《浙江工业大学机械设计习题卡答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江工业大学机械设计习题卡答案.docx（69页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、机械设计习题卡第一章绪论组成机械的基本单元是什么?机械零件是组成机械的基本制造单元。(2)何谓零件?何谓部件?零件是组成机器的不可拆的基本单元,即制造的基本单元。组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称为“部件”。(3)机械零件可归纳为哪两种类型?试各举两个典型实例说明,本课程的研究对象是什么?通用零件:各种机械中经常用到的一般参数的零件,如螺钉,齿轮等专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件,如涡轮机的叶片、飞机的螺旋桨等本课程的研究对象：普通条件下工作,且具有一般参数的通用零件什么叫在普通条件下工作，且具有一般参数的通用零件?试从你所学专业的机械设备中, 对联接零件,传动零件
2、、轴系零件和其他零件各举两例。普通工作条件无严格定义，通常指常温、常压、低速等。一般参数也无严格定义。国家标准一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 (GB/T1804-2000)中基本尺寸定义为0.5-4000mm,可以认为一般参数的零件的尺寸在 0.5-4000mm 之间。连接零件：键、螺栓传动零件：带、齿轮轴系零件:滚动轴承、滑动轴承其他零件：弹簧、机座为什么说本课程起着基础课与专业课之间的承前启后的作用?在了解本课程的性质、内容和任务以后，总结本课程的特点和你所采取的学习方法。第二章机械设计总论(1)对机器提出的主要要求包括什么?使用功能要求;经济性要求:劳动保护和环境保护要求:寿命与
3、可靠性要求;其他专用 要求等。(2)机器设计应满足哪些基本要求?机械零件设汁应满足哪些基本要求?分析下列机械零 件应满足的基本要求是什么:电动机轴,普通减速器中的齿轮轴,起重机吊钩,精密机床主 轴.汽门弹簧。农业机械中的拉曳链,联合收割机中的V带。避免在预定寿命期内失效:结构工艺性要求:经济性要求:质量小要求:可靠性要求。(3)设计机械的经济性要求包括哪些方面?a.零件本身的生产成本:b.尽可能采用标准化的零、部件以取代特殊加工的零、部件。(4)何谓机械的可靠度?机械中零件之间组成的模式不同,其可靠度如何计算?在规定的使用时间(寿命)内和预定的环境条件下,机械能正常地完成其功能的概率。机械零件
4、的可靠度通过概率统计的方法计算。(5)机械设计的一般程序怎样?计划阶段:方案设计阶段:技术设计阶段:技术文件的编制。机械零件的失效形式有哪些?针对这些失效形式相应建立的设计准则是什么?主要失效形式:整体断裂;过大的残余变形;零件的表面破坏;破坏正常工作条件引起 的失效。断裂断裂强度准则过大的残余变形刚度准则零件表面破坏寿命准则破坏正常工作条件引起的失效振动稳定性准则与零件的工作条件相关,这只是个 例子(7)机械零件设计的一般步骤有哪些?1 .根据零件的使用要求,选择零件的类型和结构。2 .根据机器的工作要求，计算在零件上的载荷。3 .分析零件的可能失效形式，确定相应的设计准则。4 .根据零件的
5、工作要求及对零件的特殊要求，选择适当的材料。5 .根据设计准则，确定零件的基本尺寸。6 .根据工艺性及标准化等原则进行零件的结构设计。7 .进行校核计算。8 .画出零件的工作图，并写出设计说明书。(8)机械零件的常用材料有哪些?这些材料各有何特点,适用在何种场合?金属材料;较好的力学性能、价格便宜、容易获得。高分子材料:原料丰富、密度小，在适当的温度范围内有很好的弹性，耐腐蚀性好等， 缺点:容易老化，阻燃性差，耐热性不好等。陶瓷材料:硬度极高、耐磨、耐腐蚀性、熔点高、刚度大以及密度比钢铁低;缺点:断 裂韧度低、价格昂贵、加工艺性差等。复合材料:较高的强度和弹性模量,而质量又特别小:缺点：价格贵
6、，耐热性、导电性 较差等。(9)铸铁和钢的区别是什么?普通碳钢与优质碳钢的区别是什么?铸铁和钢的区别是含碳量不同,钢是含碳量为0.03%2%;含碳量2%4.3%的铁碳合 金为铸铁。普通碳素结构钢又称普通碳素钢,对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量 的限制较宽。普通碳钢分为三类:甲类钢(A类钢)是保证力学性能的钢。乙类钢(B类钢) 是保证化学成分的钢。特类钢(C类钢)是既保证力学性能又保证化学成分的钢,常用于制 造较重要的结构件。优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比,硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。根据 含碳量和用途的不同,这类钢大致又分为三类:小于0.25%C为低碳钢。0.250.
