機(jī)械設(shè)計(jì)考研復(fù)習(xí)習(xí)題

第一單元測(cè)試題一、選擇題2-1．以下四種表達(dá)中，________是正確的。A．變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生 B．變應(yīng)力只能由靜載荷產(chǎn)生C．靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力 D．變應(yīng)力也可能由靜載荷產(chǎn)生題2-2圖2-2．發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律如題2-2圖所示，那么該變應(yīng)力的循環(huán)特性系數(shù)r為________。A．0.24B．–0.24C．4.17D．–4.172-3.應(yīng)力的變化規(guī)律如題2-2圖所示，那么應(yīng)力副和平均應(yīng)力分別為_______。A．=80.6MPa，=49.4MPa B．=80.6MPa，=-49.4MPaC．=49.4MPa，=-80.6MPa D．=-49.4MPa，=-80.6MPa2-4.變應(yīng)力特性可用、、、和r五個(gè)參數(shù)中的任意________來描述。A．一個(gè) B．兩個(gè)C．三個(gè) D．四個(gè)2-5．零件的工作平安系數(shù)為________。A．零件的極限應(yīng)力比許用應(yīng)力 B．零件的工作應(yīng)力比許用應(yīng)力C．零件的極限應(yīng)力比零件的工作應(yīng)力 D．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)度條件可以寫成________。A．≤，≤或≤，≤B．≥，≥或≥,≥C．≤，≤或≥,≥D．≥，≥或≤,≤2-7．在進(jìn)行材料的疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的________。A．屈服點(diǎn) B．疲勞極限C．強(qiáng)度極限 D．彈性極限2-8．45鋼的對(duì)稱疲勞極限=270MPa，疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106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。A．539 B．135C．175 D．4172-9．有一根階梯軸，用45鋼制造，截面變化處過度圓角的應(yīng)力集中系數(shù)=1.58，外表狀態(tài)系數(shù)=0.82，尺寸系數(shù)=0.68，那么其疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)=________。A．2.54 B．0.88C．1.14 D．2.832-10．零件的截面形狀一定，如絕對(duì)尺寸〔橫截面尺寸〕增大，疲勞強(qiáng)度將隨之_______。A．增高 B．不變C．降低 D．提高或不變2-11．當(dāng)形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)相同時(shí)，磨削加工的零件與精車加工相比，其疲勞強(qiáng)度_______。A．較高 B．較低C．相同 D．相同或較低2-12．繪制零件的-極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖時(shí)，所必須的數(shù)據(jù)是________。A．,,， B．,,，C．,,， D．,,，2-13．在圖示的-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=45°，那么該零件受的是________。題2-13圖A．不變號(hào)的非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力B．變號(hào)的非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力C．對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力D．脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力2-14．在上題所示零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中，如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在ON線與橫軸之間的夾角=90°，那么該零件受的是________。A．脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 B．對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力C．變號(hào)的非循環(huán)變應(yīng)力 D．不變號(hào)的非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力2－15一零件的最大工作應(yīng)力σmax=180MPa，最小工作應(yīng)力σmin=－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θ為___________。〔1〕68o57＇44＇＇〔2〕21o2＇15＇＇〔3〕66o2＇15＇＇〔4〕74o28＇33＇＇題2－15圖題2－16圖2－16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)加載于零件的過程中保持最小應(yīng)力σmin為常數(shù)。那么該零件的極限應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)為__________。〔1〕M1〔2〕M2〔3〕M3〔4〕M42－17上題假設(shè)在對(duì)零件加載的過程中保持應(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〕M1〔2〕M2〔3〕M3〔4〕M42－1845鋼調(diào)制后的力學(xué)性能為：σb=620MPa，σs=350MPa，σ-1=280MPa，σ0=450MPa。那么ψσ為__________?！?〕1.6〔2〕2.2〔3〕0.24〔4〕0.262-19．在應(yīng)力變化中，如果周期、應(yīng)力幅和平均應(yīng)力有一個(gè)變化，那么稱為________。A．穩(wěn)定變應(yīng)力 B．非穩(wěn)定變應(yīng)力C．非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 D．脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力2-20．在靜應(yīng)力作用下，塑性材料的極限應(yīng)力為_________。A． B．C． D．2-21．塑性材料在脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力作用下的極限應(yīng)力為__________。A． B．C． D．2-22．對(duì)于受循環(huán)變應(yīng)力作用的零件，影響疲勞破壞的主要應(yīng)力成分是_________。A．最大應(yīng)力 B．最小應(yīng)力C．平均應(yīng)力 D．應(yīng)力幅2-23．零件外表經(jīng)淬火、氮化、噴丸及滾子碾壓等處理后、其疲勞強(qiáng)度__________。A．提高 B．不變C．降低 D．上下不能確定二、填空題1．影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的因素有：__________、__________、___________、_________。2．根據(jù)是否隨時(shí)間變化，將載荷分為_________和________兩類。同理，應(yīng)力也分為_________和________兩大類。3．變載荷一定產(chǎn)生_________應(yīng)力。變應(yīng)力既可能由載荷產(chǎn)生，也可能由_________載荷產(chǎn)生。但是靜應(yīng)力一定是由載荷產(chǎn)生的。4．應(yīng)力幅與平均應(yīng)力之和等于_________，應(yīng)力幅與平均應(yīng)力之差等于_________，最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比稱為_________。5．r=-1的變應(yīng)力稱為________變應(yīng)力，r=0的變應(yīng)力稱為________變應(yīng)力，當(dāng)r=1時(shí)稱為________應(yīng)力，當(dāng)r=其它值時(shí)稱為________變應(yīng)力。三、簡(jiǎn)答題1．什么是穩(wěn)定變應(yīng)力和非穩(wěn)定變應(yīng)力？2．什么是材料的疲勞極限〔又稱有限壽命疲勞極限〕？如何表示？3．極限應(yīng)力線圖有何用處？4．雙向穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算如何進(jìn)行？5．如何提高機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度？四、分析計(jì)算題一鋼制軸類零件的危險(xiǎn)剖面承受200MPa，－100MPa，綜合影響系數(shù)=2，材料的＝400MPa，＝250MPa，＝400MPa。試：1〕畫出零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖，并判定零件的破壞形式。2〕按簡(jiǎn)單加載計(jì)算該零件的平安系數(shù)。第二章機(jī)械零件的強(qiáng)度重要根本概念1．疲勞破壞及其特點(diǎn)疲勞破壞：在遠(yuǎn)低于材料抗拉強(qiáng)度極限的交變應(yīng)力作用下工程材料發(fā)生破壞。疲勞破壞的特點(diǎn)：1〕在循環(huán)變應(yīng)力屢次反復(fù)作用下發(fā)生；2〕沒有明顯的塑性變形；3〕所受應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的靜強(qiáng)度極限；4〕對(duì)材料組成、零件形狀、尺寸、外表狀態(tài)、使用條件和工作環(huán)境敏感。具有突發(fā)性、高局部性和對(duì)缺陷的敏感性。2．疲勞破壞與靜強(qiáng)度破壞的區(qū)別，強(qiáng)度計(jì)算的區(qū)別靜強(qiáng)度破壞是由于工作應(yīng)力超過了靜強(qiáng)度極限，具體說，當(dāng)工作應(yīng)力超過材料的屈服極限就發(fā)生塑性變形，當(dāng)超過強(qiáng)度極限就發(fā)生斷裂。而疲勞破壞時(shí)，其工作應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的抗拉強(qiáng)度極限，其破壞是由于變應(yīng)力對(duì)材料損傷的累積所致。