1、一、判断题对于联接螺纹,即使制造和装配足够精确,螺纹牙受力也是不均匀的。( )零件受变应力作用,则作用在零件上的载荷是变载荷。( )联接承受横向力,则螺栓的失效形式是剪切强度不足。( )在高转速、有振动的场合,楔键联接没有平键联接好。( )5滚子链传动的动载荷随链条节距增大而增大,随链轮齿数增大而减小。( )6带传动的平均传动比等于常数,链传动的平均传动比随载荷的大小而改变( )7带传动的弹性滑动是不可避免的。( )8带传动存在弹性滑动的根本原因之一是松、紧边存在拉力差。( )9润滑油的油性越好则其粘度越大。( )10仅从提高螺纹联接的疲劳强度考虑,增大螺栓刚度是不合理的。( )11滚子链链轮
2、的齿数 取得过大,将使链传动的寿命明显减小。( )1z12对滑动轴承来讲,轴颈与轴瓦的摩擦和磨损是不可避免的。( )13动力传动中,V 带比平带传动应用广泛的主要原因是 V 带与带轮间的当量摩擦系数更大。( )14带传动靠摩擦力工作,因此带轮的工作表面越粗糙越好,张紧力越大越好。( )15零件具有良好的工艺性,意思是零件便于制造。( )16应力幅不变的应力称为稳定变应力。( )17带传动张紧的目的是增大初拉力。( )18紧螺栓联接的螺栓强度公式 中,1.3 是安全系数。( )23.14cdF19对于受轴向载荷的紧螺栓联接,当螺栓、被联接件的刚度和预紧力都不变时,增大工作载荷,残余预紧力必然减小
3、。( )20滚子链的节距越大,则链条承载能力越强,因此高速重载下宜选用大节距链。( )21V 带传动具有缓冲隔振的能力,故广泛应用于加工机床的分度传动链系统中。( )22机械零件在工作中产生失效,意味着零件破坏了。( )二、选择题传动中用得最广的螺纹是( a )。a. 三角形螺纹 b. 矩形螺纹 c. 梯形螺纹 d. 锯齿形螺纹2下述联接中,( a )一般不用于轴毂联接。a. 螺纹联接 b. 键联接 c. 焊接 d. 过渡配合联接3在开口传动中,V 带用得比平带多,这是因为( d )。a. V 带截面积大,强度大 b. V 带与带轮接触面积大c. V 带无接头 d. V 带与带轮间有更大的当量
4、摩擦系数4疲劳曲线是指材料试件的( c )之间的关系曲线。a. 疲劳极限 -1 与应力循环次数 N b. 疲劳极限 0 与应力循环次数 Nc. 疲劳破坏应力 N 与应力循环次数 N d. 疲劳破坏应力 N 与应力循环基数 N05在键联接设计中,普通平键的长度主要根据( c )选定。a. 传递转矩的大小 b. 轴的直径大小 c. 轮毂的长度 d. 轮毂装配工艺6螺杆相对于螺母转过一周时,两者沿轴线方向相对移动的距离是( b )。a. 一个螺距 b. 螺距线数 c. 导程线数 d. 导程/线数7带传动工作时的弹性滑动是由于( d )。a. 小带轮包角过小 b. 带与带轮间的摩擦系数偏低c. 带的初
5、拉力不足 d. 带的松、紧边拉力不等8对于滑键和导向键,说法( c )是错误的。a. 周向定位好 b. 用于动联接c. 主要用于轴向定位 d. 主要用于周向定位9为使磨损均匀,链轮的齿数最好是( c )。a. 两链轮齿数互质 b. 链轮齿数与链节数成比例c. 链轮齿数与链节数互质 d. 两链轮的齿数成整数比10带传动传动比的准确公式是( b )。a. b. c. d. 12)(d)1(2d12d12d11平键的工作面是( b ),楔键的工作面是( a ),前者适合( c ),后者适合( d )。a. 上下面 b. 两侧面 c. 高速且对中良好 d. 低速且有单向轴向力12联接螺纹一般采用三角形
6、螺纹是因为其( d )较好。a. 制造工艺性能 b. 传动性能 c. 强度和刚度 d. 自锁性能13下面四种情况中,( a )可能形成雷诺动压润滑油膜。14V 带带轮的最小直径取决于( a )。a.带的型号 b.传动比 c.带的线速度 d.高速轴的转速 15疲劳强度计算中,综合系数 仅影响( d )。ka. 最大应力 b. 最小应力 c. 平均应力 d. 应力幅16受预紧力 F的紧螺栓,在轴向载荷 F 的作用下,螺栓的总拉力 F0 等于( b、d )。a. F+ F b. F” + F c. F”+ F d. F+ F21c21c17当被联接件一个较薄,一个很厚而且又需经常拆卸时,最好采用(