7、60%C 为中碳钢。大于0.6%C为高碳钢。(10)什么叫做合金钢，与碳钢相比有何优缺点?合金钢除含有普通碳钢的铁、碳外，根据性能需求还添加有其它合金元素，比如常见的 铭、锲、钥、镒、硅等，以提高其机械性能，通常价格较普通碳钢高。(11)选择机械零件材料时，通常考虑的机械性能、物理化学性能和工艺性能有哪些? 机械性能强度，硬度,耐磨性，冲击韧性,塑性 物理化学性能密度，导热性,导电性,导磁性,耐热性，耐酸性，耐腐蚀性性等 艺性能易熔性,液态流动性，可塑性，可焊性，可加工性，可热处理性等(12)为节约原材料，尤其是节约贵重材料而选用廉价材料，可采取哪些具体措施?举例说 明1 .对材料进行热处理和
8、表面处理,如为提髙齿轮表面硬度,常对齿轮零件进行调质处理。2 .采用型材,如型钢焊接而成的机架。3 .采用组合结构,如蜗轮采用齿圈式组合结构(由青铜齿圈与铸铁轮芯组成)。(13)选用机械零件材料时,应考虑的基本要求有哪些?4 .使用性能要求5 .艺性能要求6 .经济性(14)机械零件在进行结构没计时，主要应从哪些方面去考虑和改善它的结构艺性?零件的结构艺性应从毛坯制造、机械加工过程及装配等几个生产环节加以综合考虑， 工艺性是和机器生产批量大小及具体生产条件相关。(15)机械设计中，为什么要实行零件和部件的标准化、系列化与通用化?你能举出些标 准化、系列化与通用化的零部件吗?1 .能以最先进的方
9、法在专门化工厂中对那些用途最广泛的零件进行大量、集中的制造， 以提高质量，降低成本;2 .统一了材料和零件的性能指标,使其能够进行比较,并提高了零件性能的可靠性。3 .采用了标准化结构及零、部件,可以简化设计工作、缩短设计周期，提高设计质量。 另外,也同时简化了机器的维修工作。例如对同一结构、同一一内径的滚动轴承，制造出I不同外径及宽度的产品。(16)我国现行的标准化有哪些?GB、JB、YB、QB、ISO和OC!、DIN、JIS、BS各代表什 么标准?我国目前实行四级标准体制:国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。GB:中国国家强制性标准JB:中国机械行业(含机械、电、仪器仪表等)强制性行业
10、标准YB:中国黑色冶金行、标准QB:中国轻行业标准ISO:国际标准化组织标准rocT:前苏联国家标准DIN:德国工业标准JIS:日本工业标准BS:英国国家标准(17)目前常用的现代机械设计新方法有哪几种?计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、参数化设计等第三章机械零件的强度(1)零件的名义载荷与计算教荷,两者之间的区别及其关系如何?名义载荷:根据额定功率,按力学公式计算出的载荷。计算载荷:考虑载荷的时间不均匀性、分布的不均匀性以及其它影响因素对名义载荷进 行修正得到的載荷,即载荷系数KX名义载荷。(2)何谓机械零件的强度?它可以分成哪两类?各举两个实例。材料在外力作用抵抗永久变形和断
11、裂的能力称为强度。强度是衡量零件本身承载能力 (即抵抗失效能力)的重要指标。强度是机械零部件首先应满足的基本要求。机械零件的强度分为静应强度和变应强度两个范畴。静应强度：机械零件在整个工作寿命期内应变化次数少于10、如松螺栓连接、键 连接等的强度计算。变应强度：轴向变载荷的紧螺栓连接的强度计算、齿轮的弯曲疲劳强度强度计算等。(3)强度条件的一般形式有哪些?并说明式中各符号代表的意义。根据许用应建立的计算准则，通过判断危险截面的最大许用应是否小于或等于许用 应:“田根据安全系数建立的计算准则，通过判断危险截面上实际的安全系数是否大于或等于许 用安全系数：N瓦(4)机械设计中常用的强度理论有哪几个