交變應(yīng)力每作用一次，都對(duì)材料形成一定的損傷，損傷的結(jié)果是形成小裂紋。這種損傷隨著應(yīng)力作用次數(shù)的增加而線性累積，小裂紋不斷擴(kuò)展，當(dāng)靜強(qiáng)度不夠時(shí)發(fā)生斷裂。靜強(qiáng)度計(jì)算的極限應(yīng)力值是定值。而疲勞強(qiáng)度計(jì)算的極限應(yīng)力是變化的，隨著循環(huán)特性和壽命大小的改變而改變。3．影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的因素影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的因素主要有三個(gè)：應(yīng)力集中、絕對(duì)尺寸和外表狀態(tài)。應(yīng)力集中越大，零件的疲勞強(qiáng)度越低。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，引入了應(yīng)力集中系數(shù)來考慮其影響。當(dāng)零件的同一剖面有幾個(gè)應(yīng)力集中源時(shí)，只取其中〔應(yīng)力集中系數(shù)〕最大的一個(gè)用于疲勞強(qiáng)度計(jì)算。另外需要注意：材料的強(qiáng)度極限越高，對(duì)應(yīng)力集中越敏感。零件的絕對(duì)尺寸越大，其疲勞強(qiáng)度越低。因?yàn)榻^對(duì)尺寸越大，所隱含的缺陷就越多。用絕對(duì)尺寸系數(shù)考慮其影響。零件的外表狀態(tài)直接影響疲勞裂紋的產(chǎn)生，對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度非常重要。外表越粗糙，疲勞強(qiáng)度越低。外表強(qiáng)化處理可以大大提高其疲勞強(qiáng)度。在強(qiáng)度計(jì)算中，有外表狀態(tài)系數(shù)來考慮其影響。需要注意：這三個(gè)因素只影響應(yīng)力幅，不影響平均應(yīng)力，因此不影響靜強(qiáng)度。4．線性疲勞損傷累積的主要內(nèi)容材料在承受超過疲勞極限的交變應(yīng)力時(shí)，應(yīng)力每循環(huán)作用一次都對(duì)材料產(chǎn)生一定量的損傷，并且各個(gè)應(yīng)力的疲勞損傷是獨(dú)立進(jìn)行的，這些損傷可以線性地累積起來，當(dāng)損傷累積到臨界值時(shí)，零件發(fā)生疲勞破壞。精選例題與解析例2-1某軸受穩(wěn)定交變應(yīng)力作用，最大應(yīng)力=250MPa，最小應(yīng)力=-50MPa，軸的材料為合金調(diào)質(zhì)鋼，其對(duì)稱循環(huán)疲勞極限=450MPa，脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限=700MPa，屈服極限=800MPa，危險(xiǎn)截面的=1.40，=0.78，=0.9，試求：(1)繪制材料的簡(jiǎn)化疲勞極限應(yīng)力線圖，并在圖上標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)的位置。(2)材料疲勞極限的平均應(yīng)力和極限應(yīng)力副值〔按簡(jiǎn)單加載〕。(3)假設(shè)取[S]=1.3，校核此軸疲勞強(qiáng)度是否平安。解：(1)材料的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖如例2-1圖所示例2-1圖MPaMPa標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)M(100，150)如下圖。(2)求材料的和在圖中延長(zhǎng)Om交AE于M1，得材料的極限應(yīng)力點(diǎn)，M1點(diǎn)坐標(biāo)值即為所求。聯(lián)立：和其中：=0.2857解得：=378MPa，=252MPa(3)校核強(qiáng)度S==＞[S]=1.3疲勞強(qiáng)度滿足要求。例2-2圖例2-2某零件用45Mn2制造，材料的力學(xué)性能為：=900MPa，=750MPa，=410MPa，=0.25，=1，=0.85，=0.8。問該零件受脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力作用時(shí)，其極限應(yīng)力為多少？解題注意要點(diǎn)：1．求的是零件受脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的極限應(yīng)力；2．極限應(yīng)力等于極限應(yīng)力點(diǎn)M〔例2-2圖〕的坐標(biāo)和；3．脈動(dòng)循環(huán)時(shí)平均應(yīng)力等于應(yīng)力幅。解：綜合影響系數(shù)：因?yàn)?，脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，和直線方程聯(lián)立，可求得M點(diǎn)的坐標(biāo)。即： 代入數(shù)據(jù)：解得：MPa那么：零件受脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力作用時(shí)，其極限應(yīng)力為MPa。例2-6一轉(zhuǎn)軸受規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力作用，軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，=600MPa，=250MPa，N0=107，m=9，=1.76，=0.78，=0.95，=0.34。零件承受三個(gè)變應(yīng)力作用，各個(gè)應(yīng)力的、、及循環(huán)次數(shù)n依次為：1〕=20MPa，=120MPa，n1=；2〕=20MPa，=110MPa，n2=；3〕=20MPa，=90MPa，n3=。取許用平安系數(shù)[S]=1.5，試校核該軸的疲勞強(qiáng)度。解：綜合影響系數(shù)：將各個(gè)應(yīng)力等效為材料的對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力：MPaMPaMPa因?yàn)椋?，?duì)材料不起損傷作用，忽略不計(jì)。(1)用當(dāng)量循環(huán)次數(shù)法=材料對(duì)應(yīng)于有限壽命Nv的疲勞極限為：=平安系數(shù)為：=[S]，疲勞強(qiáng)度剛好滿足要求。(2)用當(dāng)量應(yīng)力法=MPa那么平安系數(shù)為：=[S]，疲勞強(qiáng)度剛好滿足要求。自測(cè)題與答案一、選擇題2-1．以下四種表達(dá)中，________是正確的。A．變應(yīng)力只能由變載荷產(chǎn)生 B．變應(yīng)力只能由靜載荷產(chǎn)生C．靜載荷不能產(chǎn)生變應(yīng)力 D．變應(yīng)力也可能由靜載荷產(chǎn)生題2-2圖2-2．發(fā)動(dòng)機(jī)連桿橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律如題2-2圖所示，那么該變應(yīng)力的循環(huán)特性系數(shù)r為________。A．0.24B．–0.24C．4.17D．–4.172-3.應(yīng)力的變化規(guī)律如題2-2圖所示，那么應(yīng)力副和平均應(yīng)力分別為_______。A．=80.6MPa，=49.4MPa B．=80.6MPa，=-49.4MPaC．=49.4MPa，=-80.6MPa D．=-49.4MPa，=-80.6MPa2-4.變應(yīng)力特性可用、、、和r五個(gè)參數(shù)中的任意________來描述。A．一個(gè) B．兩個(gè)C．三個(gè) D．四個(gè)2-5．零件的工作平安系數(shù)為________。A．零件的極限應(yīng)力比許用應(yīng)力 B．零件的工作應(yīng)力比許用應(yīng)力C．零件的極限應(yīng)力比零件的工作應(yīng)力 D．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)度條件可以寫成________。A．≤，≤或≤，≤B．≥，≥或≥,≥C．≤，≤或≥,≥D．≥，≥或≤,≤2-7．在進(jìn)行材料的疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，其極限應(yīng)力應(yīng)為材料的________。A．屈服點(diǎn) B．疲勞極限C．強(qiáng)度極限 D．彈性極限2-8．45鋼的對(duì)稱疲勞極限=270MPa，疲勞曲線方程的冪指數(shù)m=9，應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0=5×106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。A．539 B．135C．175 D．4172-9．有一根階梯軸，用45鋼制造，截面變化處過度圓角的應(yīng)力集中系數(shù)=1.58，外表狀態(tài)系數(shù)=0.82，尺寸系數(shù)=0.68，那么其疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)=________。A．0.35 B．0.88C．1.14 D．2.832-10．零件的截面形狀一定，如絕對(duì)尺寸〔橫截面尺寸〕增大，疲勞強(qiáng)度將隨之_______。A．增高 B．不變C．降低 D．提高或不變2-11．當(dāng)形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)相同時(shí)，磨削加工的零件與精車加工相比，其疲勞強(qiáng)度_______。A．較高 B．較低C．相同 D．相同或較低2-12．繪制零件的-極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖時(shí)，所必須的數(shù)據(jù)是________。A．,,， B．,,，C．,,， D．,,，題2-13圖2-13．在圖示的-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=45°，那么該零件受的是________。A．不變號(hào)的非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力B．變號(hào)的非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力C．對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力D．脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力2-14．