机械设计复习题(3)

2 设螺栓刚度C1，被联接件的刚度C2，若C2＝8C1，预紧力

F′＝1kN，外载荷F＝1.1kN，试求螺栓中的总拉力F0和被联接件中的剩余预紧力F″。

3 如图示为一盛水容器，载重为G（自重不计），缸与盖之间用螺栓联接，总的预紧力∑F′＝G，容器中的水为常压。问：1）水缸吊起后，水会不会从结合面处漏出？所用垫片是软些好还是硬些好？为什么？2）若盛水容器的自重为载重的一半，则为保证结合面处不漏水，螺栓的相对刚度系数应为多大？

4 图示用两个M10的螺钉固定一牵曳环，若螺钉材料为Q235钢，装配时控制预紧力，结合面为毛面，摩擦系数μs＝0. 3，可靠系数K＝1.2。求所允许的牵曳力FR为多少？

5 如图示的方形盖板用四个M16的螺钉与箱体相联接，盖板中心O点装有吊环，已知FQ＝20kN，尺寸如图示。要求：1）当取剩余预紧力F″=0.6F（F为工作拉力）、螺钉材料的性能等级为6.6级装配不控制预紧力时，校核螺钉的强度；2）由于制造误差吊环由O点移至对角线上O′点，且OO′＝5个螺栓的受力最大？并校核其强度。

mm，问哪

6

螺栓组联接的三种方案如图示。已知L＝300mm，a＝60mm，试求螺栓组三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？

7．有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径

d1?17.294 mm，）均布联接。安装时每个

螺栓的预紧力F?=18000N，气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力〔σ〕＝

C1?0.8C?C2160Mpa，螺栓的相对刚度1，试求（1）单个螺栓的总拉力F0（2）试校核螺栓强度（取

计算直径dc=d1）。

8.图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷FQ＝10000N，螺栓材料为Q235，

?S?400MPa，安装时不控制预紧力，取安全系数?SS??4，取剩余预紧力为工作拉力的0.4

倍，求（1）计算螺栓的总拉力F0（2）确定螺栓所需最小直径d1 。 第七章 键、花键和销联接

一、选择题

1 普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间____________。

（1）沿轴向固定并传递轴向力 （2）沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 （3）沿周向固定并传递力矩 （4）安装与拆卸方便 2 设计键联接的几项主要内容是：

a）按轮毂长度选择键的长度 b）按使用要求选择键的主要类型 c）按轴的直径选择键的剖面尺寸 d）对联接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是___________。 （1）b→a→c→d （2）b→c→a→d （3）a→c→b→d （4）c→d→b→a 3 楔键和_________，两者的接触面都具有1：100的斜度。 （1）轴上键槽的底面 （2）轮毂上键槽的底面 （3）键槽的侧面

4 平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔_________。 （1）90o （2）120o （3）135o （4）180o

5 花键联接与平键联接（采用多键时）相比较，_________的观点是错误的。

（1）承载能力比较大 （2）旋转零件在轴上有良好的对中性和沿轴移动的导向性 （3）对轴的削弱比较严重 （4）可采用研磨加工来提高联接质量和加工精度

6.普通平键工作中，其工作面是 ，其主要的失效形式是 和 。

二、分析与思考题

1 键联接有哪些主要类型？各有何主要特点？

平键和半圆键联接的共同特点：1) 键的侧面是工作面；2) 一般情况下，不影响被联接件的定心。斜键联接只用于静联接

2 平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的剖面尺寸b×h和键的长度L是如何确定的？ 答：平键的工作原理：键的侧面是工作面，靠键和键槽互压传递转矩。按轴颈d确定b×h，按轮毂长度确定L的。 压溃（静压力），磨损（动连接）。键的剪短。 3 导向平键联接和滑键联接有什么不同，各适用于何种场合？