12、?各适用于何种场合?静强度理论:静应脆性断裂的强度理论:最大拉应理论和最大伸长线应变理论屈服的强度理论:最大切应理论和形状改变比能理论疲劳强度理论:变应下的疲劳强度理论低应下的脆断(断裂强度理论):低应脆断(工作应远小于许用应)接触强度理论:齿轮接触疲劳强度计算、滚动轴承寿命计算。(5)对零件的工作应应如何进行分类?承受拉伸载荷的零件就一定产生拉伸应吗? 如果不是,试举例说明。只要设定一个分类标准,就可以对任何集合进行分类,因此,不存在“对零件的工作应 如何进行分类”的问题。承受拉伸载荷的零件不一定产生拉应。比如零件在做拉伸实验时，当零件达到屈服极 限时，当载荷继续增加,零件中的拉应并不增长(
13、或增长不明显)，此时增加的拉伸载荷在 零件并未产生拉伸应。(6)稳定循环交应力的主要参数有哪些,它们的相互关系怎样?五个参数:二四、m、m、4、,其中只有两个是独立的。(7)变载荷下一定产生变应，那么静载荷下也一定产生静应吗?举例说明之。不一定产,如旋转的轴上作用一集中力,而轴表面上任意一点的应则是变应。(8)下列零件均受静载荷作用(见图),试判断零件上A点的应性质(拉、压、弯、扭或接 触应),是静应还是变应?应变化的规律(即应变化循环特性系数r的大小或范围) 及应变化图(即0 T图)是怎样的?(a)静应,扭转剪切应,尸=1。(b)对称循环变应,拉、压应，=-1。(c)不对称循环变应,拉、压应
14、， (d)滚动体与套圈间的接触应为脉动循环变应,(9)什么是材料的疲劳曲线?试用图线描述碳钢材料的疲劳曲线形状,说明应循环次数N与疲劳极限0，的关系。有色金属及高硬度合金钢的疲劳曲线又是怎样?金属材料的疲劳曲线(N曲线)是取同一Z值、不同N值时做试验得到的,它表示在曲线AB使材料试件发生破坏的最大应基本不变,或者说下降很小,此阶段是静应 强度的状况。曲线BC段，随着循环次数的增加，使材料发生疲劳破坏的最大应不断下降,这阶 段的疲劳破坏伴随着材料的塑性变形,此阶段称为低周疲劳。曲线CD段代表有限寿命阶段,在此范围内,试件经过一定次数的交变应作用后总会 发生疲劳破坏。CD段的曲线方程为N = C(
15、NcNNdD点以后的线段代表了试件无限寿命阶段，即作用在试件上的变应的最大应小于D 点的应，则应无论变化多少次,材料都不会发生破坏。有色金属和高硬度合金钢属于塑性材料,其疲劳曲线应与碳钢类似,其上的具体数值应 该有所不同。(10)影响零件疲劳强度的因素有哪些,如何影响?零件疲劳强度的综合影响系数和 Kr如何定义,计算公式怎样?影响零件疲劳强度的主要因素有:材料的性能、应循环特征、应循环次数N, 应集中、绝对尺寸和零件表面质量等。Ka =d零件疲劳强度的综合影响系数的定义为 ,即材料对称循环弯曲疲劳极限(k1 1K0=匕-1 与零件对称循环弯曲疲劳极限0士的比值。其计算公式为丿,式中:幻零件的有
16、效应集中系数;零件的尺寸系数:零件的表面质量系数;零件 的强化系数。(11)某旋转轴受径向F=10kN作用如图,已知跨距L=2m,直径d=50mm,轴的角速度为3.求中间剖面上A点的应随时间变化的表达式,并求A点的0max、bmin、和5“兀 3.14x(50x10-3丫= 1.2266 X1 -5 m3轴的抗弯截面系数3232.F L FL 10x103x2.M = = 5000 N m作用在剖面A处的弯矩2244轴在不变弯矩下旋转,其表面A点的应为对称循环,所以有:* = = 4.0764xlO8 = 407.64 MPa max TJrW(y. = -407.64 MPammmax0 二
17、= 0皿2=0曰%i1y = 407 64 MPaa2A点应随时间变化规律:a = 407.64sin( MPa计算出的应太大,本题原始数据有问题?（12）已知试件的对称循环疲劳极限1 =240/在,屈服极限巴=360N/侬,平 均应折合成应幅的等效系数。=0. 2,试按比例画出该试件的极限应力简化线图,并 在图上量出该试件在受到应为:0m =2OoN/am:=1/3时,按r=c = c ;5=c; 三种情况下的极限应值。2*一27 .2x240屮“=-一-=280/掰2 , 最小工作应为5, =_8oMmm、该剖面处的有效应集小系数=1.32,尺寸系数 =0.85,表面状态系数4=0.90,