在上題所示零件的極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中，如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在ON線與橫軸之間的夾角=90°，那么該零件受的是________。A．脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 B．對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力C．變號(hào)的非循環(huán)變應(yīng)力 D．不變號(hào)的非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力2-15．在應(yīng)力變化中，如果周期、應(yīng)力幅和平均應(yīng)力有一個(gè)變化，那么稱為________。A．穩(wěn)定變應(yīng)力 B．非穩(wěn)定變應(yīng)力C．非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 D．脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力2-16．在靜應(yīng)力作用下，塑性材料的極限應(yīng)力為_________。A． B．C． D．2-17．45鋼調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能為：=620MPa，=350MPa，=280MPa，=450MPa，那么為________。A．1.6 B．2.2C．0.24 D．0.262-18．塑性材料在脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力作用下的極限應(yīng)力為__________。A． B．C． D．2-19．對(duì)于受循環(huán)變應(yīng)力作用的零件，影響疲勞破壞的主要應(yīng)力成分是_________。A．最大應(yīng)力 B．最小應(yīng)力C．平均應(yīng)力 D．應(yīng)力幅2-20．零件外表經(jīng)淬火、氮化、噴丸及滾子碾壓等處理后、其疲勞強(qiáng)度__________。A．提高 B．不變C．降低 D．上下不能確定二、填空題2-21．影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的因素有：__________、__________、__________。2-22．根據(jù)是否隨時(shí)間變化，將載荷分為_________和________兩類。同理，應(yīng)力也分為_________和________兩大類。2-23．變載荷一定產(chǎn)生_________應(yīng)力。變應(yīng)力既可能由載荷產(chǎn)生，也可能由_________載荷產(chǎn)生。但是靜應(yīng)力一定是由載荷產(chǎn)生的。2-24．應(yīng)力幅與平均應(yīng)力之和等于_________，應(yīng)力幅與平均應(yīng)力之差等于_________，最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比稱為_________。2-25．r=-1的變應(yīng)力稱為________變應(yīng)力，r=0的變應(yīng)力稱為________變應(yīng)力，當(dāng)r=1時(shí)稱為________應(yīng)力，當(dāng)r=其它值時(shí)稱為________變應(yīng)力。三、簡(jiǎn)答題2-26．什么是穩(wěn)定變應(yīng)力和非穩(wěn)定變應(yīng)力？2-27．什么是材料的疲勞極限〔又稱無限壽命疲勞極限〕？如何表示？2-28．極限應(yīng)力線圖有何用處？2-29．雙向穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算如何進(jìn)行？2-30．如何提高機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度？四、分析計(jì)算題2-31．一鋼制軸類零件的危險(xiǎn)剖面承受200MPa，－100MPa，綜合影響系數(shù)=2，材料的＝400MPa，＝250MPa，＝400MPa。試：1〕畫出材料的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖，并判定零件的破壞形式。2〕按簡(jiǎn)單加載計(jì)算該零件的平安系數(shù)。2-32．一鋼制零件，危險(xiǎn)剖面承受的工作應(yīng)力=300MPa，=-150MPa，有效應(yīng)力集中系數(shù)=1.4，絕對(duì)尺寸系數(shù)=0.91，外表狀態(tài)系數(shù)=1。材料的=800MPa，=520MPa，=450MPa，=0.5，材料常數(shù)m=9，循環(huán)基數(shù)N0=107，求該零件在有限壽命N=105時(shí)的計(jì)算平安系數(shù)。五、參考答案1．選擇題9-1D；9-2B；9-3A；9-4B；9-5C；9-6C；9-7B；9-8A；9-9D；9-10C；9-11A；9-12C；9-13D；9-14B；9-15B；9-16B；9-17C；9-18C；9-19D；9-20A；2．填空題9-21應(yīng)力集中絕對(duì)尺寸外表狀態(tài)9-22靜載荷變載荷靜應(yīng)力變應(yīng)力9-23變變靜靜9-24最大應(yīng)力最小應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)特性9-25對(duì)稱循環(huán)脈動(dòng)循環(huán)靜非對(duì)稱循環(huán)3．簡(jiǎn)答題2-26．周期、應(yīng)力副、平均應(yīng)力均不改變的變應(yīng)力稱為穩(wěn)定變應(yīng)力，假設(shè)其中之一變化稱為非穩(wěn)定變應(yīng)力。2-27．用一組材料相同的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)，當(dāng)試件受無限次循環(huán)應(yīng)力作用下而不發(fā)生疲勞破壞時(shí)的最大應(yīng)力稱作材料的疲勞極限，用表示，r為應(yīng)力循環(huán)特征。2-28．確定零件材料的破壞形式；確定零件、材料的極限應(yīng)力；計(jì)算零件的平安系數(shù)。2-29．分別計(jì)算兩個(gè)單向穩(wěn)定變應(yīng)力的平安系數(shù)和，然后計(jì)算零件的計(jì)算平安系數(shù)。其強(qiáng)度條件為：≥[S]2-30．設(shè)法減小零件的應(yīng)力集中，減小零件的絕對(duì)尺寸，對(duì)零件進(jìn)行外表強(qiáng)化題2-31解圖4．分析計(jì)算題2-31．解題要點(diǎn)：(1)材料的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖如題2-31解圖所示MPaMPa標(biāo)出工作應(yīng)力點(diǎn)M〔100，150〕如下圖。材料的極限應(yīng)力點(diǎn)為M1點(diǎn)，零件的破壞形式為疲勞破壞。(2)計(jì)算平安系數(shù)S==平安系數(shù)小于1，零件的疲勞強(qiáng)度不夠。2-32．解題要點(diǎn)：求平均應(yīng)力和應(yīng)力幅MPaMPa壽命系數(shù)：KN==1.668平安系數(shù)S==第三章螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)重要根本概念1．常用螺紋有哪幾類？哪些用于聯(lián)接，哪些用于傳動(dòng)，為什么？哪些是標(biāo)準(zhǔn)螺紋？常用的有：三角螺紋，矩形螺紋，梯形螺紋和鋸齒形螺紋。三角螺紋用于聯(lián)接，其余用于傳動(dòng)。因三角螺紋自鎖性好，其它螺紋傳動(dòng)效率高。除矩形螺紋外，其余均為標(biāo)準(zhǔn)螺紋。2．何謂螺紋聯(lián)接的預(yù)緊，預(yù)緊的目的是什么？預(yù)緊力的最大值如何控制？螺紋聯(lián)接的預(yù)緊是指在裝配時(shí)擰緊，是聯(lián)接在承受工作載荷之前預(yù)先受到預(yù)緊力的作用。預(yù)緊的目的是增加螺紋聯(lián)接的剛度、保證聯(lián)接的緊密性和可靠性〔防松能力〕。擰緊后，預(yù)緊應(yīng)力的大小不得超過材料屈服極限σS的80%。3．螺紋聯(lián)接有哪些根本類型？適用于什么場(chǎng)合？螺紋聯(lián)接有4中根本類型。螺栓聯(lián)接：用于被聯(lián)接件不太厚且兩邊有足夠的安裝空間的場(chǎng)合。螺釘聯(lián)接：用于不能采用螺栓聯(lián)接〔如被聯(lián)接件之一太厚不宜制成通孔，或沒有足夠的裝配空間〕，又不需要經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。雙頭螺柱聯(lián)接：用于不能采用螺栓聯(lián)接且又需要經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。緊定螺釘聯(lián)接：用于傳遞力和力矩不大的場(chǎng)合。4．緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度也可以按純拉伸計(jì)算，但須將拉力增大30%，為什么？考慮擰緊時(shí)的扭剪應(yīng)力，因其大小約為拉應(yīng)力的30%。5．提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？1〕改善螺紋牙間的載荷分配不均；2〕減小螺栓的應(yīng)力幅；3〕減小螺栓的應(yīng)力集中；4〕防止螺栓的附加載荷〔彎曲應(yīng)力〕；5〕采用合理的制造工藝。6．為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10圈〔使用過厚的螺母不能提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度〕？因?yàn)槁菟ê吐菽傅氖芰ψ冃问孤菽傅母魅β菁y所承當(dāng)?shù)妮d荷不等，第一圈螺紋受載最大，約為總載荷的1/3，逐圈遞減，第八圈螺紋幾乎不受載，第十圈沒用。所以使用過厚的螺母并不能提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度。7．聯(lián)接螺紋能滿足自鎖條件，為什么還要考慮防松？根據(jù)防松原理，防松分哪幾類？因?yàn)樵跊_擊、振動(dòng)、變載以及溫度變化大時(shí)，螺紋副間和支承面間的摩擦力可能在瞬間減小或消失，不再滿足自鎖條件。這種情況屢次重復(fù)，就會(huì)使聯(lián)接松動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)器不能正常工作或發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，在設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接時(shí)，必須考慮防松。