机械设计-连接部分习题答案
机械设计键与花键连接习题含答案(OK版)

一、填空题[1]键“B18×80”的含义是__________B型_键宽18键长80_____________________。
[2]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_安装一对平键_____________。
[3]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按要求选择键类型, c按内径选择键的剖面尺寸, d进行必要强度校核。
具体设计时一般顺序为___bcad__________________。
[4]选择普通平键时,键的截面尺寸(b×h)是根据______轴颈_直径___________查标准来确定的,普通平键的工作面是_____两侧面__________。
[5]平键联接靠键和键槽的_______侧面挤压_____传力,高度方向有_______间隙________,不会影响轴与轴上零件的对中。
[6]键连接可分为_____平键___、________斜键____、___花键_________、_半圆键_________。
[7]键的剖面尺寸(b×h)是根据_________轴颈直径_____________从标准中选取出来的。
[8]普通平键联接中,平键的截面尺寸是由______轴颈直径___________________确定的;而平键的长度是由_________轮毂宽度_____________确定的,并应满足标准长度系列且小于轮毂与轴的配合段的长度。
[9]在平键联接工作时,是靠键和键槽侧面的_____挤压_______传递转矩的。
[10]平键连接可分为_________普通平键____________、_______导键滑键_____________等。
[11]平键联接中的静联接的主要失效形式为_______较弱零件的工作面被压溃____________,动联接的主要失效形式为_______磨损_____________;所以通常只进行键联接的________挤压___________强度或_______耐磨性________计算。
(完整版)机械设计课后习题答案

第一章绪论(1)1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能?(2)答: 组成子系统及其功能如下:(3)驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
(4)传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。
第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效?它主要表现在哪些方面?答:(1)断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
(2)变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。
(3)表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。
(1)2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么?(2)答:机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下:①材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项?答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度(动力粘度和运动粘度)、粘度指数、闪点和倾点等。
05 机械设计作业参考答案_螺纹连接和螺旋传动

螺纹连接和螺旋传动1、【答】普通螺纹:牙型为等边三角形,牙型角60度,内外螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减小应力集中。
同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和细牙,细牙螺纹升角小,自锁性好,抗剪切强度高,但因牙细不耐磨,容易滑扣。
应用:一般连接多用粗牙螺纹。
细牙螺纹常用于细小零件,薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中,也可作为微调机构的调整螺纹用。
矩形螺纹:牙型为正方形,牙型角 0α,传动效率较其它螺纹高,但牙根强度弱,螺旋副=磨损后,间隙难以修复和补偿,传动精度降低。
梯形螺纹:牙型为等腰梯形,牙型角为30度,内外螺纹以锥面贴紧不易松动,工艺较好,牙根强度高,对中性好。
主要用于传动螺纹。
锯齿型螺纹:牙型为不等腰梯形,工作面的牙侧角3度,非工作面牙侧角30度。
外螺纹牙根有较大的圆角,以减小应力集中,内外螺纹旋合后,大径无间隙便于对中,兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。
用于单向受力的传动螺纹。
普通螺纹适合用于连接,矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。
普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。
2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处?【答】可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓连接的强度。