18、该合金钢的机械性能为:8=900”2 , % =800 Nlmm ,1 =440 Nlmm 及 =800,试:按比例绘制零件的极限应简化线图;“ (k ! 11.321 、,。=11 =11= 1.66零件弯曲疲劳强度综合影响系数1 a丿4085 090厶a 加上豆、K。 an(0,265.06)A点坐标是、 。，即、 (生外c L 式 2 2K。丿 Hn(400,240.96)D点坐标是,即 ;C点坐标是(“,即阴。，)。C按r = C情况,求对应的极限应幅0极限平均应6和极限应0皿，；er +cr 280 + (-80),、皿=iL = 100 MPa22a -a 280-(-80)=。颯
19、 。瓯=V_L = 180 MPa22所以工作点M处应坐标（%4）即是。,180）从图中可测量出,5田=142.49 MPa ,词=256.48 MPa , bmax，= =，+ 4”，= 398.97 MPa按r=C情况,计算此零件在该危险剖面上的安全系数,按教材中的公式计算:（说明:教材中所有公式都是通过直线方程推导出来的,没有必 要强迫自己记住那些复杂的公式。理解了等寿命简化曲线图的意义,在图上直接标出有关数值更方便一些。）21 - 401L662x440-800800= 0.06= 265.06 MPaKa 1.66(7a + 180 + lOOx 0.06265.06x18。=256
20、.51 MPacra +% 180 + 100x0.06256.06x100 ,皿=137.67 MPa此时,bg，=+= 394.18 MPaU = bmax bfnax394.18 , 41= 1.412802cr . -crn 2x440一800 . .J-=0.1bo800440 1.66x180 + 0.1x100= 1.42第四章摩擦、磨损及润滑概述(1)何谓摩擦、磨损和润滑,它们之间的相互关系如何?互相接触的两个物体在外力的作用发生相对滑动或有相对滑动的趋势时,在两物体的接 触表面就会产生抵抗滑动的阻,这种现象称为摩擦。物体在摩擦过程中必然有能量损耗和摩擦表面物质的丧失或迁移，这
21、种现象称为磨 损”。改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻减缓磨损的技术措施称为“润滑。摩擦对哪些机械零件的工作性能、寿命是不利的?哪些机械零件是靠摩擦來工作的? 试举例说明。摩擦对大多数零件的工作性能、寿命是不利的，如链传动、齿轮传动等。带传动、汽车及拖拉机的制动器等靠摩擦来工作。(3)按摩擦副的运动状态或按摩擦副表面的润滑情况，摩擦可分为哪几种?干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦(4)机械零件的典型磨损过程分为哪几个阶段(试以磨损量与工作时间的关系曲线说明 之)?作为机械设计各应如何对待?(5)磨损可分为哪几种类型?你能各举、二例来说明吗?粘附磨损:齿轮胶合磨粒磨损:开式齿轮疲劳磨损:齿轮的点
22、蚀冲蚀磨损:涡轮机的叶片腐蚀磨损:泵、阀等过流部件管道内壁面微动磨损:钾钉的工作面磨损(6)减少磨损的一般方法有哪些?1)合理选择配对使用摩擦副的材料;2)确定零件表面合理的粗糙度和硬度值;3)使用润滑剂,实现液体润滑或混合润滑;4)以滚动接触代替滑动接触;5)通过零件表面强化、表面涂层提高其耐磨性。(7)润滑的目的和功用是什么?1 .降低摩擦,减小磨损2 .保护零件不被锈蚀3 .散热降温(8)按照润滑剂的物理状态和按照润滑将二个摩擦表面而隔开的情况,润滑可分成哪几种 类型,各有何特点?油润滑脂润滑第五章螺纹连接和螺旋传动、选择与填空题1. 4 B C2. C A A C说明:自锁:,8。两者
23、数值越接近,自锁性能越差;数值相差越大,自锁性能越好。螺纹传动效率:=念g（+。）。”增大,增大;增大,减小。牙型角a与当量摩擦系数间的关系是;=0/2）。当仁增大，增大,。增 大。3. B 。4.90 % 螺纹根部 5. C 6. D 7. C 8. B 9. A 10. A11. B 12. A二、分析与思考题1. 见P60页表5-1。联接螺纹要求自锁性较好，强度高；传动螺纹要求传动效率高。2. 螺纹联接在冲击、振动或变载作用下,或当温度变化较大时，螺旋副间的摩擦可 能减小或瞬时消失，或由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松驰等，会使联接 中的预紧和摩擦逐渐减小,导致联接松动,甚至
