第6章 联接
《化工设备机械基础》第六章习题解答
第六章 容器零部件二、填空题：A 组：1 法兰联接构造，一般是由〔联接〕件，〔被联接〕件和〔密封元〕件三局部组成。
2 在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当减小螺栓〔直径〕和增加螺栓〔个数〕的方法，对密封是有利的。
3 提高法兰刚度的有效途径是1〔增加法兰厚度〕 2〔减小螺栓作用力臂〕 3〔增加法兰盘外径〕。
4 制定法兰标准尺寸系列时，是以〔16MnR 〕材料，在〔200〕℃时的力学性能为根底的5 法兰公称压力确实定与法兰的最大〔操作压力〕，〔操作温度〕和〔法兰材料〕三个因素有关。
6 卧式容器双鞍座的设计中，容器的计算长度等于〔筒体〕长度加上两端凸形封头曲面深度的〔2/3〕。
7 配有双按时制作的卧室容器，其筒体的危险截面可能出现在〔支座〕处和〔跨距中间〕处。
8 卧式容器双鞍座的设计中，筒体的最大轴向总应力的验算条件是：轴向应力应为〔σ拉 ≤[]σt 〕 轴向压力应为〔σ压 ≤[]σt 〕和〔轴向许用压缩应力[]σac 的较小值〕 B 组：1 采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近局部的加强作用，应尽可能将支座设计的靠近封头，即A≤()D 0,且A 不大于〔0.2〕L2 在鞍坐标准规定的鞍座包角有θ=〔120°〕 和θ=〔150°〕两种。
3 采用补强板对开孔进展等面积补强时，其补强范围是：有效补强宽度是〔}22,2m ax {nt n d d B δδ++=〕外侧有效补强高度是〔min {接管实际外伸高度,1nt d h δ= }〕 内侧有效补强高度是〔min {接管实际内伸高度,2nt d h δ=}〕 4 根据等面积补强原那么，必须使开孔削弱的截面积A≤A e =(壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 1+(接收有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 2+(焊缝金属截面积)A 3。
5 采用等面积补强时，当筒体径Di ≤1500mm时，须使开孔最大直径d≤(1/2)D i ,且不得超过〔520〕mm.当筒体直径D i ,>1500mm 时，，须使开孔最大直径d≤( 1/3)D i ,,且不得超过〔1000〕。
第6章联轴器造型与自动编程
第6章梅花形联轴器的造型与自动编程本实例利用UG提供的参数化设计功能，对具有复杂结合面的联轴器进行了三维造型，利用UG CAM提供的车、铣组合模块，实现了联轴器的车、铣和钻组合自动编程，为具有类似车铣组合加工零件的数控加工提供了重要的参考。
6.1 造型与编程思路的分析6.1.1 三维造型要求1. 三维造型要求联轴器是机械产品中常用的零件，主要用来联接输入轴与输出轴，从而传递运动与转矩。
根据传递转矩大小、转速高低、结构尺寸和联接可靠性等具体设计要求，联轴器具有很多类型，比如套筒式联轴器、凸缘式联轴器、滑块式联轴器和轮齿式联轴器等等，而且结构更复杂、性能更高、装卸更方便的新型联轴器不断被开发，特别是CAD/CAE/CAM一体化软件在机构设计中的运用，给新型联轴器的快速设计和制造带来了机遇。
如图6-1所示为一对新型联轴器，其结合部为梅花形状，其特点是结构紧凑、装卸快捷、传递转矩较大，如图6-2所示为其主要尺寸示意图，材料为调质45钢。
图6-1 联轴器（一对）的三维造型图6-2 联轴器设计的主要尺寸2. 总体设计思路一般联轴器根据传动功率大小、联接轴的空间安装尺寸，形成一系列规格，有的还需要根据客户的要求，设计非标准的联接结构和尺寸，因此，对联轴器采取参数化设计才能达到上述的需求。
同时，联轴器一般可以分解为回转主体和端面结合实体两个组成部分，保证两者之间的位置精度要求也是设计时必须考虑的因素。
利用UG NX Modeling模块进行联轴器三维造型操作相对比较简单，可以归纳为：利用草绘图的尺寸约束和几何约束，分别来绘制合理的联轴器主截面和结合部截面，再通过拉伸造型和增料、去料等布尔操作，构建出整个联轴器的三维实体模型。
6.1.2 数控加工要求工程中有很多产品的零件，从它们型面加工成形的角度来看，在完成车削加工的同时，需要少量的铣削或者钻削加工，这类零件非常适合车削中心加工，比如轴类零件需要铣削键槽（轴向或者径向）、盘类零件需要铣削形状特殊的工艺孔或者搭子，如果采用车、铣和钻组合自动编程，可以获得精度较高的数控程序。
范世贵 电路基础2版 答案(第6章)
第六章 三相电路6-1 已知对称三相电源线,平衡三项负载每相的阻抗。
求负载为星形连接和三角形连接时的相电流，线电流和三相总功率，并画出相量图。
答案解：设则：相量图如图6-27（a ）所示。
380U V=线1053.1Z ︒=∠Ω380U V = 11053.1Z ︒=∠Ω(1)∴负载为星形联结时：220p U V=22p l I I A==cos 8718.1p p P U I Wϕ==2200AC U V∙︒=∠2253.1A I A ∙︒=∠-22173.1B I A ∙︒=∠-2266.9c I A ∙︒=∠220120BC U V ∙︒=∠-220120COU V ∙︒=∠（2）当负载为三角形联接时：设， 则：相量如图6-27（b ）所示。
6-2 两组平衡负载并联如图题6-2所示。
