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1、机械设计习题三 机械联接作业三 一、选择题 1. 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程的牙型斜角 D. 螺距和升角 2. 用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹 。 A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防震性能好 D. 螺纹牙耐磨性好 3. 螺纹的牙型角为，牙型半角为，升角为，螺纹副当量摩擦角为rV，则螺纹副自锁条件是 。 A B. rr C. rV D. rV 4. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 。 A粗牙普通螺纹 B. 细牙普通螺纹 C梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5. 对于普通螺
2、栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是 。 A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩 6. 采用普通螺栓联接凸缘联轴器，在传递扭距时， 。 A. 螺栓的横截面受剪 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受挤压和剪切 D. 螺栓受拉伸和扭转作用 7. 当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔，且联接不需经常拆卸时，往往采用 。 A. 螺栓联接 B. 螺钉联接 C. 双头螺柱联接 D. 紧定螺钉联接 8. 用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为其 。 A. 强度高 B. 效率高 C. 防震性好 D. 螺纹副摩擦属楔面摩擦，摩擦力大，自锁性好 9. 用于薄壁零件联接的螺纹，应采用 。
3、A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿型螺纹 D. 多线三角形粗牙螺纹 10. 普通螺栓联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不受 作用。 A. 拉伸作用 B. 扭转作用 C. 剪切作用 D. 弯曲作用 11. 受轴向载荷的紧螺栓联接的预紧力为Fo，载荷为F，则螺栓受总拉力F2 。 A. FoF B. Fo1.3F C. FoF D. FoF 12. 普通紧螺栓联接在承受横向外载荷F作用时，其螺杆 的作用。 A. 仅受到预紧力F B. 仅受到一个横向外载荷F C. 仅受到摩擦力Ff D. 既受到预紧力F又受到横向外载荷F的作用 13. 下列螺纹联接的防松措施中，属于
4、摩擦防松原理的是 。 A. 止动垫片 B.对顶螺母 C.串联钢丝 D.开口销 14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中，传动效率最高的是 螺旋副。 A. 单线矩形 B. 单线梯形 C. 双线矩形 D. 双线梯形 15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 。 A. 沿轴向固定并传递轴向力 B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 C. 沿周向固定并传递扭矩 D. 安装与拆卸方便 16. 设计键联接时，键的截面尺寸bh，通常根据 按标准选择。 A. 所传递转矩的大小 B. 所传递功率的大小 C. 轮毂的长度 D. 轴的直径 17. 楔键联接的主要缺点是 。 A. 键的斜面加工
5、困难 B. 键安装时易损坏 C. 键楔紧后在轮毂中产生初应力 D. 轴和轴上零件对中性差 18. 平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应 。 A. 把键长L增大到1.5倍 B. 把键宽b增大到1.5倍 C. 把键高增大到1.5倍 D. 安装一对平键 19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成 。 A. 在轴的同一母线上 B. 180度 C. 120130度 D. 90度 20. 半圆键的主要优点是 。 4 A. 对轴强度削弱较轻 B. 键槽应力集中较小 C. 工艺性好、便于装拆 D. 传递动力大 21. 普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其 。 A. 挤
6、压强度 B. 剪切强度 C. 弯曲强度 D. 耐磨性 22. 切向键的斜度是做在 上的。 A. 轮毂键槽底面 B. 轴的键槽底面 C. 一对键的接触面 D. 键的侧面 23. 标准普通平键联接的承载能力，通常取决于 中较弱者的挤压强度。 A. 键、轮毂与轴 B. 轴与轮毂 C. 键与轴 D. 键与轮毂 24. 普通平键的长度应 轮毂长度。 A. 稍长于 B. 略短于 C. 3倍于 D. 2倍于 25. 普通平键的工作面是 。 A. 顶面 B. 底面 C. 侧面 D. 端面 26. 在销孔是盲孔或拆卸困难的场合，最好采用 。 A. 圆柱销 B. 圆锥销 C. 开尾圆锥销 D. 内螺纹圆锥销 27
7、. 设计普通平键联接的几项主要内容是：a. 按轮毂的长度选择键的长度；b. 按使用要求选择键的适当类型；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 。 A. bacd B. bcad C. acbd D. cdba 28. 轴上装有一对平键时，若传递扭矩T=150Nm，则验算强度时，仍可按一个平键来计算，只要把传递扭矩改为 Nm。 A. 120 B. 100 C. 75 D. 50 二、判断题 29. 在螺栓联接中，加上弹性垫圈或弹性元件可提高螺栓的疲劳强度。 30. 承受横向载荷的紧螺栓联接中，螺栓必受到工作剪力。 31. 当承受冲击或振动载荷时