24、松开。防松例子见P68表5-33. P70。普通螺栓联接;对受拉螺栓,其主要破坏形式是螺栓杆螺纹部分发生断裂， 因而其设计准则是保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度;对于受剪螺栓，其主要破坏形式是螺栓 杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断,其设计准则是保证联接的挤压强度和螺栓的 剪切强度，其中联接的挤压强度对联接的可靠性起决定性作用。絞制孔用螺栓用抗剪切来承 受外载荷，螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压；在联接接合面处，螺栓杆则受剪切。 因此,应分别按挤压及剪切强度条件来计算。4. 紧螺栓靠预紧产生的摩擦来抵抗横向载荷，在抵抗横向载荷过程中，外载荷可 能发生变化,但预紧不会发生变化,因此螺栓上
25、的应为静应。P85降低螺栓疲劳强 度的应幅。非对称循环变应5. P83。根据螺母的性能等级不应低于与之相配螺栓的性能等级这要求，螺母可选 用9级。小数点前的数字代表材料的抗拉强度极限的V100（8 ）,小数点后的数字代表 材料的屈服极限（或0。.2）与抗拉强度极限（%）之比值的10倍（10%/8）。6. P84o不控制预紧力的普通螺栓联接,其安全系数大小与螺栓直径有关,其安全系 数S随螺纹直径增大而减小,因为尺寸小的螺栓在拧紧时容易产生过载，故采用加大安全系 数的方法来弥补可能产生的过载。7. P85-86。紧螺栓所受工作拉力在。F间变化,则螺栓所受总拉将在乙之间 变动。在保持预紧弱不变的情况
26、下,减小螺栓刚度&或增大被联接件刚度0I都可以减 小总拉的变动范围，从而提高了螺栓联接的疲劳强度。但在此种情况下引起残余预紧 人减小，从而降低了联接的紧密性。8. P86o为了减小螺栓的刚度，可适当增加螺栓的长度,或采用腰状杆螺栓和空心螺 栓。为了增大被联接件的刚度,可以不用垫片或采用刚度较大的垫片。对于需要保持紧密性的联接，从增大被联接件的刚度来看，可以采用刚度较大的金属垫 片或密封环较好。9. P86o实验证明,约有!/3的载荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺纹牙几乎不承受 载荷。因此，采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母，并不能提高联接的强度。为了改善螺纹牙上的载荷分布，常采用悬置螺母,减小螺栓旋
27、合段本来受较大的几圈 螺纹牙的受力面或采用钢丝螺套。10. 伸出只手，竖起大拇指，另外四指握拳,指尖指向旋转的方向,而拇指要指向 螺旋的前进方向。如果与伸出的左手可以相符,称为左旋,与右手相符则称为右旋。另个 方法是，在旋转体生长或运动的一端，从垂直轴向看，顺时针旋转的为左旋;反之，逆时针 旋转的为右旋。砂轮主轴螺纹的旋向:紧固砂轮或砂轮卡盘的砂轮主轴端部螺纹的旋向必须与砂轮工作 时旋转方向相反这样可以保证在螺母在旋转的过程中所产生的轴向力是将螺母旋紧。砂轮 机轴转动一般为右旋,所以两端固定砂轮用的螺纹为左旋。11. 自锁:屮&屮。两者数值越接近，自锁性能越差:数值相差越大，自锁性能越好。螺纹
28、传动效率:=见g（+9）。”增大,增大;。增大,减小。牙型角a与当量摩擦系数间的关系是:絞（。当增大,增大,三角螺纹牙型角大(一般为60 ),矩形螺纹(=0 )和梯形螺纹牙型角较小。12. P92。滑动螺旋的主要失效形式是螺纹磨损。其基本尺寸是根据耐磨性条件确定的。13. P91滑动螺旋结构简单,便于制造,易于自锁,但其主要缺点是摩擦阻大,传 动效率低，磨损快，传动精度低等。滚动螺旋摩擦阻小，传动效率高,但结构复杂。14. P70螺栓的其他部分是根据等强度条件及使用经验规定的，通常都不需要进行强 度计算。15.答:对于重要的受拉螺栓连接,不宜采用直径小于M12-M16的螺栓因为在拧紧 螺母时,