3、【答】连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件,并且拧紧后,螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用,因此在承受静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接一般都不会自动松脱。
但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下,连接有可能松动,甚至松开,造成连接失效,引起机器损坏,甚至导致严重的人身事故等。
所以在设计螺纹连接时,必须考虑防松问题。
螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。
具体的防松装置或方法很多,按工作原理可分为摩擦防松、机械防松和其它方法,如端面冲点法防松、粘合法防松,防松效果良好,但仅适用于很少拆开或不拆的连接。
【答】螺纹联接的主要类型有螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接和紧定螺钉联接四种。
机械设计课后习题答案完整版

机械设计课后习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 0012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD ,067.0453==d r,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
机械设计习题集答案第十五章--螺纹连接(解答)

15—4 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上,如图所示.已知接合面间的摩擦系数f=0.15,螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级,装配时控制预紧力,试求螺栓组连接允许的最大牵引力。
解题分析:本题是螺栓组受横向载荷作用的典型例子.它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦力来传递横向外载荷F R 。
解题时,要先求出螺栓组所受的预紧力,然后,以连接的接合面不滑移作为计算准则,根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷F R 。
题15—4图解题要点:(1)求预紧力F ′:由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa,查教材表11-5(a ),取S=1.35,则许用拉应力: [σ]= σS /S =240/1。
35 MPa=178 MPa , 查(GB196—86)M10螺纹小径d 1=8.376mm由教材式(11—13): 1.3F ′/(πd 21/4)≤[σ] MPa 得:F ′=[σ]πd 21/(4×1.3)=178 ×π×8。
3762/5.2 N =7535 N (2) 求牵引力F R :由式(11—25)得F R =F ′fzm/K f =7535×0。
15×2×1/1.2N=1883。
8 N (取K f =1。
2)分析与思考:(1)常用螺纹按牙型分为哪几种?各有何特点?各适用于什么场合?连接螺纹用什么牙型?传动螺纹主要用哪些牙型?为什么?答:根据牙型,螺纹可以分为三角形、矩形、梯形、锯齿形等。
选用时要根据螺纹连接的工作要求,主要从螺纹连接的效率和自锁条件两个方面考虑,结合各种螺纹的牙形特点。
例如三角形螺纹,由于它的牙形角α较大,当量摩擦角υρ也较大(βρυυcos arctan arctan ff ==),分析螺纹的效率()υρη+ψψ=tan tan 和自锁条件 Ψυρ≤,可知三角形螺纹效率较低,但自锁条件较好,因此用于连接。
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-62.577
-65.797
0
-83.333
-83.333
-83.333
-83.333
总转角
240°
255°
270°
285°
300°
315°
330°
345°
位移 (mm)
15
8.438
3.75
0.938
0
0
0
0
速度 (mm/s)
-100
-75
-50
-25
0
0
0
0
加速度( mm/s 2 )
计算可得:
或:
代入公式( 2-3 )′,可知
题 2-6解:因为本题属于设计题,只要步骤正确,答案不唯一。这里给出基本的作图步骤,不
给出具体数值答案。作图步骤如下(见图 2.18 ):
( 1 )求 , ;并确定比例尺 。
( 2 )作 , 。(即摇杆的两极限位置)
( 3 )以 为底作直角三角形 , , 。
总转角
0°
15°
30°
45°
60°
75°
90°
105°
位移 (mm)
0
0.734
2.865
6.183
10.365
15
19.635
23.817
速度 (mm/s)
0
19.416
36.931
50.832
59.757
62.832
59.757
50.832
加速度( mm/s 2 )
65.797
62.577
53.231
机械设计课后习题答案
1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
机械设计基础试题库_联接

