F（2）F=F+F00C（3）F=F+F”（4）F=F+bF00C+C11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F0的最大值和被聯(lián)接件的剛度Cm不變時，螺栓的剛度Cb愈小，則。（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?。?）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12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F0的最大值和螺栓的剛度Cb不變時，被聯(lián)接件的剛度Cm愈小，則。（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?。?）螺栓中總拉力的變化幅

4、度不變（4）螺栓疲勞強(qiáng)度愈高 華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程32 TOC o 1-5 h z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對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15現(xiàn)有一單個螺栓聯(lián)接，要求被聯(lián)接件的結(jié)合面不分離，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)開始對聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷達(dá)到與預(yù)緊力F的大小相等時

5、，則。(1)被聯(lián)接發(fā)生分離，聯(lián)接失敗(2)被聯(lián)接件即將發(fā)生分離，聯(lián)接不可靠(3)聯(lián)接可靠，但不能再繼續(xù)加載)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16有一氣缸蓋螺栓聯(lián)接，若氣缸內(nèi)氣體壓力在02MPa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為。(1)對稱循環(huán)變應(yīng)力(2)脈動循環(huán)變應(yīng)力(3)非對稱循環(huán)變應(yīng)力(4)非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力在下列四種具有相同公稱直徑和螺距并采用相同的配對材料的傳動螺旋副中，傳動效率最高的是。(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，如果要以比較小的擰緊力矩T來得到所要

6、求的預(yù)緊力F可采用。(1)細(xì)牙螺紋(2)雙線螺紋(3)加彈簧墊圈利用DWM1002的圓螺母(GB81288)和dWIOOmm的止動墊圈(GB85888)固定軸上的零件時，螺母在軸上最多旋轉(zhuǎn)度就能碰上止動墊圈上的一個齒。(1)20o(2)25o(3)15o(4)30o當(dāng)一個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)度不足時，應(yīng)首先考慮采用來提高其疲勞強(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)柔性螺母二、分析與思考題螺紋連接有哪些類型？各有何特點(diǎn)？各適用于什么場合？為什么螺紋連接常需要防松？按防松原理，螺紋連接的防松方法可分為哪幾類？試舉例說明。普通螺栓連接在擰

7、緊螺母時，螺栓處于什么應(yīng)力狀態(tài)下？應(yīng)該按哪一種強(qiáng)度理論進(jìn)行計算？為什么將拉力增加30%，即可按純拉伸進(jìn)行強(qiáng)度計算？4對于受軸向變載荷作用的螺栓，可以采用哪些措施來減小螺栓的應(yīng)力幅JCL5為什么對于重要的螺栓連接要控制螺栓的預(yù)緊力F?控制螺栓的預(yù)緊力的方法有哪幾種？擰緊螺母與松退螺母時的螺紋效率如何計算？哪些參數(shù)影響螺紋副的效率？根據(jù)螺紋旋向的不同，螺紋可以分為哪幾種？如何判斷螺紋的旋向？常見螺栓的螺紋是右旋還是左旋？是單線還是多線？為什么？圓柱螺紋的公稱直徑指的是哪個直徑？計算螺紋的摩擦力矩時使用哪個直徑？計算螺紋危險截面時使用的是哪個直徑？管螺紋的公稱直徑指的是哪個直徑？為什么管子上的螺紋通

8、常采用細(xì)牙螺紋？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？常用的控制預(yù)緊力的方法有哪些？它們有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？為了克服這些缺點(diǎn)可采用什么方法？13在擰緊螺母時，擰緊力矩T要克服哪些摩擦力矩？這時螺栓和被聯(lián)接件各受到什么樣的載荷？14為什么對重要的螺栓聯(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？螺紋聯(lián)接為什么要防松？防松的根本問題是什么？防松的基本原理有哪幾種？具體的防松方法和裝置各有哪些？相同的公稱直徑的粗牙普通螺紋與細(xì)牙普通螺紋相比，哪個自鎖性能好？哪個強(qiáng)度高？為什么？為什么薄壁零件的聯(lián)接常采用細(xì)牙螺紋？什么叫螺紋的自鎖現(xiàn)象？自鎖

9、條件如何？螺旋副的傳動效率又如何計算？19為什么有自鎖性能的螺旋傳動其效率n小于50%?試問螺紋的升角為多大時，螺旋副的效率可達(dá)到最高值？螺紋聯(lián)接的主要失效形式和計算準(zhǔn)則是什么？何為松螺紋聯(lián)接？何為緊螺栓聯(lián)接？它們的強(qiáng)度計算方法有何區(qū)別？為什么緊螺紋聯(lián)接計算中，螺紋的直徑愈小則其許用應(yīng)力取值愈小？試畫出螺紋聯(lián)接的力變形圖，并說明聯(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。螺栓組聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是什么？應(yīng)該考慮的問題有哪些？螺栓組聯(lián)接中螺栓的附加應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的？為避免此附加應(yīng)力，應(yīng)從結(jié)構(gòu)和工藝上采取哪些措施？進(jìn)行螺栓組聯(lián)接受力分析的目的是什么？在

10、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？承受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接，其預(yù)緊力是如何決定的？螺栓受到什么載荷的作用？產(chǎn)生什么應(yīng)力？承受橫向載荷的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，其工作原理是什么？螺栓的危險截面在哪里？螺栓受到什么力的作用？產(chǎn)生什么應(yīng)力？對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，強(qiáng)度計算公式中為什么要將預(yù)緊力提高到1.3倍來計算？若采用鉸制孔用螺栓時是否也這樣考慮？為什么？三、設(shè)計計算題1一牽曳鉤用2個M10的普通螺釘固定于機(jī)體上，如圖所示。已知接合面間的摩擦系數(shù)f=0.15，螺栓材料為Q235、強(qiáng)度級別為4.6級，裝配時控制預(yù)緊力，試求螺栓組連接允許的最大牽引力。