29、对于较小直径的螺栓容易产生过大的预紧拉应。同时由于螺纹副和螺母与支 承面之冋的摩擦系数不稳定以及加在扳手上的矩有时很难准确控制,容易拧得过紧产 生过载应甚至拧断，例如以扳手P为200N拧紧M10 (小=8.376mm)的螺栓连接, 设扳手的长度L5d,则由式T=kF d,取0.2,贝IJF5000 N,考虑到拧紧过程中扭转剪应的影响,螺栓顶紧时拉应为F,15000b=1.3= 1.3；=354 MPa* d 8.376 可知该应值已超过般钢材的屈服极限了。16 .螺栓应进行耐磨性计算和强度计算,同时还要进行自锁验算与稳定性校核。对于螺 母的螺纹牙要进行剪切强度校核,对其凸缘要进行挤压和弯曲强度
30、的校核。17 .螺旋传动中,设计螺纹直径般按抗拉、扭强度来进行初步设计。实际上,螺纹副 的磨损是比较主要的失效形式。帮要进行螺母(比螺杆的材料要弱)螺纹的压强校核。限制 pW初主要是利用此耐磨条件性计算未考虑磨损的影响。三、计算题:18 解:找出承受最大工作剪力的螺栓。4个螺栓在园周上均匀分布,故承受工作剪相等，设为F。则有，玛=7/2-7/100x10-3 =1000/100x10-3 =10000N= 7/4 r= 7/2。= 630/2x130x10-3 =2423N求出螺栓性能参数螺栓的性能等级为8.8,所以=800MPa, %/=08, %=640尸查 P84 表 5-10,取邑=2
31、.5, Sp = 2.5 ,所以r = = 256MPaST 2.5(yp = - = = 320MPaP Sp 2.52423 (13x107)x(18x10-3)校核螺栓的挤压强度=10.357%说明,。不能取12mm,因为较制孔用螺栓螺纹部分比光孔略小。Anin也不能取20mm,见P76图5-18因为 【0尸,所以螺栓的挤压强度合格4x2423 _ 3.14x(13x10-3)2校核螺栓的剪切强度= 18.26A/Pa因为所以螺栓的剪切强度合格。综上所述,该螺栓组合用。19 解:将F平移到各结合面中心,得扭转矩设各方案中在力F作用产生的剪切为K,扭转矩M作用下产生的剪切为玛。对方案1F、
32、=FI3很显然,第3个螺栓受力最大,最大力凡“ E/3 + 2.5E = 2.833E对方案2=F/32 F2 a = M = F2 = 2.5F很显然，1、3两个螺栓所受力相等，均为最大值，其最大值77”112 - 2.522对方案3F、=FI33= =為=很显然，第2个螺栓受最大，=1+号2鸣嶋8815。=1962尸“综上所述，方案3较好。3.解:(1)A将P向结合面形心简化得到集中载荷P及转矩T = P x (200 + 100/2) = 4000 x 250 x 10=1 00N mB在集中载荷P的作用下,各螺栓承受的横向载荷a=p/2 = 4000/2 = 2000NC在转矩T的作用
33、下,各螺栓承受的横向载荷2F2r = T8=7/2r= 77100x10-3 = 1000/100x10-3 =ioooonD找出螺栓组中承受最大工作剪力的P螺栓,如图所示:1万L很显然,螺栓2承受的工作剪切力比L-较大,最大工作剪,E按剪切强度确定螺纹小径Ft = =, = 5.33mm0 L(yp 15x10-3x150x106综上所述,取光孔直径为13mm,螺纹为M12。若改用普通螺栓,螺栓2受力最大,此时是依靠结合面间产生的摩擦来抵抗外载荷用 NK, /= 1.2x12000/0.2 = 72KNL3爲 i!5.2F0 _ r5.2x72xio3广在.M3.14x120x02=31.5