三角形联接的负载功率为10千瓦，功率因数为0.8（电感性）;星形联接的负载功率为10千瓦，功率因数为0.855；端线阻抗。
欲使负载端的线电压有效值保持为380V ，求电源线电压应为多少？图题6-2 答案解： 三角形负载380l p U U V ==38p I A=66l p I A==3cos 26010.2p p P U I Wϕ==3800AB U V ∙︒=∠380120BC U V ∙︒=∠-380120CA U V ∙︒=∠3853.1AB I A ∙︒=∠-38173.1BC I A ∙︒=∠-3866.9CA I A ∙︒=∠6683.1A I A ∙︒=∠-66203.1B I A ∙︒=∠-6636.9C I A ∙︒=∠(0.10.2)l Z j =+Ω119l I A===星形负载电路为对称三相电路，将形联接负载变换为星形联接负载。
并可取出一相计算，现取A 相，设A 相负载相电压则电源相电压电源线电压117.77l I A=== '2200AO U V ∙︒=∠11936.9I A ∙︒=∠-217.7731.2I A∙︒=∠-1236.6534.16A I I I A ∙∙∙︒=+=∠-'AO A l AO U I Z U ∙∙∙=+(0.10.2)2200A j I V ∙︒=++∠227.070.99V ︒=∠∴227.07393.3()l U V ==。
UG NX 8.5 有限元分析入门与实例精讲 第6章
单击【创建】
单击【确定】
4)网格属性定义
单击工具栏中的【网格收集器（俗称为：网格属性定义）】图标，弹出【网格捕集器】 对话框
单击【确定】
5)划分有限元模型网格
单击工具栏中的【3D四面体网格】图标，弹出【3D四面体网格】对话框；
设置 相关 参数
单击确定
网格划分 示意图
6）分析单元质量
2）平滑绘图设置
右键单击【云图绘图】中【Post View1】，选择【设置结果】，弹出如图所示的【平滑 绘图】对话框，在【坐标系】下拉菜单中选择【整体（全局）圆柱坐标系】，默认其他 选项参数，单击【确定】按钮，将后处理中模型的坐标系调整为全局圆柱坐标系
本实例在给定过盈配合量的基础上，分析在行星轮上施加的扭矩对接触压力、应 力分布状态的影响，从而为行星轮系统实施过盈联接提供理论和数据支撑。
行星轮系统实 物模型
行星轮结构模型
工况条件
行星轮及行星架都采用Iron_40材料 行星轮与行星架使用过盈装配工艺，过盈量为0.082mm，作用在三个行星轮外圆面
设置相关参数
单击确定
2）定义材料属性
单击工具栏中的【材料属性】图标， 弹出【指定材料】对话框，在图形窗 口选中行星轮系统的4个几何模型，选 择【材料列表】框中【库材料】中的 【Iron_40】； 设置相关参数
单击确定
3)创建物理属性
单击工具栏中的【物理属性】图标，弹出【物理属性表管理器】对话框
划好网格单元后，在仿真导航器窗口中出现4个部件网格体节点。在窗口菜单中选择 【单元质量】命令，出现如图所示的【单元质量】检查窗口
新增网 格节点
选择 对象
单击 命令
（1）创建仿真模型
第六章 连接 练习题
第六章练习题一、填空题1、由一些刚性构件用______副和______副相互连接而组成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。
2、图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。
试用式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）_________。
（2）以_________为机架，则_________为曲柄。
图1-13、如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，得到________机构；最短杆对面的杆作为机架时，得到________机构。
4、当机构________时，则机构有急回特性。
5、机构中传动角γ和压力角α之和等于________。
6、通常压力角α是指________________间所夹锐角。
7、当平面四杆机构中的运动副都是________副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的________。
15、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：摇杆为件，曲柄为件或者是把运动转换成运动。
16、曲柄摇杆机构出现急回运动特性的条件是：摇杆为件，曲柄为件或者是把` 运动转换成。
17、曲柄摇杆机构的不等于00，则急回特性系数就，机构就具有急回特性。
二、选择题：1．在曲柄摇杆机构中，只有当________为主动件时，才会出现“死点”位置。
A.连杆B.机架C.摇杆D．曲柄2．绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构________。
A.有曲柄存在B.不存在曲柄C. 有时有曲柄，有时没曲柄D. 以上答案均不对3．当急回特性系数为________时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A. K＜1B. K＝1C. K＞1D. K＝04．当曲柄的极位夹角为________时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A.θ＜0B.θ=0C. θ≦0D. θ﹥05．当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是________。