根據(jù)防松原理，防松類型分為摩擦防松，機(jī)械防松，破壞螺紋副關(guān)系防松。精選例題與解析例3-1如下圖，用8個(gè)M24〔d1=20.752mm〕的普通螺栓聯(lián)接的鋼制液壓油缸，螺栓材料的許用應(yīng)力=80MPa，液壓油缸的直徑D=200mm，為保證緊密性要求，剩余預(yù)緊力為=1.6F，試求油缸內(nèi)許用的的最大壓強(qiáng)Pmax。例3-1圖解題要點(diǎn)：1．先根據(jù)強(qiáng)度條件求出單個(gè)螺栓的許用拉力Q；2．在求許用工作載荷F。解：根據(jù)： ，解得： Q≤==20814N依題意： 由： 2.6F=20814，解得：F=8005N汽缸許用載荷：FΣ=zF=8F=64043N根據(jù)： 解得： MPa例3-5如例3-5圖1所示螺栓聯(lián)接，4個(gè)普通螺栓成矩形分布，螺栓所受載荷R=4000N，L=300mm，r=100mm，接合面數(shù)m=1，接合面間的摩擦系數(shù)為f=0.15，可靠性系數(shù)Kf=1.2，螺栓的許用應(yīng)力為=240MPa，試求：所需螺栓的直徑〔d1〕。例3-5圖1解：(1)將R簡(jiǎn)化到螺栓組形心，成為一個(gè)橫向載荷R和一個(gè)轉(zhuǎn)矩T，如例3-5圖2所示，其中：Nmm(2)求每個(gè)螺栓聯(lián)接承受的分力R的分力：FSR=R/z=4000/4=1000N例3-5圖2T的分力：N(3求FSmax==3774N(4)據(jù)不滑移條件：QPfm≥KfFSmax所需預(yù)緊力QP：==30192N(5)根據(jù)強(qiáng)度條件：≤例3-5圖3求得螺栓小徑d1：=14.430mm討論1：如果此題改為用鉸制孔螺栓聯(lián)接，在解法上有什么相同和不同之處？1．求FSR、FST和FSmax的方法相同，但求FST的公式應(yīng)為：2．鉸制孔螺栓聯(lián)接不用求預(yù)緊力，因?yàn)镕Smax就是鉸制孔螺栓解所受的剪力。3．強(qiáng)度條件不同。鉸制孔螺栓聯(lián)接的可靠性條件是剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。討論2：如果螺栓的布置改為如例3-5圖3所示，螺栓中心到螺栓組形心的距離r不變。問那種布置方案更合理？為什么？原來的布置方案更合理。因?yàn)樵诶?-5圖3的方案中，螺栓1承載的兩個(gè)分載荷FSR和FST方向相同，合成后的FSmax比原方案大。載荷大，所需螺栓尺寸就大。例3-6圖示的夾緊聯(lián)接中，柄部承受載荷P=600N，柄長(zhǎng)L=350mm，軸直徑db=60mm，螺栓個(gè)數(shù)z=2，接合面摩擦系數(shù)f=0.15，螺栓機(jī)械性能等級(jí)為8.8，取平安系數(shù)S=1.5，可靠性系數(shù)Kf=1.2，試確定螺栓直徑。例3-6圖解題注意要點(diǎn)：1．螺栓只受預(yù)緊力QP；2．滑移面是軸的圓周；3．夾緊力R產(chǎn)生摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩PL。4．夾緊力R由預(yù)緊力QP產(chǎn)生.解：根據(jù)不滑移條件：所需夾緊壓力R：N所需預(yù)緊力：N螺栓材料的屈服極限MPa。許用應(yīng)力為：MPa根據(jù)強(qiáng)度條件：所需螺栓的小徑為：mm查粗牙普通螺紋根本尺寸標(biāo)準(zhǔn)GB196-81，選用M10的螺栓，其小徑mm。例3-7圖示為一圓盤鋸，鋸片直徑D=500mm，用螺母將其壓緊在壓板中間。如鋸片外圓的工作阻力Ft=400N，壓板和鋸片間的摩擦系數(shù)f=0.15，壓板的平均直徑D1=150mm，取可靠性系數(shù)Kf=1.2，軸的材料為45鋼，屈服極限=360MPa，平安系數(shù)S=1.5，確定軸端的螺紋直徑。例3-7圖解題注意要點(diǎn)：1．此題為受橫向工作載荷的普通螺栓聯(lián)接2．螺栓只受預(yù)緊力QP；3．因只有左側(cè)壓板和軸之間有軸轂聯(lián)接，即只有一個(gè)滑移面，是鋸片和左側(cè)壓板之間，m=1；解：1〕外載荷——最大轉(zhuǎn)矩Nmm2〕作用于壓板處的橫向工作載荷N3〕根據(jù)不滑移條件計(jì)算預(yù)緊力N4計(jì)算螺栓直徑MPa根據(jù)公式(6-11)螺栓的最小直徑為mm查粗牙普通螺紋根本標(biāo)準(zhǔn)GB196－81,選用M12的螺栓，其小徑mm。自測(cè)題與答案一、選擇題3-1．在常用螺紋類型中，主要用于傳動(dòng)的是________。A．矩形螺紋、梯形螺紋、普通螺紋 B．矩形螺紋、鋸齒形螺紋、管螺紋C．梯形螺紋、普通螺紋、管螺紋 D．梯形螺紋、矩形螺紋、鋸齒螺紋3-2．當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角線數(shù)相同時(shí)，細(xì)牙螺紋的效率________粗牙螺紋的效率。A．大于 B．等于C．小于 D．大于或等于3-3．螺紋聯(lián)接中最常用的螺紋牙型是________。A．三角螺紋 B．矩形螺紋C．梯形螺紋 D．鋸齒形螺紋3-4．用于薄壁形零件聯(lián)接時(shí)，應(yīng)采用________。A．多線三角粗牙螺紋 B．三角細(xì)牙螺紋C．梯形螺紋 D．鋸齒形螺紋3-5．當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)相同時(shí)，粗牙螺紋的自鎖性能比細(xì)牙螺紋的自鎖性能________。A．好 B．差C．相同 D．不一定3-6．在以下四種具有相同公稱直徑和螺距，并采用相同材料的傳動(dòng)螺旋副中，傳動(dòng)效率最高的是________。A.單線矩形螺旋副 B.單線梯形螺旋副C.雙線矩形螺旋副 D.雙線梯形螺旋副3-7．?dāng)Q緊可以使一定公稱直徑的普通螺栓取得一定的預(yù)緊力，如果要以比擬小的擰緊力矩T來得到要求的預(yù)緊力QP，可采用________。A．細(xì)牙螺紋 B．雙線螺紋C．適當(dāng)潤(rùn)滑 D．增加螺母與被聯(lián)接件支承面間的面積3-8.在螺紋聯(lián)接中，按防松原理，采用雙螺母屬于________。A．摩擦防松 B．機(jī)械防松C．破壞螺旋副的關(guān)系防松 D．增大預(yù)緊力防松3-9．重要的受拉螺栓聯(lián)接中，不宜用小于Ml2~Ml6的螺栓，其原因是：尺寸小的螺栓________。A．不用好材料，強(qiáng)度低 B．需要的螺栓個(gè)數(shù)多C．?dāng)Q緊時(shí)容易過載 D．不能保證聯(lián)接的剛度3-10．當(dāng)兩被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用_________。A．螺栓聯(lián)接 B．螺釘聯(lián)接C．雙頭螺栓聯(lián)接 D．緊定螺釘聯(lián)接3-11．當(dāng)兩被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，不需要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用_________。A．螺栓聯(lián)接 B．螺釘聯(lián)接C．雙頭螺栓聯(lián)接 D．緊定螺釘聯(lián)接3-12．某單個(gè)螺栓聯(lián)接，要求被聯(lián)接件接合面不別離，假定螺栓的剛度CL與被聯(lián)接件的剛度CF相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為QP。現(xiàn)在對(duì)聯(lián)接施加軸向載荷，當(dāng)外載荷F到達(dá)與預(yù)緊力QP的大小相等時(shí)，________。A.被聯(lián)接件發(fā)生別離，聯(lián)接失效B.被聯(lián)接件即將發(fā)生別離，聯(lián)接不可靠C.聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)加載D.聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，載荷F還可以繼續(xù)增加到接近預(yù)緊力QP的兩倍3-13.某汽缸蓋螺栓聯(lián)接，假設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓力在0~2MPa之間變化，那么缸蓋聯(lián)接螺栓的應(yīng)力類型為________。A．非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 B．脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力C．對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 D．非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力3-14．在螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭的聯(lián)接外表加工凸臺(tái)或沉頭座是為了________。A．使工作面均勻接觸 B．使接觸面大些，提高防松能力C．安裝和拆卸時(shí)方便 D．使螺栓不受附加載荷作用3-15．受軸向變載荷的螺栓聯(lián)接中，預(yù)緊力QP=8000N，工作載荷：Fmin=0，F(xiàn)max=4000N，螺栓和被聯(lián)接件的剛度相等，那么在最大工作載荷下，剩余預(yù)緊力為________。A．2000NB．4000NC．6000ND．8000N3-16．當(dāng)螺栓組承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩時(shí)，該螺栓組中的螺栓________。A.必受剪應(yīng)力作用 B.必受拉應(yīng)力作用C.同時(shí)受到剪切和拉伸 D.既可能受剪切，也可能受拉伸3-17．當(dāng)鉸制孔螺栓組承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩時(shí)，該螺栓組中的螺栓________。A.必受剪應(yīng)力作用 B.必受拉應(yīng)力作用C.同時(shí)受到剪切和拉伸 D.既可能受剪切，也可能受拉伸3-18．對(duì)于受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，在限定螺栓總拉力的條件下，提高螺栓疲勞強(qiáng)度的措施為________。A．增加螺栓剛度，減小被聯(lián)接件的剛度 B．減小螺栓剛度，增加被聯(lián)接件的剛度C．同時(shí)增加螺栓和被聯(lián)接件的剛度 D．同時(shí)減小螺栓和被聯(lián)接件的剛度3-19．對(duì)于受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)螺栓總拉力Q和剩余預(yù)緊力不變，減小螺栓的剛度，那么螺栓的應(yīng)力幅和預(yù)緊力也會(huì)發(fā)上變化。