34、2m即,如果选用普通螺栓,其小径必须大于31.52mm。4.解:求螺栓预紧風zNK.F=叱F匂F f-i-z 0.2x2x2螺栓承受的拉应cr = a 综合以上两式得小必13x1.5NX9 6Glxlx|7_卬， JTix1x。9OIxO9iXz（_oix6 【）15.解1 .初选蛭栓数目Z因为螺栓分布图直径较大，为保证螺栓间间距不致过大，所以应选用较多的螺栓， 初取Z=242 .计算螺栓的轴向工作载荷F（1）螺栓组连接的最大轴向载荷气:广-R-n 7x50 - _ _ inj z尸UP =x2 = 3.927x10 N44（2）蛭栓的最大轴向工作载荷F：F Fq 3.927x10xt尸（尸
35、Z = 16 362.5 N“Z 243 .计算蛭栓的总拉力=F + F l.&f+尸= 2.8 = 2.8x 16 632.5气缸葢螺枠纲连错=45 815 N4 .计算螺栓直径j 4x1.34x1.3x45815、。d. -2- = mm=25.1j9mmY 而V *120查 GB196-81，取 M30( i=26.21 lmm25.139mm) 05 .校核螺栓疲劳強度如。8、;二對吟2曲故蛾栓薪足疲劳强度。6.校核蛭栓间距实际螺栓间距为=1?60 =85.1wnd C. afbd D. cdbf a5 .平键连接能传递的最大扭矩为T,现要传递的扭矩为1.5T,则应D。A.把键长L增大
36、到1.5倍 B.把键宽b增大到1.5倍C,把键髙h增大到1.5倍 D,安装对平键6 .普通平键连接的承载能般取决于。A.轮毂的挤压强度B.键工作表面的挤压强度C.轴工作面的挤压强度D.上述三种零件中较弱材料的挤压强度7 . C型普通平键与轴连接，键的尺寸为bxhxL=14x9x65,则键的工作长度为A 。A. 58mmB. 61mmC. 65mmD. 51mm8.下面是几种普通平键连接的剖视面,其中B 在结构上正确。ABC9 .楔健连接的主要缺点是DA.键的斜面加工困难B.键安装时易损坏C.键楔紧后在轮毂中产生初应D.轴和轴上零件对中性差10 .半圆键和切向键的应用场合是B。A.前者多用来传递
37、较大扭矩,后者多用来传递较小扭矩B,前者多用来传递较小扭矩,后者多用来传递较大扭矩C.各种大小扭矩均可传递11 .常用来制造键的材料是一里。A.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D,合金钢12 .轴的键槽通常是由D加工而得到的。A.插削 B.拉削 C.钻及絞 D.铳削13 .楔键和一,两者的接触面都具有1:100的斜度。A.轴上键槽的底面B.轮毂上健槽的底面C.健槽的侧面14,半圆键和切向键的应用场合是旦A.前者多用来传递较大转矩，后者多用来传递较小转矩14 前者多用来传递较小转矩,后者多用来传递较大转矩C.两者都用来传递较小转矩D.两者都用来传递较大转矩15 .花键连接与平键连接（采用多键时）
38、相比较,_C,的观点是错误的。A.承载能力比较大B.旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性C.对轴的削弱比较严重D.可采用研磨加工来提高连接质量和加工精度16 .花键连接的强度,主要取决于上强度。A.齿根弯曲 B.齿根剪C.齿侧挤压 D,齿侧接触17 .应用较广的花键齿形是C。A.矩形与三角形B.渐开线与三角形C.矩形与渐开线D.矩形、渐开线与三角形三、简答题1 .根据用途不同,平键分为哪几种类型?其中哪些用于静连接,哪些用于动连接?根据用途不同,平键分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。其中普通平键和 薄型平键用于静连接，导向平键和滑键用于动连接。2 .薄型平键连接与普通平键连接相比,在使用场合、结构尺寸和承载能力上有何区别?薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为普通平键的60%-70%,也分为圆头、平 头和单圆头三种形式，但传递转换的能力较低,常用于薄壁结构、空心轴和一些径向尺寸受 限制的场合。3 .普通平键的强度条件怎样（用公式表示）?如何在进行普通平键连接强度计算时，强度 条件不能满足,可采用哪些