A.按原运动方向B.反方向C.不确定的D. 以上答案均不对6．曲柄滑决机构是由________演化而来的。
UG有限元分析第6章
在【仿真导航器】窗口分级树中，单击【Solution 1】节点，右键单击弹出的 【克隆】命令，单击出现的【Copy of Solution 1】节点，右键单击弹出的【重命名】 命令，修改为【Solution 2】，注意该节点呈现蓝颜色，说明它处于激活和可操作状 态，同时它的解算设置参数和【Solution 1】相一致的。
6.4 操作步骤
6.4.1 过盈量大小对接触性能的 6.4.2 过盈状态下扭矩载荷对行
影响
创建有限元模型 创建仿真模型
星轮系统性能的影响
克隆解算方案 施加扭矩载荷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
过盈接触面对的定义
施加边界条件 求解及其接触参数的设置
求解
后处理结果查看
接触结果的查看
6.4.1 过盈量大小对接触性能的影响
行星轮系统整体接 触压力结果
行星轮接触压 力分析结果
4）退出后处理模式
单击工具栏中的【返回到模型】命令，退出【后处理导航器】窗口，单击工 具栏中的【保存】命令，完成此次计算任务和初步评估的操作。 本实例以锥形涨套联接为对象，其他的显示模式和显示结果请参考随书光盘 Book_CD\Part \Part_CAE_Finish\ Ch06_Planet Gear \文件夹中相关 文件，操作过程的演示请参考影像文件Book_CD\AVI\ Ch06_Planet Gear _AVI。
（2）施加扭矩载荷
1）单击【Solution 2】节点下面的【Subcase-Static Loads 1】子节点，右键单击 弹出的【激活】命令，注意到【Subcase-Static Loads 1】节点显示为蓝颜色，说明 可以对该选项进行操作。 单击【Subcase-Static Loads 1】节点下面的【载荷】子节点，右键单击弹出的【新 建载荷】选项，再单击弹出的【扭矩】命令，如图所示；
机械设计作业6答案
安全销：作安全装置中的过载剪断元件。
6—26一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同？
答：联接销：根据联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校核计算。
定位销：通常不受或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径按结构确定，数目一般不少于两个。
第六章键、花键、无键联接和销联接
一、选择题
6—1普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间C。
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、沿周向固定并传递周向力D、安装与拆卸方便
6—2设计键联接时，键的截面尺寸b×h通常根据D按标准选择；键的长度通常根据
C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
6—5当轴作单向回转时，平键的工作面在D，楔键的工作面在键的A。
A、上、下两面B、上表面或下表面C、一侧面D、两侧面
6—6能构成紧联接的两种键是C。
A、楔键和半圆键B、半圆键和切向键C、楔键和切向键
6—7一般采用B加工B型普通平键的键槽。
A、指状铣刀B、盘形铣刀C、插刀
6—8平键联接能传递的最大转矩T，现要传递的转矩为1.5T时，则应A。
两楔键相隔90°～120°布置，若夹角过小，则对轴的局部削弱过大；若夹角过大，则两个楔键的总承载能力下降。当夹角为180°时，两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键的承载能力。因此，两个楔键间的夹角既不能过大，也不能过小。
两个半圆键布置在轴的同一母线上，半圆键在轴上的键槽较深，对轴的削弱较大，不宜将两个半圆键布置在轴的同一横截面上。
解：1、B型普通平键联接
①键的尺寸
第六章 键、花键的公差及测量
第6章键、花键的公差及测量学习目标：通过本章的学习能掌握普通平键和花键的几何参数及其公差配合，重点掌握平键联接公差配合的选用，会正确标注图样上平键联接的公差及表面粗糙度。
6．1 概述键和花键都是机械传动中的标准件，广泛应用于轴与齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等可拆卸传动件之间的连接，以传递扭矩、运动兼作导向。
例如变速箱中变速齿轮与轴之间通过平键联接，如图6-1（a）所示，通过花键孔与花键轴的联接如图6-1（b）所示。
（a）平键联接(b) 花键联接图6-1 键联接示意图6．1．1 单键联接单键按其结构形状不同分为四种：平键、半圆键、楔键、切向键。
如图6-2所示。
（a）平键（b）半圆键（c）钩头锲键图6-2 单键四种单键连接中，以普通平键和半圆键应用最为广泛。
平键又分为分为普通平键和导向平键，如图6-3所示，普通平键一般用于固定联接，导向平键用于可移动的联接。