第10章联接习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时,细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A. 好B. 差C. 相同D. 不一定2 用于连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. 防振性能好D. 自锁性能差3 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. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角4 对于连接用螺纹,主要要求连接可靠,自锁性能好,故常选用。
A. 升角小,单线三角形螺纹B. 升角大,双线三角形螺纹C. 升角小,单线梯形螺纹D. 升角大,双线矩形螺纹5 用于薄壁零件连接的螺纹,应采用。
A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切,也可能受挤压作用7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时,考虑到拉伸与扭转的复合作用,应将拉伸载荷增加到原来的倍。
A. 1.1B. 1.3C.D.8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器,在传递转矩时,。
A. 螺栓的横截面受剪切B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D. 螺栓受拉伸与扭转作用9 在下列四种具有相同公称直径和螺距,并采用相同配对材料的传动螺旋副中,传动效率最高的是。
A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副C. 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副10 在螺栓连接中,有时在一个螺栓上采用双螺母,其目的是。
A. 提高强度B. 提高刚度C. 防松D. 减小每圈螺纹牙上的受力11 在同一螺栓组中,螺栓的材料、直径和长度均应相同,这是为了。
A. 受力均匀B. 便于装配.C. 外形美观D. 降低成本12 螺栓的材料性能等级标成级,其数字代表 。
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一、填空题[1]键“B18X80”的含义是_________ B型_键宽18键长80。
⑵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_安装一对平键[3]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按要求选择键类型,c按内径选择键的剖面尺寸, d 进行必要强度校核。
具体设计时一般顺序为___bcad。
[4]选择普通平键时,键的截面尺寸(bXh)是根据轴颈.直径______________ 查标准来确定的,普通平键的工作面是两侧面。
[5]平键联接靠键和键槽的_____ 侧面挤压_____ 传力,高度方向有间隙,不会影响轴与轴上零件的对中。
[6]键连接可分为___ 平键___、______ 斜键 ___ 、___花键________ 、_半圆键_______ 。
[7]键的剖面尺寸(b X h)是根据轴颈直径___________________ 从标准中选取出来的。
[8]普通平键联接中,平键的截面尺寸是由_____ 轴颈直径 _________________ 确定的;而平键的长度是由________ 轮毂宽度____________ 确定的,并应满足标准长度系列且小于轮毂与轴的配合段的长度。
[9]在平键联接工作时,是靠键和键槽侧面的挤压传递转矩的。
[10]平键连接可分为_______ 普通平键 ___________ 、_____ 导键滑键____________ 等。
[11]平键联接中的静联接的主要失效形式为____________ 较弱零件的工作面被压溃,动联接的主要失效形式为磨损;所以通常只进行键联接的挤压强度或耐磨性计算。
[12]普通平键用于静联接,其失效形式是______ 工作面压溃 ______ ,而滑键及导向平键为动联接,其失效形式是_____ 过度磨损。
二、判断题[1]楔键的两侧面是工作面。
()[2]平键、半圆键和花键均以键的两侧面为工作面。
()[3]平键联接的工作表面为键的两个侧面和上下两个底面。
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机械设计-连接部分测试题一、填空:1、按照联接类型不同,常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。
2、按照螺纹牙型不同,常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。
其中三角螺纹主要用于联接,梯形螺纹主要用于传动。
3、根据螺纹联接防松原理的不同,它可分为摩擦防松和机械防松。
螺纹联接的防松,其根本问题在于防止螺纹副转动。
4、对于螺纹联接,当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时,则应用双头螺柱联接或螺钉联接,其中经常拆卸时选用双头螺柱联接。
5、普通螺栓联接中螺栓所受的力为轴向(拉)力,而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的力为轴向和剪切力。
6、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接,应采用防松装置,以保证联接的可靠。