一般隨著________。A．減小，也應(yīng)適當(dāng)減小 B．增大，應(yīng)適當(dāng)減小C．增大，也應(yīng)適當(dāng)增大 D．減小，應(yīng)適當(dāng)增大3-20．隨著被聯(lián)接件剛度的增大，螺栓的疲勞強(qiáng)度________。A．提高 B．降低C．不變 D．可能提高，也可能降低3-21．受軸向變載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)增大螺栓直徑時(shí)，螺栓的疲勞強(qiáng)度________。A．提高 B．降低C．不變 D．可能提高，也可能降低3-22．假設(shè)要提高受軸向變載荷作用的緊螺栓的疲勞強(qiáng)度，可以________。A．在被聯(lián)接件之間加橡膠墊片 B．采用精制螺栓C．減小預(yù)緊力 D．增大螺栓長(zhǎng)度3-23．采用懸置螺母的作用是________。A．使螺母中各圈螺紋受力均勻 B．減小螺栓系統(tǒng)的剛度C．作為聯(lián)接的防松措施 D．防止螺栓受彎曲載荷3-24．一精致普通螺栓的螺栓頭上標(biāo)記著6.8〔強(qiáng)度級(jí)別〕，那么該螺栓材料的屈服極限近似為________N/mm2。LL題3-25圖A．600 B．800C．680 D．4803-25．一薄板用兩個(gè)螺栓與支架聯(lián)接，其受力與尺寸如題3-26圖所示，那么一個(gè)螺栓所受的總橫向載荷Fs=________。A．P/2B．PL/aC．3-26．僅受預(yù)緊力作用的緊螺栓聯(lián)接，螺栓的計(jì)算應(yīng)力為：,式中的1.3是考慮________。A．安裝時(shí)可能產(chǎn)生的偏心載荷 B．載荷可能有波動(dòng)C．拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用 D．螺栓材料的機(jī)械性能不穩(wěn)定3-27．用普通螺栓聯(lián)接的凸緣聯(lián)軸器，在傳遞轉(zhuǎn)矩T時(shí)，________。A．螺栓受剪切 B．螺栓與孔壁接觸面受擠壓C．螺栓同時(shí)受剪切與擠壓 D．螺栓受拉伸與扭轉(zhuǎn)3-28．對(duì)普通螺栓進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，平安系數(shù)的選擇與其直徑有關(guān)，是因?yàn)開_______。A．直徑小，容易過載 B．直徑大，不容易控制預(yù)緊力C．直徑大，材料缺陷多 D．直徑大，平安3-29．在同一螺栓組聯(lián)接中，螺栓的材料、直徑和長(zhǎng)度均應(yīng)相同，這是為了________。A．外形美觀 B．安裝方便C．受力均勻 D．降低本錢3-30．螺旋傳動(dòng)中的螺母多采用青銅材料，這主要是為了提高_(dá)_______的能力A．抗斷裂 B．抗塑性變形C．抗點(diǎn)蝕 D．耐磨損二、填空題3-31．三角形螺紋的牙型角α=___________，適用于___________。而梯形螺紋的牙型角α=___________，適用于____________。3-32．螺旋副的自鎖條件是_____________。3-33．螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)是_____________。3-34．受軸向工作載荷F的緊螺栓聯(lián)接，螺栓所受的總拉力Q等于___________和___________之和。3-35．承受橫向工作載荷的普通螺栓聯(lián)接，螺栓受___________應(yīng)力和___________應(yīng)力作用，可能發(fā)生的失效形式是__________。3-36．承受橫向工作載荷的鉸制孔螺栓聯(lián)接，靠螺栓受__________和__________來傳遞載荷，可能發(fā)生的失效形式是__________和__________。3-37．假設(shè)螺紋的直徑和螺紋副的摩擦系數(shù)一定，那么擰緊螺母時(shí)的效率取決于螺紋的___________和___________。3-38．在螺栓聯(lián)接中，當(dāng)螺栓軸線與被聯(lián)接件支承面不垂直時(shí)，螺栓中將產(chǎn)生附加__________應(yīng)力，而防止其發(fā)生的常用措施是采用__________和__________作支承面。3-39．螺紋聯(lián)接的防松，按其防松原理分為__________防松、__________防松和__________防松。3-40．滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的主要失效形式是_________。三、簡(jiǎn)答題3-41．一剛性凸緣聯(lián)軸器用普通螺栓聯(lián)接以傳遞轉(zhuǎn)矩T，現(xiàn)欲提高其傳遞的轉(zhuǎn)矩，但限于結(jié)構(gòu)不能增加螺栓的數(shù)目，也不能增加螺栓的直徑。試提出三種提高轉(zhuǎn)矩的方法。3-42．普通螺紋分為粗牙和細(xì)牙螺紋，請(qǐng)問細(xì)牙螺紋有什么特點(diǎn)？用于何處？3-43．常用螺紋聯(lián)接的類型有哪幾種？應(yīng)用場(chǎng)合是什么？3-44．什么是螺紋聯(lián)接的緊聯(lián)接和松聯(lián)接？3-45．螺紋聯(lián)接的防松方法常用的有幾種？工作原理是什么？舉例說明。3-46．在緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算中，為什么將軸向拉力加大30%？3-47．普通螺栓和鉸制孔螺栓靠什么傳遞橫向載荷？3-48．受預(yù)緊力QP和軸向工作載荷F的緊螺栓聯(lián)接，螺栓受的總拉力Q=QP+F嗎？3-49．螺栓的機(jī)械性能等級(jí)為4.8的含義是什么？3-50．提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？四、分析計(jì)算題3-51．如題3-51圖所示，用6個(gè)的普通螺栓聯(lián)接的鋼制液壓油缸，螺栓性能為8.8級(jí)，平安系數(shù)S=3，缸內(nèi)油壓p=2.5N/mm2，為保證緊密性要求，剩余預(yù)緊力≥1.5F，求預(yù)緊力的取值范圍?！捕松w與油缸結(jié)合面處采用金屬墊片〕題3-51圖題3-52圖3-52．在圖示的汽缸聯(lián)接中，汽缸內(nèi)徑D=400mm，螺栓個(gè)數(shù)z=16，缸內(nèi)壓力p在0~2N/mm之間變化，采用銅皮石棉墊片，試確定螺栓直徑。3-53．圖示為某減速裝置的組裝齒輪，齒圈為45鋼，=355MPa，齒芯為鑄鐵HT250，用6個(gè)8.8級(jí)M6的鉸制孔用螺栓均布在D0=110mm的圓周上進(jìn)行聯(lián)接，有關(guān)尺寸如下圖。。試確定該聯(lián)接傳遞最大轉(zhuǎn)矩Tmax。題3-53圖題3-54圖3-54．如題3-54圖所示支架，用4個(gè)普通螺栓聯(lián)接。：R=4000N，L=400mm，b=200mm，每個(gè)螺栓所加的預(yù)緊力QP=3000N，設(shè)螺栓和被聯(lián)接件的剛度相等，求螺栓所受的總拉力Q和剩余預(yù)緊力。五、結(jié)構(gòu)分析題3-54．分析題3-55圖所示的螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)，找出其中的錯(cuò)誤，簡(jiǎn)單說明原因，并畫圖改正。abc題3-55圖六、參考答案1．選擇題3-1D；3-2C；3-3A；3-4B；3-5B；3-6C；3-7A；3-8A；3-9C；3-10C；3-11B；3-12D；3-13A；3-14D；3-15C；3-16D；3-17A；3-18B；3-19D；3-20A；3-21B；3-22D；3-23A；3-24D；3-25D；3-26C；3-27D；3-28A；3-29B；3-30D；2．填空題3-3160°聯(lián)接30°傳動(dòng)3-32螺旋升角小于當(dāng)量摩擦角3-33防止螺紋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)3-34剩余預(yù)緊力工作拉力3-35拉扭剪斷裂〔拉斷或拉扭斷〕3-36剪切擠壓〔螺桿被〕剪斷〔工作面被〕壓潰3-37線數(shù)升角3-38彎曲凸臺(tái)沉頭座3-39摩擦機(jī)械破壞螺紋副關(guān)系3-40磨損3．簡(jiǎn)答題〔僅供參考〕3-41．答：1〕改變材料，提高螺栓、螺母的強(qiáng)度級(jí)別。2〕改用鉸制孔螺栓聯(lián)接。3〕在被聯(lián)接件之間參加減載零件，如減載銷，減災(zāi)套等。3-42．答：細(xì)牙螺紋螺距小、螺紋升角小、自瑣性好，強(qiáng)度高，但不耐磨損、易滑脫。用于粗牙對(duì)強(qiáng)度影響較大的零件〔如軸和管狀件〕、受沖擊振動(dòng)和變載荷的聯(lián)接、薄壁零件的聯(lián)接、微調(diào)機(jī)構(gòu)等等。3-43．答：常用的螺紋聯(lián)接有4種類型：〔1〕螺栓聯(lián)接：用于被聯(lián)接件不太厚有足夠的裝配空間的場(chǎng)合?！?〕雙頭螺栓聯(lián)接：用于被聯(lián)接件之一很厚，又經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合。〔3〕螺釘聯(lián)接：用于被聯(lián)接件之一很厚，又不經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合?！?〕緊釘螺釘聯(lián)接：用于固定兩被聯(lián)接件的相對(duì)位置，并且傳動(dòng)力和力矩不大的場(chǎng)合。3-44．答：裝配時(shí)擰緊的螺紋聯(lián)接為緊聯(lián)接，反之為松聯(lián)接。3-45．答：有3種?！?〕摩擦防松：靠維持螺紋牙間不變的正壓力來保證足夠的摩擦力，如雙螺母?！?〕機(jī)械防松：用機(jī)械固定的方法使螺紋副之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如止動(dòng)墊圈?！?〕破壞螺紋副：使螺紋副破壞，如沖點(diǎn)法。3-46．答：因?yàn)樵跀Q緊螺栓時(shí)，螺栓是受拉伸和扭轉(zhuǎn)復(fù)合作用，要考慮扭轉(zhuǎn)力的作用，還要考慮補(bǔ)充擰緊，所以要軸向拉力加大30%。3-47．答：普通螺栓靠被聯(lián)接件接合面的摩擦力傳遞載荷，鉸制孔螺栓靠螺栓桿部被擠壓和剪切來傳遞載荷。3-48．答：考慮聯(lián)接件和被聯(lián)接件的彈性變形，在螺桿受各種拉力拉伸時(shí)，被聯(lián)接件被放松，那么結(jié)合面的預(yù)緊力QP變小，成為剩余預(yù)緊力，所以工作總拉力。3-49．答：強(qiáng)度極限MPa。屈服極限MPa3-50．答：5種：〔1〕改善載荷在螺紋牙間的分配，如：環(huán)槽螺母，目的是使載荷上移懸置螺母，使螺桿螺母都受拉?！?〕減小螺栓的應(yīng)力幅，如采用柔性螺栓，目的是減小聯(lián)接件的剛度?！?