答：导键固定在轴上而毂可以沿着键移动，滑键固定在毂上而随毂一同沿着轴上键槽移动。当轴向移动距 离较大时，宜采用滑键，因为如同导键，键将很长，增加制造困难。 4

花键联接和平键联接相比有哪些优缺点？为什么矩形花键和渐开线型花键应用较广？三角形花键多用在什么场合？

答：花键优点：1）齿对称布置，使轴毂受力均匀；2）齿轴一体而且齿槽较浅，齿根的应力集中较小，被连接件的强度削弱较少；3）齿数多，总接触面积大，压力分布较均匀。不过，齿的制造要用专门的设备和工具，这就是花键联接的应用到一定的限制。矩形花键联接具有定心精度高、应力集中较小、承载能力较大等优点，故应用较广。渐开线花键连键具有承载能及大、使用寿命长、定心精度高等特点，宜用于载荷较大、尺寸也较大的联接。

5 什么叫无键联接？它有何优缺点？

答：用于载荷很轻或薄壁零件的轴毂联接，也可用作锥形轴上的辅助联接。型面连接是用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的毂孔配合以传递运动和转矩的可拆连接，它是无键连接的一种型式。 由于型面连接要用到非圆形孔，以前因其加工困难，限制了型面连接的应用。 6 销有哪几种？其结构特点是什么？各用在何种场合？ 按用途分： ??

定位销——用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件。通常不受载荷或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径按结构确定，数目一般不少于2个。

连接销——用来实现两零件之间的连接，可用来传递不大的载荷。其类型可根据工作要求选定，其尺寸可根据连接的结构特点按经验或规范确定。必要时再按剪切和挤压强度条件进行校核计算。

安全销——作为安全装置中的过载剪切元件。安全销在过载时被剪断，因此，销的直径应按剪切条件确定。为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压破坏，通常可在安全销上加一个销套。 按形状分：

圆柱销——为过盈配合，经多次拆装后，定位精度会降低；有u8、m6、h8、h11四种直径偏差可供选择，以满足不同要求。

圆锥销——有1:50的锥度，可反复多次拆装。

槽销——不易松动，能承受振动和变载荷,不铰孔，可多次装拆。 销轴——销轴用于两零件铰接处,构成铰链连接。开口销 第十一章 带传动 一、选择题

1 平带、V带传动主要依靠___________传递运动和动力。

(1)带的紧边拉力 （2）带和带轮接触面间的摩擦力 （3）带的预紧力 2 在一般传递动力的机械中，主要采用___________传动。 （1）平带 （2）同步带 （3）V带 （4）多楔带

3 平带传动要实现两平行轴同方向回转，可采用___________传动。 （1）交叉 （2）半交叉 （3）开口 （4）角度

4 V带传动中，带轮的基准直径是图上的___________。 （1）d1 （2）d2 （3）d3 （4）d4

5 下列普通V带中以___________型带的截面尺寸最小。 （1）A （2）C （3）E （4）Z

6 带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带___________。 （1）强度高 （2）尺寸小 （3）有楔形增压作用 （4）没有接头 7 V带传动中，带截面楔角为40o，带轮的轮槽角应__________40o。 （1）大于 （2）等于 （3）小于

8 带传动中，v1为主动轮圆周速度、v2为从动轮圆周速度、v为带速，这些速度之间存在的关系是___________。

（1）v1=v2=v （2）v1＞v＞v2 （3）v1＜v＜v2 （4）v1=v＞v2 9 带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为___________。 （1）带的材料不符合虎克定律 （2）带容易变形和磨损 （3）带在带轮上打滑 （4）带的弹性滑动 10 带传动工作时产生弹性滑动是因为___________。 （1）带的预紧力不够 （2）带的紧边和松边拉力不等 （3）带绕过带轮时有离心力 （4）带和带轮间摩擦力不够 11 带传动打滑总是___________。

（1）在小轮上先开始 （2）在大轮上先开始 （3）在两轮上同时开始 12 带传动中，带每转一周，拉应力是___________。 （1）有规律变化的 （2）不变的 （3）无规律变化的

13 带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带___________处。 （1）进入主动轮 （2）进入从动轮 （3）退出主动轮 （4）退出从动轮 14 V带传动设计中，限制小带轮的最小直径是为了___________。

（1）使结构紧凑 （2）限制弯曲应力 （3）保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 （4）限制小带轮上的包角

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