7、在螺纹中,单线螺纹主要用于联接,其原因是自锁,多线螺纹用于传动,其原因是效率高。
8、在螺纹联接中,被联接上应加工出凸台或沉头座,这主要是为了避免螺纹产生附加弯曲应力。
楔键的工作面是上下面,而半圆键的工作面是(两)侧面。
平键的工作面是(两)侧面。
9、花键联接由内花键和外花键组成。
10、根据采用的标准制度不同,螺纹分为米制和英制,我国除管螺纹外,一般都采用米制螺纹。
圆柱普通螺纹的公称直径是指大径,强度计算多用螺纹的()径。
圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度,管螺纹的牙型角为()度。
二、判断:1、销联接属可拆卸联接的一种。
(√)2、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。
(√)3、半圆键是平键中的一种。
(×)4、焊接是一种不可以拆卸的联接。
(√)5、铆接是一种可以拆卸的联接。
(×)一般联接多用细牙螺纹。
(×)6、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。
(√)7、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。
(√)8、三角形螺纹主要用于传动。
(×)9、梯形螺纹主要用于联接。
(×)10、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。
(×)11、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。
(×)12、平键联接可承受单方向轴向力。
(×)13、普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定。
(×)14、键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件,实现周向固定并传递转矩。
(√)15、紧键联接中键的两侧面是工作面。
(×)16、紧键联接定心较差。
(√)17、单圆头普通平键多用于轴的端部。
(√)18、半圆键联接,由于轴上的键槽较深,故对轴的强度削弱较大。
(√)19、键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法。
(×)20、周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。
(√)三、选择:1、在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是( D )。
A 三角形螺纹;B 梯形螺纹;C 锯齿形螺纹;D 矩形螺纹2、当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常拆卸时,往往采用( B )。
A 螺栓联接;B 螺钉联接;C 双头螺柱联接;D 紧定螺钉联接3、在常用的螺纹联接中,自锁性能最好的螺纹是( A )。
A 三角形螺纹;B 梯形螺纹;C 锯齿形螺纹;D 矩形螺纹4、承受横向载荷的紧螺栓联接,该联接中的螺栓受( C )作用。
A 剪切;B 拉伸;C 剪切和拉伸5、当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常拆卸时,往往采用( C )。
A 螺钉联接;B 螺栓联接;C 双头螺柱联接;D 紧定螺钉联接6、采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支撑面,是为了( C )。
A 减少预紧力;B 减少挤压力;C 避免螺栓受弯曲应力;D 便于放置垫圈7、联接螺纹要求( C ),传动螺纹要求( B )。
A 易于加工;B 效率高;C 自锁性好;D 螺距大8、只受预紧力的紧螺栓联接,在强度计算时将螺栓所受的拉力乘以1.3,是由于( D )。
A 为了保证足够的预紧力;B 增大安全系数;C 防止松脱;D 计入扭转剪应力9、公制普通螺纹的牙型角为( C )。
A .30°; B. 55°; C. 60°10、楔键联接的主要缺点是( B )。
A 键的斜面加工困难;B 轴与轴上的零件对中性不好;C 键不易安装;D联接不可靠;E 易松脱11、普通平键联接的用途是使轴与轮毂之间( B )A 沿轴向固定并传递轴向力;B 沿周向固定并传递转矩;C沿轴向可相对滑动起导向作用;D既沿轴向固定又沿周向固定;E同时传递轴向力和转矩12、在螺纹联接的防松装置中( AD )属于机械放松,( BC )属于摩擦放松。
(此题可选多项)A止动垫片;B弹簧垫片;C双螺母;D槽型螺母与开口销13、受横向载荷的普通螺栓所受的载荷是( B ),受横向载荷的铰制孔螺栓所受的载荷是( D ),受轴向载荷的松螺栓所受的载荷是( A ),受轴向载荷的紧螺栓所受的载荷是( B )。
A工作载荷;B预紧力;C剩余预紧力;D工作载荷加预紧力;E工作载荷加剩余预紧力14、键的剖面尺寸通常是根据( D )按标准选择。
A传递转矩的大小;B传递功率的大小;C轮毂的长度;D轴的直径15、具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副中传动效率最高的是( C )。
A单线矩形螺纹;B单线梯形螺纹;C双线矩形螺纹;D双线锯齿形螺纹16、能够构成紧键联接的两种键是( D )。
A楔键和半圆键;B平键和切向键;C半圆键和切向键;D楔键和切向键;E平键和楔键17、被联接件受横向载荷作用时,若采用普通螺栓联接,则载荷靠( A )来传递。