〕減小應(yīng)力集中，如采用較大的過渡圓角或卸荷結(jié)構(gòu)?！?〕防止附加彎曲應(yīng)力，如采用凸臺(tái)和沉頭座?！?〕采用合理的制造工藝，如：滾壓、外表硬化處理等。4．分析計(jì)算題3-51解題要點(diǎn)：液壓油缸蓋所受的總載荷：N單個(gè)螺栓工作載荷：N查得螺栓的相對(duì)剛度，，取最小預(yù)緊力：N螺栓性能等級(jí)為8.8級(jí)，那么。螺栓材料的許用應(yīng)力為：查得M16螺栓的小徑mm，代入強(qiáng)度條件：≤得螺栓許用總拉力：N那么最大預(yù)緊力：N綜上，預(yù)緊力的取值范圍：10362≤≤23206N3-52解題要點(diǎn)：1〕計(jì)算螺栓受力氣缸蓋所受的最大壓力：N單個(gè)螺栓聯(lián)接的軸向工作載荷：N取，單個(gè)螺栓的總拉力：N2〕計(jì)算螺栓最小直徑采用6.8級(jí)六角頭螺栓(GB5282-86)，屈服極限MPa，抗拉強(qiáng)度極限=600MPa，查表取，螺栓材料的許用應(yīng)力為：MPa根據(jù)強(qiáng)度條件，螺栓小直徑：mm選用M16的螺栓，mm。3．驗(yàn)算螺栓疲勞強(qiáng)度根據(jù)d=16mm，=600MPa，查得，，由表1-4的經(jīng)驗(yàn)公式：MPa取，那么許用應(yīng)力幅為：MPa查螺栓的相對(duì)剛度：，得螺栓應(yīng)力幅： MPa因,所以不滿足疲勞強(qiáng)度要求。4．提高螺栓的疲勞強(qiáng)度將被聯(lián)接件之間的銅皮墊片改為金屬墊片，查得螺栓相對(duì)剛度：，那么： =15.7MPa＜滿足疲勞強(qiáng)度要求。3-53解題要點(diǎn)：1)按剪切強(qiáng)度條件計(jì)算單個(gè)螺栓的許用剪力FS根據(jù)M6鉸制孔用螺栓查得mm；螺栓的屈服極限MPa；查表??；那么螺栓材料的許用剪應(yīng)力為MPaN2)按剪切強(qiáng)度計(jì)算螺栓組的許用轉(zhuǎn)矩T：Nmm=3249.51Nm3〕計(jì)算許用擠壓應(yīng)力螺栓為8.8級(jí)，MPa，取，螺栓材料的許用擠壓應(yīng)力為MPa輪芯材料為鑄鐵HT250，強(qiáng)度極限MPa，取，許用擠壓應(yīng)力為：MPa輪芯材料較弱，以MPa計(jì)算轉(zhuǎn)矩。4)按擠壓強(qiáng)度條件計(jì)算單個(gè)螺栓的許用剪力FS由圖，9mm，那么：N5)按擠壓強(qiáng)度條件計(jì)算螺栓組的許用轉(zhuǎn)矩T2079000Nmm=2079Nm綜上，此螺栓組所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Nm。3-54解題要點(diǎn)：題3-54解圖解：1〕將載荷R移至螺栓組形心，成為R和M復(fù)合作用的狀態(tài)，如題3-54解圖所示。其中：Nmm2〕求螺栓的分載荷：NN方向向下的工作載荷使螺栓所受拉力減小，應(yīng)取為負(fù)值。3〕求螺栓的總工作載荷F：左側(cè)螺栓： F1=FM–FR=4000–1000=3000N右側(cè)螺栓： F2=FM+FR=–4000–1000=–5000N4〕求螺栓的總拉力Q：左側(cè)螺栓： N右側(cè)螺栓： N5〕求螺栓的總拉力：左側(cè)螺栓： N右側(cè)螺栓： N5．結(jié)構(gòu)分析題3-65主要結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤分析如下：a．鉸制孔螺栓聯(lián)接〔1〕螺紋的大徑應(yīng)小于鉸制孔配合直徑〔2〕彈簧墊圈的切口傾斜方向錯(cuò)誤〔3〕螺紋局部長(zhǎng)度不夠〔4〕螺栓無法由下向上裝入b．雙頭螺柱聯(lián)接〔1〕螺紋孔的的深度應(yīng)大于螺桿擰入深度〔2〕螺紋孔內(nèi)沒有光孔，深度應(yīng)大于螺紋孔，否那么螺紋不能加工〔3〕上端螺柱的螺紋局部長(zhǎng)度不夠〔4〕下端螺柱無螺紋局部不可能擰入被聯(lián)接件2的螺紋孔〔5〕上邊的被聯(lián)接件應(yīng)該有通孔，其孔徑應(yīng)大于螺桿直徑c．螺釘聯(lián)接〔1〕螺釘頭的周圍空間尺寸太小，更沒有扳手空間，圓柱螺釘頭也不能擰緊〔2〕上面的被聯(lián)接件必須為光孔，不能是螺紋孔〔3〕下面的被聯(lián)接件應(yīng)有螺紋，〔4〕光孔的直徑應(yīng)與螺紋小徑近似相同，而不是等于螺紋大經(jīng)〔5〕缺少防松措施abc題3-55解圖第四章鍵和花鍵聯(lián)接自測(cè)題與答案一、選擇題4-1.普通平鍵聯(lián)接與楔鍵聯(lián)接相比，最重要的優(yōu)點(diǎn)是__________。A．鍵槽加工方便 B．對(duì)中性好C．應(yīng)力集中小 D．可承受軸向力4-2.半圓鍵聯(lián)接的主要優(yōu)點(diǎn)是__________。A．對(duì)軸的削弱較輕 B．鍵槽的應(yīng)力集中小C．鍵槽加工方便 D．傳遞的載荷大4-3．平鍵聯(lián)接的工作面是鍵的__________。A．兩個(gè)側(cè)面 B．上下兩面C．兩個(gè)端面 D．側(cè)面和上下面4-4.一般普通平鍵聯(lián)接的主要失效形式是__________。A．剪斷 B．磨損C．膠合 D．壓潰4-5．一般導(dǎo)向鍵聯(lián)接的主要失效形式是__________。A．剪斷 B．磨損C．膠合 D．壓潰4-6．楔鍵聯(lián)接的工作面是鍵的__________。A．兩個(gè)側(cè)面 B．上下兩面C．兩個(gè)端面 D．側(cè)面和上下面4-7．設(shè)計(jì)普通平鍵聯(lián)接時(shí)，根據(jù)__________來選擇鍵的長(zhǎng)度尺寸。A．傳遞的轉(zhuǎn)矩 B．傳遞的功率C．軸的直徑 D．輪轂長(zhǎng)度4-8．設(shè)計(jì)普通平鍵聯(lián)接時(shí)，根據(jù)__________來選擇鍵的截面尺寸_A．傳遞的力矩 B．傳遞的功率C．軸的直徑 D．輪轂長(zhǎng)度4-9．用圓盤銑刀加工軸上鍵槽的優(yōu)點(diǎn)是__________。A．裝配方便 B．對(duì)中性好C．應(yīng)力集中小 D．鍵的軸向固定好4-10．當(dāng)采用一個(gè)平鍵不能滿足強(qiáng)度要求時(shí)，可采用兩個(gè)錯(cuò)開__________布置。A．90°B．120°C．150°D．180°4-11．當(dāng)軸雙向工作時(shí)，必須采用兩組切向鍵聯(lián)接，并錯(cuò)開__________布置。A．90°B．120°C．150°D．180°4-12．楔鍵聯(lián)接的主要缺點(diǎn)是__________。A．軸和軸上零件對(duì)中性差 B．鍵安裝時(shí)易損壞C．裝入后在輪鼓中產(chǎn)生初應(yīng)力 D．鍵的斜面加工困難4-13．花鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接相比擬，__________的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。A．承載能力較大 B．對(duì)中性和導(dǎo)向性都比擬好C．對(duì)軸的削弱比擬嚴(yán)重 D．可采用磨削加工提高聯(lián)接質(zhì)量4-14．矩形花鍵聯(lián)接通常采用__________定心。A．小徑 B．大徑C．側(cè)邊 D．齒廓4-15.通常用來制造鍵的材料是__________。A．低碳鋼 B．中碳鋼C．高碳鋼 D．合金鋼二、填空題4-16．普通平鍵用于________聯(lián)接，其工作面是________面，工作時(shí)靠________傳遞轉(zhuǎn)矩，主要失效形式是________。4-17．楔鍵的工作面是________，主要失效形式是________。4-18．平鍵的剖面尺寸通常是根據(jù)________選擇；長(zhǎng)度尺寸主要是根據(jù)________選擇。4-19．導(dǎo)向平鍵和滑鍵用于_________聯(lián)接，主要失效形式是________，這種聯(lián)接的強(qiáng)度條件是_________。4-20．同一聯(lián)接處使用兩個(gè)平鍵，應(yīng)錯(cuò)開_________布置；采用兩個(gè)楔鍵或兩組切向鍵時(shí)，要錯(cuò)開_________；采用兩個(gè)半圓鍵，那么應(yīng)_________。三、簡(jiǎn)答題4-21．普通平鍵的公稱長(zhǎng)度L與工作長(zhǎng)度l之間有什么關(guān)系？4-22．普通平鍵有那些失效形式？主要失效形式是什么？怎樣進(jìn)行強(qiáng)度校核？如經(jīng)校核判斷強(qiáng)度缺乏時(shí)，可采取哪些措施？4-23．平鍵和楔鍵聯(lián)接在工作原理上有什么不同？4-24．切向鍵是如何工作的？主要用在什么場(chǎng)合？4-25．平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接各自的失效形式是什么？靜聯(lián)接和動(dòng)聯(lián)接校核計(jì)算有何不同？4-26．花鍵有哪幾種？那種花鍵應(yīng)用最廣？如何定心？四、參考答案1．選擇題4-1B；4-2C；4-3A；4-4D；4-5B；4-6B；4-7D；4-8C；4-9C；4-10D；4-11B；4-12A；4-13C；4-14A；4-15B；2．填空題4-16靜兩側(cè)側(cè)面受擠壓和剪切工作面被壓潰4-17上下面壓潰4-18軸的直徑輪轂長(zhǎng)度4-19動(dòng)磨損耐磨性條件p[p]4-20180°120°布置在一條直線上3．簡(jiǎn)答題4-21．圓頭平鍵工作長(zhǎng)度l=L-b；方頭平鍵的工作長(zhǎng)度l=L；單圓頭平鍵l=L-b/2。4-22．普通平鍵的失效形式有工作面被壓潰，個(gè)別情況會(huì)出現(xiàn)鍵被剪斷。主要失效形式是壓潰。進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)應(yīng)校核擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。如經(jīng)校核判斷強(qiáng)度缺乏時(shí)，可在同一聯(lián)接處錯(cuò)開180°布置兩個(gè)平鍵，強(qiáng)度按1.5個(gè)計(jì)算。4-23．平鍵是通過兩個(gè)側(cè)面受擠壓和剪切來傳遞轉(zhuǎn)矩，而楔鍵是靠上下面受擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。4-24．切向鍵有兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵組成，上下面為工作面。靠工作面的擠壓力和軸轂間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。用于軸徑大于100mm，對(duì)中性要求不高，而載荷很大的重型機(jī)械上。4-25．平鍵用于靜聯(lián)接時(shí)失效形式為壓潰和剪斷，用于動(dòng)聯(lián)接時(shí)為磨損。半圓鍵的失效形式為壓潰和剪斷。楔鍵和切向鍵的失效形式為壓潰。