8、，用弹性垫圈作螺纹联接的防松，效果较差。 32. 增加螺栓的刚度，减少被联接件刚度，有利于提高螺栓联接疲劳强度。 33. 螺栓在工作时受到的总拉力等于残余预紧力与轴向工作载荷之和，而减小预紧力是提高螺栓疲劳强度的有效措施之一。 34. 螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径。 35. 工作时受拉伸载荷作用的螺栓中只会产生拉应力。 36. 铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是螺栓断裂。 37. 半圆键是靠键侧面与键槽间挤压和键的剪切传递载荷的。 38. 楔键是靠侧面来工作的。 39. 与楔键联接相比，平键联接主要优点是：装拆方便、对中性好，所以应用较为广泛。 40. 选用普通平键时，
9、键的截面尺寸与长度是由强度条件确定的。 41. 标准平键联接的承载能力，通常取决于轮毂的挤压强度。 42. 采用双平键联接时，通常在轴的圆周相隔90120 位置布置。 43. 螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱体的直径。 44. 螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。 三、填空题 45. 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的_，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的_，计算螺纹的危险截面时使用的是螺纹的_。 46. 螺纹升角增大，则联接的自锁性_，传动效率_； 牙型角增大，则联接的自锁性_，传动效率_。 47. 在承受横向载荷或转矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆受_应力作用；而在铰制孔用螺栓
10、组联接中，螺栓杆受_应力作用。 48. 被联接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓联接，则靠_来传递载荷；螺栓可能5 发生的失效形式为_。若采用铰制孔用螺栓联接，则靠_来传递载荷；螺栓可能发生的失效形式为_。 49. 普通螺栓联接所受的预紧力为F，在受工作拉力F时，剩余预紧力为F，则螺栓受的总拉力F0为_。 50. 松螺栓联接在工作时，螺杆受到_应力的作用。 51. 三角形螺纹常用于 ，而矩形、梯形螺纹常用于 。 52. 螺纹联接防松的实质是 。 53. 从防松工作原理来看，弹簧垫圈属于 防松；止动垫圈与园螺母配用属于 防松。 54. 采用凸台或沉头孔作为螺栓头或螺母支撑面是为了 。 55. 螺
11、旋副的自锁条件是 。 56. 三角螺纹的压型角a= ，适用于 ；梯形螺纹的压型角a= ，适用于 。 57. 平键联接中， 是工作面，楔键联接中， 是工作面。平键联接中 和 用于动联接。 58. 平键联接的主要失效形式有：工作表面 ，工作表面 ，个别情况下出现键的剪断。 59. 在平键联接中，静联接应验算 强度，动联接应验算 强度。 60. 当要求轮毂在轴上沿键槽作移动时应选用 平键。 四、计算题 61. 题61图所示单个铰孔用螺栓联接中，已知作用在联接上的横向载荷F=20 kN，螺栓及板A均为35号钢，其ss=340MPa，板B为灰铸铁，其sb=180 MPa。取螺栓的SP1=1.25，St1
12、=2.5，铸铁的。试校核该联接的强度。 SP2=2.5。其余尺寸如图示 题61图 62. 某托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm大小为60 kN的载荷所示的两种螺栓布置型式，设采用饺制孔用螺栓联接，试问哪一种布置型式所用的螺栓直径较小？为什么？ 题62图 6 63. 图示为承受横向载荷F作用的普通紧螺栓联接。试分析该联接中单个螺栓受到什么力的作用？请写出该螺栓的强度计算式，并说明式中各符号的意义。 题63图 64. 某气缸用普通螺栓联接，已知单个螺栓所受预紧力为F，工作载荷为F， 残余预紧力为F。试画出单个螺栓联接的受力变形图，同时
13、示意标出各力的相关尺寸，并写出螺栓所受总轴向载荷F0的表达式。 题64图 65. 某预紧螺栓联接，要求残余预紧力F1=3000N，该联接件的刚度Cm与螺栓的刚度Cb之比为1：4，问： 当螺栓受到工作压力F=7000N时，需要多大的预紧力F0？ 若已计算的预紧力F0的条件下，联接结合面间不出现间隙时，该螺栓能承受的最大工作拉力为多少？ 66. 在题图66所示的凸缘联轴器的螺栓组联接中，已知螺栓数目为N，联轴器接合面摩擦系数为f ，螺栓中心圆直径为D，联轴器所传递扭矩为T。 若要求防滑安全系数为KS，试推导单个螺栓所需预紧力F0的计算式。 试写出螺栓强度条件的计算式。 牵引力题66图 题67图 6
14、7. 题67图所示的一牵曳钩用2个M10的普通螺栓固定于机体上。已知接合面间磨擦系数f=0.15，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料机械性能等级为6.6级，屈服极限ss=360MPa，许用安全系数S=3。试计算该螺栓组联接允许的最大牵引力FRmax。 7 68. 题68图所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相联接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核其联接强度。已知：轴的材料为45钢，传递的转矩T=1000Nm，齿轮用锻钢制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。 题68图 五、分析与思考题 69. 在螺栓联接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度，为什么？ 70. 紧螺栓联接所受轴向变载荷在0F之间变化，当预紧力F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有和影响？ 71. 为什么对于重要的螺纹联接要控制螺栓的预紧力F0？控制预紧力的方法有那几种？ 72. 花键联接与平键联接比较有那些优缺点？ 73. 销的功用有那些？其结构如何？ 8