A接合面之间的摩擦力;B螺栓的剪切;C螺栓与被联接件的挤压18、半圆键和切向键应用场合是(CD )。
A前者多用于传递较大转矩;B后者多用于传递较小转矩;C前者多用于传递较小转矩;D后者多用于传递较大转矩;E二者都用于传递较大转矩;F二者都用于传递较小转矩。
19、楔键的上表面和轮毂键槽的底部有(A )的斜度。
A 1:100B 1:50C 1:20D 1:1020、平键联接主要用于( BC )零件的周向定位。
A 受力不大B 传递较大转矩C 定心精度高D 导向性好的滑移21.为了不过于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°C. 120°~ 130°D. 90°22.平键B20×80 GB/T1096—1979中,20×80是表示。
A. 键宽×轴径B. 键高×轴径C. 键宽×键长D. 键宽×键高23.一般采用加工B型普通平键的键槽。
A. 指状铣刀B. 盘形铣刀C. 插刀D. 车刀24.平键连接能传递的最大扭矩T,现要传递的扭矩为1.5T,则应。
A. 安装一对平键B. 键宽b增大到1.5倍C. 键长L增大到1.5倍D. 键高h增大到1.5倍25.如需在轴上安装一对半圆键,则应将它们布置在。
A. 相隔90°B. 相隔120°位置C.轴的同一母线上D. 相隔180°四:问答:1、螺纹连接预紧的目的是什么?答:预紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。
2.螺纹连接防松的方法按工作原理可分为哪几种?答:摩擦防松、机械防松(正接锁住)和铆冲防松(破坏螺纹副关系)等。
3、为了提高螺栓的疲劳强度,在螺栓的最大应力一定时,可采取哪些措施来降低应力幅?并举出三个结构例子。
答:可采取减小螺栓刚度或增大被连接件刚度的方法来降低应力幅。
1)适当增加螺栓的长度;2)采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓;3)在螺母下面安装弹性元件。
4.螺纹连接设计时均已满足自锁条件,为什么设计时还必须采取有效的防松措施?答:在静载荷及工作温度变化不大时,连接一般不会自动松脱。
但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成连接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生连接松脱。
5.普通平键连接的主要失效形式是什么?答:其主要失效形式是工作面被压溃。
五、分析计算:1. 有一受预紧力F0和轴向工作载荷F=1000 N作用的紧螺栓连接,已知预紧力F0=1000N,螺栓的刚度C b与被连接件的刚度C m相等。
试计算该螺栓所受的总拉力F2和残余预紧力F1。
在预紧力F0不变的条件下,若保证被连接件间不出现缝隙,该螺栓的最大轴向工作载荷F max 为多少?2. 题4-52图所示为一圆盘锯,锯片直径D=500 mm,用螺母将其夹紧在压板中间。
已知锯片外圆上的工作阻力F t=400N,压板和锯片间的摩擦因数f=0.15,压板的平均直径D0=150mm,可靠性系数K s=1.2,轴材料的许用拉伸应力[σ]=60MPa。
试计算轴端所需的螺纹直径。
(提示:此题中有两个接合面,压板的压紧力就是螺纹连接的预紧力。
)3. 题4-53图所示为一支架与机座用4个普通螺栓连接,所受外载荷分别为横向载荷F R =5000N ,轴向载荷F Q =16000N 。
已知螺栓的相对刚度C b /(C b +C m )=0.25,接合面间摩擦因数,f =0.15,可靠性系数K s =1.2,螺栓材料的机械性能级别为8.8级,最小屈服点σmin =640MPa ,许用安全系数[S]=2,试计算该螺栓小径d 1的计算值。
4一受拉紧螺栓联接,预紧力为F ’,受工作拉力F 后的螺栓的总拉力为F 0,被联接件之间的剩余预紧力为F ’’。
请在如下的力与变形关系图中将上述各力标示出来(图4)。
图45、 设螺栓的相对刚度b C ,被联接件的相对刚度m C ,若b m C C 8=,预紧力0F =1KN ,外载荷F=1.1KN ,试求螺栓中的总拉力2F 和残余预紧力1F 。
1. 解题要点: N 500 1N 000 10.5N 000 102=⨯+=++=F C C C F F mb b 500N000N 10.5-000N 1101=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=F C C C F F m b b 或 500N 000N 1-500N 121==-=F F F为保证被连接件间不出现缝隙,则1F ≥0。
由FC C C F F m b b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=101≥0 得 F ≤()000N 2N 0.5-1000 1/10==+-m b b C C C F 所以 N 000 2max =F2. 解题要点:(1)计算压板压紧力0F 。
由22200D F K D fF t s =得 N 333.3 5N 15015.025004002.1200=⨯⨯⨯⨯==fD D F K F t s (2)确定轴端螺纹直径。
由 1d ≥mm 12.130mm 60π333.3 53.14][3.140=⨯⨯⨯=⨯σπF 查GB196—81,取M16(d 113. 835 mm >12.30 mm )3. 解题要点:(1)螺栓组连接受力分析这是螺栓组连接受横向载荷F R 和轴向载荷F Q 联合作用的情况,故可按结合面不滑移计算螺栓所需的预紧力F 0,按连接的轴向载荷计算单个螺栓的轴向工作载荷F ,然后求螺栓的总拉力F 2。