靜聯(lián)接校核計(jì)算擠壓強(qiáng)度，動(dòng)聯(lián)接校核計(jì)算壓強(qiáng)p≤[p]。4-26．有矩形花鍵、漸開線花鍵。其中漸開線花鍵適用于載荷大、定心精度要求高、尺寸較大的場(chǎng)合，壓力角為45°的漸開線花鍵用于載荷不大的薄壁零件聯(lián)接。矩形花鍵應(yīng)用較廣。矩形花鍵聯(lián)接采用小徑定心，漸開線花鍵采用齒廓定心。第五章帶傳動(dòng)重要根本概念1．失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么失效形式：打滑、疲勞破壞。設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么：保證帶傳動(dòng)不打滑，使帶具有足夠的疲勞壽命。2．確定小帶輪直徑考慮哪些因素(1)最小帶輪直徑，滿足d1≥ddmin，使彎曲應(yīng)力不至于過大；(2)帶速，滿足5≤v≤25m/s；(3)傳動(dòng)比誤差，帶輪直徑取標(biāo)準(zhǔn)值，使實(shí)際傳動(dòng)比與要求的傳動(dòng)比誤差不超過3~5%；(4)使小帶輪包角≥；(5)傳動(dòng)所占空間大小。3．V帶傳動(dòng)在由多種傳動(dòng)組成的傳動(dòng)系中的布置位置帶傳動(dòng)不適合低速傳動(dòng)。在由帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等組成的傳動(dòng)系統(tǒng)中，應(yīng)將帶傳動(dòng)布置在高速級(jí)。假設(shè)放在低速級(jí)，因?yàn)閭鬟f的圓周力大，會(huì)使帶的根數(shù)很多，結(jié)構(gòu)大，軸的長(zhǎng)度增加，剛度不好，各根帶受力不均等。另外，V帶傳動(dòng)應(yīng)盡量水平布置，并將緊邊布置在下邊，將松邊布置在上邊。這樣，松邊的下垂對(duì)帶輪包角有利，不降低承載能力。4．帶傳動(dòng)的張緊的目的，采用張緊輪張緊時(shí)張緊輪的布置要求張緊的目的：調(diào)整初拉力。采用張緊輪張緊時(shí)，張緊輪布置在松邊，靠近大輪，從里向外張。因?yàn)榉旁谒蛇厪埦o力?。豢拷筝唽?duì)小輪包角影響較小；從里向外是防止雙向彎曲，不改變帶中應(yīng)力的循環(huán)特性。精選例題與解析例5-1：V帶傳遞的實(shí)際功率P=7.5kW，帶速v=10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，試求有效圓周力Fe、緊邊拉力F1和初拉力F0。解題注意要點(diǎn)：這是正常工作條件下的受力計(jì)算，不能應(yīng)用歐拉公式；解：根據(jù)： 得到： N聯(lián)立： 解得：N， NN例5-2設(shè)V帶所能傳遞的最大功率P=5kW，主動(dòng)輪直徑=140mm，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，包角，帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)，試求最大有效圓周力和緊邊拉力。解題注意要點(diǎn)：1．此題是在最大載荷條件下的受力計(jì)算，可以應(yīng)用歐拉公式；2．題目數(shù)據(jù)沒有q，故忽略離心拉力qv2。解：帶速：10.702m/s小帶輪包角：弧度有效圓周力：N聯(lián)立： 解得：N， N例5-3如下圖為一V帶傳動(dòng)，：主動(dòng)輪直徑d2=360mm，從動(dòng)輪直徑d1=180mm，包角，，帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)，帶的初拉力N，試問：1．當(dāng)從動(dòng)輪上的阻力矩為20Nm，主動(dòng)輪在足夠大的電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？例5-3圖2．此時(shí)，松邊和緊邊的拉力各為多少？解題注意要點(diǎn)：1．此題是要求分析是否發(fā)生打滑現(xiàn)象。2．小輪先打滑解：(1)盡管大輪主動(dòng)，打滑仍從小輪開始要求傳遞的圓周力：N小輪包角：小輪的臨界圓周力：N可見：Fe＞Femax，小帶輪發(fā)生打滑現(xiàn)象。(2)求F1和F2解得：F1=271N，F(xiàn)2=89N例5-4圖例5-4圖示大傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)，小輪為標(biāo)準(zhǔn)V帶輪，d1=140mm，大輪d2=1000mm，為光滑圓柱，中心距a=1000mm，帶與帶輪間的摩擦系數(shù)f=0.2，試分析隨著傳遞載荷的增加，打滑首先發(fā)生于哪個(gè)輪上。解：(1)求小輪和大輪的包角：(2)求小、大輪所能傳遞的最大有效圓周力之比當(dāng)量摩擦系數(shù)：，將包角和摩擦系數(shù)代入上兩式，求其比值那么：可見，小帶輪能傳遞較大的有效圓周力，大輪先發(fā)生打滑。例5-5如例5-5圖所示為一帶式制動(dòng)器，制動(dòng)輪直徑D=100mm，制動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩M=60Nm，制動(dòng)桿長(zhǎng)L=250mm，制動(dòng)帶和制動(dòng)輪之間的摩擦系數(shù)f=0.4，試求：例5-5圖1．制動(dòng)力P2．當(dāng)M反向時(shí)所需的制動(dòng)力又為多少？解題注意要點(diǎn)：1．可以利用歐拉公式計(jì)算松、緊邊拉力；2．其拉力對(duì)輪心之矩與M反向的邊是緊邊。解：(1)以制動(dòng)輪和帶為別離體，左側(cè)為緊邊。N根據(jù)：解得：F2=477N，F(xiàn)1=1676N，根據(jù)制動(dòng)桿的平衡條件：F2D=PL，解的：N(2)M反向后，右側(cè)為緊邊，那么：N例5-6一V帶傳動(dòng)，d1=d2=200mm，轉(zhuǎn)速n1=955r/min，傳遞功率P=10kW，單班工作，載荷平穩(wěn)。用B型V帶，帶長(zhǎng)Ld=1440mm，由帶長(zhǎng)引起的附加功率值kW。查表知：當(dāng)帶速v=9、10、11m/s時(shí)，單根B型V帶的許用功率P0分別為3.6、3.8、4.0kW。試問傳動(dòng)需要幾根V帶？提示：解：計(jì)算功率：因單班工作，載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=1，那么：Pca=KP=P=10kW帶速： m/s根據(jù)帶速v查得：P0=3.8kW因?yàn)?，d1=d2，傳動(dòng)比i=1，那么，=1，那么V帶根數(shù)：=圓整?。簔=3根。例5-7圖例5-7一帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置如下圖，小帶輪直徑dd1=140mm，dd2=400mm，運(yùn)輸帶的速度V=0.3m/s。為提高生產(chǎn)率，擬在運(yùn)輸機(jī)載荷不變〔拉力F不變〕的條件下，將運(yùn)輸帶的速度提高到V=0.42m/s。有人建議將大帶輪直徑減小為dd2=280mm來實(shí)現(xiàn)這一要求。試就帶傳動(dòng)討論這個(gè)建議是否合理。分析注意要點(diǎn)：分析改變后要求傳遞的圓周力如何變化；答題要點(diǎn)：分析改變后要求傳遞的圓周力如何變化；由于運(yùn)輸帶上的載荷F不變，當(dāng)dd2減小后，運(yùn)輸帶速度V提高了40%，那么運(yùn)輸帶上的功率P=FV，也增加了40%，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的功率都增加40%。在帶傳動(dòng)中，小帶輪的直徑dd1、轉(zhuǎn)速n1、V帶的根數(shù)z等均沒有改變，那么要求傳遞的有效圓周力Fe=P/v，隨著傳遞功率的增加也增大了40%。盡管小帶輪包角有所增加，其最大摩擦力不可能增加40%，很可能出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。此建議不可行。從另一個(gè)方面講，在帶的型號(hào)、小帶輪直徑、小帶輪轉(zhuǎn)速都沒有改變的情況下，單根V帶的許用功率P0沒有變化。當(dāng)要求帶傳動(dòng)傳遞的功率增加40%時(shí)，V帶的根數(shù)不夠。可行的改良方法：1〕將小帶輪直徑增大40%，d1=200mm，以提高帶速；2〕改用高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)〔如果允許的話，此題目中沒給電機(jī)轉(zhuǎn)速〕，將其轉(zhuǎn)速提高40%。自測(cè)題與答案一、選擇題5-1．平帶、V帶傳動(dòng)主要依靠_________來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。A．帶的緊邊拉力 B．帶的松邊拉力C．帶的預(yù)緊力 D．帶和帶輪接觸面間的摩擦力5-2．以下普通V帶中，以_________型帶的截面尺寸最小。A．A B．CC．E D．Z5-3．在初拉力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因?yàn)閂帶_________。A．強(qiáng)度高 B．尺寸小C．有楔形增壓作用 D．沒有接頭5-4．帶傳動(dòng)正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，是因?yàn)開________。A．帶的材料不符合虎克定律 B．帶容易變形和磨損C．帶在帶輪上打滑 D．帶的彈性滑動(dòng)5-5．帶傳動(dòng)在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，是因?yàn)開________。A．帶的初拉力不夠 B．帶的緊邊和松邊拉力不等C．帶繞過帶輪時(shí)有離心力 D．帶和帶輪間摩擦力不夠5-6．帶傳動(dòng)發(fā)生打滑總是_________。A．在小輪上先開始 B．在大輪上先開始C．在兩輪上同時(shí)開始 D不定在哪輪先開始5-7．帶傳動(dòng)中，v1為主動(dòng)輪的圓周速度，v2為從動(dòng)輪的圓周速度，v為帶速，這些速度之間存在的關(guān)系是_________。A．v1=v2=v B．v1＞v＞v2C．v1＜v＜v2 D．v1=v＞v25-8．在帶傳動(dòng)的穩(wěn)定運(yùn)行過程中，帶橫截面上拉應(yīng)力的循環(huán)特性是_________。A．r=-1 B．r=0C．0＜r＜-1 D．0＜r＜+15-9．在帶傳動(dòng)的穩(wěn)定運(yùn)行過程中，帶截面上的拉應(yīng)力是_________。A．不變的 B．有規(guī)律穩(wěn)定變化的C．有規(guī)律非穩(wěn)定變化的 D．無規(guī)律變化的5-10．一增速帶傳動(dòng)，帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶_________處。A．進(jìn)入主動(dòng)輪 B．