普通平键对中性好，制造、装配均较方便；如图6-4所示，半圆平键用于传递较小转矩的轻载联接，常用于圆锥配合。
（a）普通平键（b）导向平键图6-3 平键联接图6-4 半圆键联接如图6-5所示，普通平键根据其两端形状又有A型（两端圆）、B型（两端平）、C型（一端圆、一端平）之分。
(a) 普通A型平键(b) 普通B型平键(c) 普通C型平键图6-5 普通平键6．1．2 花键联接当需要传递较大扭矩时,单键联接已不能满足要求,因而单键联接发展为花键联接。
与单键联接相比较具有许多优点，定心精度高、导向性好、承载能力强。
花键联接可固定联接也可滑动联接，在机床、汽车等机械行业中得到广泛运用。
花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴），按截面形状又有矩形花键、渐开线花键、梯形花键三角形花键等，（如图6-6所示）。
其中矩形花键应用最广。
（a ）矩形花键联接 （b ）渐开线花键联接 （c ）渐开线花键图 6-6 花键联接本章主要讨论普通平键和矩形花键的公差配合及精度检测。
第6章 三相交流电路
UU UV 时值表达式可作出三相对 称电压的波形图和相量图，如下图所示。由图中三相 对称电压的波形图可以看出：三相对称电压的瞬时值， 在任一时刻的代数和等于零。将图中所示相量图中任 意两个电压相量按平行四边形法则合成，其相量和必 与第三个电压相量大小相等，方向相反，相量和为零， 即
以 U 为参考相量，作出各相电压、线电压的相量图， 如图所示。
U
由上所示相量图可以看出，线电压与相电压之间的 数量关系为
1 U 线 U 相 cos30 2
即
U 线 3U 相
在相位上， 线电压超前对应的相电压30˚，由于三个线电压的大 小相等，频率相同，相位互差120˚，所以也是三相 对称量，即
iL1 iU iW iL 2 iV iU iL 3 iW iV
上式表明线电流的瞬时值等于相应两个相电流的瞬时值之差， 则其相量关系为
I L1 I U I W I L2 I V I U I L3 I W I V
以为参考相量，作出各相电流、线电流 的相量图，如右图1所示。 由相量图可以看出，线电流与相电流之 1 间的数量关系为 I线 I相 cos 30 I线 3I 相 2 在相位上，线电流滞后于对应相 电流，即 线 相 30
L1 L2 L3 N
三相负载与三相电源的联接有星形（Y形）和 三角形（△形）两种连接方式。
6.3.1 三相负载的星形联接
三相负载的星形联接是指把三相负载的一端 连接在一起，它常与三相电源的中线联接；把三相 负载的另一端分别与三相电源的三根相线联接。这 种联接方式就是“著名”的三相四线制供电线路如 下图a所示，下图b中各种负载联接到电源上。
相电压及线电压
机械设计习题集6-9章
第六章 螺纹联接选择题6-1在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是______。
(A) 三角形螺纹 (B) 梯形螺纹 (C) 锯齿形螺纹 (D)矩形螺纹6-2在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是_______。
(A)三角形螺纹 (B)梯形螺纹 (C)锯齿形螺纹 (D)矩形螺纹6-3当两个被联接件不太厚时，宜采用______。
(A)双头螺柱联接 (B)螺栓联接 (C)螺钉联接 (D)紧定螺钉联接6-4当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，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6-5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装时，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6-6普通螺纹牙型角a 为60，当摩擦系数=0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数uv____。
(A)0.105 (B)0.115 (C)0.1115 (D)0.1046-7在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如_______。
(A)增加拧紧力 (B)增加扳手力臂 (C)使用测力矩扳手或定力矩扳手6-8螺纹联接防松的根本问题在于_______。
(A)增加螺纹联接的轴向力 (B)增加螺纹联接的横向力(C)防止螺纹副的相对转动 (D)增加螺纹联接的刚度。
6-9螺纹联接预紧的目的之一是________。
(A)增强联接的可靠性和紧密性 (B)增加被联接件的刚性(C)减小螺纹的刚性 （D ）增加螺纹的刚性6-10承受预紧力F '的紧螺栓联接在受工作拉力F 时，残余锁紧力为F "，其螺栓所受的总拉力F 0为________。
(A) F 0=F+F ' (B)F 0=F+F " (C)F 0=F '+F " (D)F 0=F+m b bc c c + F6-11承受预紧力的轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F 和被联接件的刚度c m 不变时，螺栓的刚度c b 愈小，则 。