11、2一剛性凸緣聯(lián)軸器用6個M10的鉸制孔用螺栓（螺栓GB2788）連接，結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。兩半聯(lián)軸器材料為HT200,螺栓材料為Q235、性能等級5.6級。試求：（1）該螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T。（2）若傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T不變，改用普通螺栓連接,maxmax試計算螺栓直徑，并確定其公稱長度，寫出螺栓標(biāo)記。（設(shè)兩半聯(lián)軸器間的摩擦系數(shù)f=0.16.可靠性系數(shù)Kf=1.2）。3一鋼結(jié)構(gòu)托架由兩塊邊板和一塊承重板焊成的，兩塊邊板各用四個螺栓與立柱相連接，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。托架所受的最大載荷為20kN，載荷有較大的變動。試問：（1）此螺栓連接采用普通螺栓連接還是鉸制孔用螺栓連接為宜？（2）如采用鉸制

12、孔用螺栓連接，螺栓的直徑應(yīng)為多大?4一方形蓋板用四個螺栓與箱體連接，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。蓋板中心0點(diǎn)的吊環(huán)受拉力F=20000N，設(shè)剩余預(yù)緊力F=0.6F,F為螺栓所受的軸向工作載荷。試求：Q（1）螺栓所受的總拉力F。，并計算確定螺栓直徑（螺栓材料為45號鋼，性能等級為6.8級）。（2）如因制造誤差，吊環(huán)由0點(diǎn)移到0點(diǎn)，且00=5咕2mm,求受力最大螺栓所受的總拉力F。,并校核（1）中確定的螺栓的強(qiáng)度。5有一氣缸蓋與缸體凸緣采用普通螺栓連接，如圖所示。已知?dú)飧字械膲毫在02MPa之間變化，氣缸內(nèi)徑D=500mm,螺栓分布圓直徑D=650mm。為保證氣密性要求，剩余預(yù)緊力F=1.8F,螺栓間距

13、tW4.5d（d為螺栓的大徑）。 華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程 華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程522 螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力2=120MPa,許用應(yīng)力幅。=20MPa。選用銅皮石棉墊片螺栓相a對剛度C/（G+C2）=0.8，試設(shè)計此螺栓組連接。XV116一種簡單的起重裝置（螺旋起重器）的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。在手柄上加一個力Fp并轉(zhuǎn)動手柄即可起升重物，試設(shè)計之。已知數(shù)據(jù)如下表：（略）74如圖示，已知作用在軸承蓋上的力F=10kN，軸承蓋用四個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。7一

14、厚度為8=12mm的鋼板用4個螺栓固連在厚度】=30mm的鑄鐵支架上，螺栓的布置有a、b兩種方案，如圖所示。已知：螺栓材料為Q235，接合面的摩擦系數(shù)f=0.15，可靠性系數(shù)Kf=1.2，外載荷K=12000N,尺寸l=400mm,a=100mm。試問：fR（1）這兩種螺栓組連接布置方案哪種較為合理？（2）按照螺栓組連接布置的合理方案，分別確定采用普通螺栓連接和鉸制孔用螺栓連接時的螺栓直徑。it8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100mm。試計算其缸蓋的螺柱聯(lián)和螺柱分布圓直徑DqO（提示：現(xiàn)先按氣密性要求假設(shè)螺柱數(shù)目）9圖示為一氣缸蓋螺

15、栓聯(lián)接，缸徑D=500mm,蒸氣壓力p=1.2MPa,螺栓分布圓直徑D0=640mm,為保證氣密性要求螺栓間距不得大于150mm,試設(shè)計此聯(lián)接。題8圖題9圖題10圖10如圖示螺栓聯(lián)接的力一變形圖。若保證剩余預(yù)緊力F的大小等于其預(yù)緊力F的一半。試求該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷。11如圖示為一吊環(huán)與機(jī)架用一單個螺栓聯(lián)接，已知機(jī)架的重量為5kN裝配螺栓時的預(yù)緊力F=5kN，問吊環(huán)將機(jī)架吊起后紙墊A能否抽出？題11圖題12圖12如圖示為一盛水容器，載重為G（自重不計），缸與蓋之間用螺栓聯(lián)接，總的預(yù)緊力EFZ=G，容器中的水為常壓。問：1）水缸吊起后，水會不會從結(jié)合面處漏出？所用墊片是軟些好還是硬些好？為什么？2）若盛水容器的自重為載重的一半，則為保證結(jié)合面處不漏水，螺栓的相對剛度系數(shù)應(yīng)為多大？13圖示為一齒輪用八個性能等級為4.6的螺栓與卷筒連成一體，螺栓的分布圓直徑D0=500mm,若卷筒上的鋼絲繩拉力F=50kN，卷筒直徑D=400mm,齒輪與卷筒接觸面間的摩擦系數(shù)蟲=0.12，裝配時不控制預(yù)緊力。試確定螺栓的直徑，并列出螺紋聯(lián)接件的標(biāo)準(zhǔn)代號。14圖示為一凸緣軸，通過凸緣上的六個35鋼制螺栓與另一凸緣軸相聯(lián)接。軸的轉(zhuǎn)速華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程7華中科技大學(xué)武昌分校機(jī)械設(shè)計精品課程7 #n=72