進(jìn)入從動(dòng)輪C．退出主動(dòng)輪 D．退出從動(dòng)輪5-11.帶傳動(dòng)中，帶速v＜10m/s，緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2。當(dāng)空載時(shí)，F(xiàn)1和F2的比值是_________。A．F1/F2≈0 B．F1/F2≈1C．F1/F2≈ D．1＜F1/F2≈5-12．V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了_________。A．使結(jié)構(gòu)緊湊 B．限制彎曲應(yīng)力C．限制小帶輪上的包角 D．保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力5-13．用_________提高帶傳動(dòng)傳遞的功率是不適宜的。A．適當(dāng)增加初拉力F0B．增大中心距aC．增加帶輪外表粗糙度 D．增大小帶輪基準(zhǔn)直徑dd5-14．V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑的依據(jù)是_________。A．帶的型號(hào) B．帶的速度C．主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 D．傳動(dòng)比5-15．帶傳動(dòng)采用張緊裝置的目的是_________。A．減輕帶的彈性滑動(dòng) B．提高帶的壽命C．改變帶的運(yùn)動(dòng)方向 D．調(diào)節(jié)帶的初拉力5-16．確定單根V帶許用功率P0的前提條件是_________。A．保證帶不打滑 B．保證帶不打滑，不彈性滑動(dòng)C．保證帶不打滑，不疲勞破壞 D．保證帶不疲勞破壞5-17．設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的根本原那么是：保證帶在一定的工作期限內(nèi)_________。A．不發(fā)生彈性滑動(dòng) B．不發(fā)生打滑C．不發(fā)生疲勞破壞 D．既不打滑，又不疲勞破壞5-18．帶傳動(dòng)傳動(dòng)比不準(zhǔn)確的原因是_________。A．大小帶輪包角不等 B．摩擦系數(shù)不穩(wěn)定C．總是存在彈性滑動(dòng) D．總是存在打滑現(xiàn)象5-19．在V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，一般選取傳動(dòng)比i≤7，imax受_________限制。A．小帶輪的包角 B．小帶輪直徑C．帶的速度 D．帶與帶輪間的摩擦系數(shù)5-20．帶傳動(dòng)到達(dá)最大工作能力時(shí)，彈性滑動(dòng)發(fā)生在_________接觸弧上。A．小輪和大輪的全部 B．小輪局部和大輪全部C．小輪全部和大輪局部 D．小輪局部和大輪局部5-21．設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)帶的根數(shù)過多，可采用_________來解決。A．換用更大截面型號(hào)的V帶 B．增大傳動(dòng)比C．增大中心距 D．減小帶輪直徑5-22．V帶帶輪槽形角隨帶輪直徑的減小而_________。A．減小 B．增大C．不變 D．先增大，后減小5-23．與齒輪傳動(dòng)相比，帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是_________。A．能過載保護(hù) B．承載能力大C．傳動(dòng)效率高 D．使用壽命長(zhǎng)5-24．設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，選取V帶的型號(hào)主要取決于_________。A．帶的緊邊拉力 B．帶的松邊拉力C．傳遞的功率和小輪轉(zhuǎn)速 D．帶的線速度5-25．中心距一定的帶傳動(dòng)，小帶輪包角的大小主要取決于_________。A．小帶輪直徑 B．大帶輪直徑C．兩帶輪直徑之和 D．兩帶輪直徑之差5-26．兩帶輪直徑一定時(shí)，減小中心距將引起_________。A．帶的彈性滑動(dòng)加劇 B．小帶輪包角減小C．帶的工作噪聲增大 D．帶傳動(dòng)效率降低5-27．帶的中心距過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致_________。A．帶的壽命縮短 B．帶的彈性滑動(dòng)加劇C．帶的工作噪聲增大 D．帶在工作中發(fā)生顫抖5-28．一定型號(hào)的V帶內(nèi)彎曲應(yīng)力的大小，與_________成反比關(guān)系。A．帶的線速度 B．帶輪的直徑C．小帶輪上的包角 D．傳動(dòng)比5-29．一定型號(hào)的V帶中，離心拉應(yīng)力的大小與帶線速度_________。A．的平方成正比 B．的平方成反比C．成正比 D．成反比5-30．V帶輪是采用實(shí)心式、輪輻式或腹板式，主要取決于_________。A．傳遞的功率 B．帶的橫截面尺寸C．帶輪的直徑 D．帶輪的線速度二、填空題5-31．帶傳動(dòng)的失效形式有_________和_________。5-32．帶傳動(dòng)所能傳遞的最大有效圓周力決定于_________、_________、_________和_________四個(gè)因素。5-33．傳動(dòng)帶中的的工作應(yīng)力包括_________應(yīng)力、_________應(yīng)力和_________應(yīng)力。5-34．單根V帶在載荷平穩(wěn)、包角為180°、且為特定帶長(zhǎng)的條件下所能傳遞的額定功率P0主要與_________、_________和_________有關(guān)。5-35．在設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，V帶的型號(hào)根據(jù)__________和__________選取。5-36．限制小帶輪的最小直徑是為了保證帶中__________不致過大。5-37．V帶傳動(dòng)中，限制帶的根數(shù)Z≤Zmax，是為了保證_________。5-38．V帶傳動(dòng)中，帶繞過主動(dòng)輪時(shí)發(fā)生_________的彈性滑動(dòng)。5-39．帶傳動(dòng)常見的張緊裝置有_________、_________和_________等幾種。5-40．V帶兩工作面的夾角為_________，V帶輪的槽形角應(yīng)_________于角。三、簡(jiǎn)答題5-41．簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)的原因和不良后果5-42．為什么說彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)固有的物理現(xiàn)象？5-43．在相同條件下，V帶傳動(dòng)與平帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力有何不同？為什么？用什么措施提高帶的傳動(dòng)能力。5-44．為什么帶傳動(dòng)一般放在傳動(dòng)鏈的高速級(jí)，而不放在低速級(jí)？5-45．在V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，為什么要求dd1≥dmin、≥120°、5≤v≤25m/s？5-46．在V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，為什么要限制帶的根數(shù)？5-47．帶傳動(dòng)的主要失效形式是什么？設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么是什么？5-48．普通V帶傳動(dòng)中，影響帶疲勞破壞的主要應(yīng)力是哪些？為什么？5-49．在V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，為什么要限制帶的根數(shù)？限制條件如何？5-50．帶傳開工作中，帶上所受應(yīng)力有哪幾種？如何分布？最大應(yīng)力在何處？5-51．當(dāng)傳遞相同功率時(shí)，為什么V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力比平帶傳動(dòng)?。?-52．為什么帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i一般不超過7？5-53．在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶失效時(shí)，為什么全部帶都要更換？5-54．為什么普通車床的第一級(jí)傳動(dòng)采用帶傳動(dòng)，而主軸與絲杠之間的傳動(dòng)鏈中不能采用帶傳動(dòng)？5-55．為什么帶傳動(dòng)的中心距都設(shè)計(jì)成可調(diào)的？四、分析計(jì)算題5-56．：V帶傳動(dòng)所傳遞的功率P=7.5kW，帶速v=10m/s，現(xiàn)測(cè)得初拉力F0=1125N，試求緊邊拉力F1和松邊拉力F25-57．：V帶傳遞的實(shí)際功率P=7kW，帶速v=10m/s，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，試求有效圓周力Fe和緊邊拉力F1。5-58．帶傳動(dòng)所能傳遞的最大功率P=6kW，主動(dòng)輪直徑=100mm，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，包角，帶與帶輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù)，試求最大有效圓周力、緊邊拉力、松邊拉力F2和初拉力F0。題5-59圖5-59．如下圖為一兩級(jí)變速裝置，如果原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和工作機(jī)的輸出功率不變，應(yīng)按哪一種速度來設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)？為什么？五、參考答案1．選擇題5-1D；5-2D；5-3C；5-4D；5-5B；5-6A；5-7B；5-8D；5-9B；5-10D；5-11B；5-12B；5-13C；5-14A；5-15D；5-16C；5-17D；5-18C；5-19A；5-20C；5-21A；5-22A；5-23A；5-24C；5-25D；5-26B；5-27D；5-28B；5-29A；5-30C；2．填空題5-31打滑疲勞破壞5-32初拉力小輪包角摩擦系數(shù)帶速5-33拉應(yīng)力離心應(yīng)力彎曲應(yīng)力5-34帶型號(hào)小輪直徑小輪轉(zhuǎn)速5-35傳遞功率小輪轉(zhuǎn)速5-36彎曲應(yīng)力5-37每根V帶受力均勻〔防止受力不均〕5-38帶滯后于帶輪5-39定期張緊裝置自動(dòng)張緊裝置張緊輪5-4040°