7、a )。a. 双头螺柱联接 b. 螺钉联接 c. 紧定螺钉联接 d. 螺栓联接18在螺栓联接中,当被联接件为铸铁时,通常在被联接件上制出凸台或沉坑,其目的是( b )。a. 改善螺纹牙间载荷分布 b. 避免产生附加弯曲应力c. 提高螺栓的自锁性能 d. 提高螺栓疲劳强度19在设计滚子链时,一般将链节数取成偶数,其主要目的是( c )。a. 防止脱链 b. 提高传动平稳性 c. 避免使用过渡链节 d. 减小链重量 20在销孔是盲孔或拆卸困难的场合,最好采用( d )。a. 圆柱销 b. 圆锥销 c. 开尾圆锥销 d. 内螺纹圆锥销三、填空题机械零件产生疲劳失效的根本原因是( 作用的变应力过大 )
8、。按失效机理,磨损分为( 磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损 )。选择材料应遵循的原则是( 满足使用要求且具有良好的工艺性、经济性 )。提高铸件结构工艺性的原则措施有( 便于造型腔、便于完美成型、便于保证铸件质量 )。根据循环特性的不同,常见的稳定循环变应力有( 3 种 ),其中( r=-1 )的应力是最危险的。提高联接螺栓强度的措施有( 使螺纹牙受力均匀、避免附加弯曲应力、降低应力集中、降低应力幅、对螺栓进行强化处理 )。紧螺栓联接强度条件式 中,系数 1.3 的含义是( 将剪切应力折算成23.14cdF30%的正应力,从而对螺栓只进行拉伸强度计算 )。受拉螺栓的强度计算中,只计算螺杆的
9、拉伸强度,而不计算螺纹牙、钉头的剪切强度,这是因为( 螺栓的几何尺寸是根据等强度原则确定的,只要螺栓的拉伸强度足够,螺纹牙和螺钉头的剪切强度就足够 )。只受预紧力的螺栓联接中,螺栓危险截面上受有( 拉应力和剪切 )应力,计算螺栓直径时按( 拉 )应力计算,乘上系数( 1.3 )来考虑( 剪切 )应力的影响。10梯形、锯齿形、三角形三种牙形的螺纹中,自锁性能最好的是( 三角形螺纹 );传动效率最高的是( 锯齿形螺纹 )。11链传动中,在传动比一定的情况下,小链轮齿数不宜过小,否则( 速度波动和动载荷过大 );小链轮齿数也不宜过大,否则( 在链条稍有磨损的情况下,就容易发生跳齿失效 )。12套筒滚
10、子链的链长一般取为偶数个链节,是为了( 避免使用过度链节 )。13链传动参数中,z 2 不能太大,否则( 在链条稍有磨损的情况下,就容易发生跳齿失效 )。14套筒滚子链传动的瞬时传动比不恒定,其根本原因是( 多边形效应,即链轮实际上相当于正多边形轮子 )。15V 带传动中,带的速度太小会( 因有效圆周力过大而导致带的根数过多 ),带的速度太大会( 因离心拉力过大而导致正压力减小,同样会导致带的根数过多;这种情况下带还容易疲劳 )。16V 带传动中,带中的应力有( 松紧边拉应力、弯曲应力、离心力引起的拉应力 ),最大应力发生在( 紧边与小带轮相切的地方 )。17一般大中心距水平布置的带传动紧边应
11、( 在下 );而链传动紧边应( 在上 )。18由于带传动存在( 弹性滑动 ),因而带轮的线速度与带的速度不等。若传动过载,则打滑首先发生在( 紧边与小带轮相切处 )。19机械中广泛采用油润滑是因为油润滑除了可降低摩擦系数外,还有( 降温散热、防锈、缓冲的 )作用。四、问答题1提高零件耐磨性的措施有哪些?答:选用合理的材料组合,采用适当的润滑方式,适当提高零件表面的硬度,适当提高零件的表面加工质量,对零件表面进行适当的强化,将磨损转移至低成本易更换的零件上。2带传动有哪些优缺点?答:带传动的优点是:结构简单、成本低廉,传动的中心距大,运行平稳无噪声,可缓冲隔振,具有过载保护作用。带传动的缺点是:
12、存在弹性滑动,因而传动比不准确、效率较低,带的寿命较短,需要张紧,因而对轴的压力较大,外廓尺寸大,存在静电因而不宜用于易燃的场合。3影响零件强度的因素是哪些方面的因素?答:影响零件强度的因素有:载荷大小与性质,零件形状与几何尺寸,受力状态,材料及其热处理方式,零件工况,零件的重要程度,零件制造质量等。4对于需切削加工的零件,结构设计时应遵循哪些原则?答:应遵循的原则有:要能够加工(对现有设备而言),要便于加工(提高制造效率以降低成本),便于保证质量(质量不合格的零件将是废品)。5细牙螺纹常应用于哪些场合?答:细牙螺纹常用于无须经常拆卸且要求放松可靠的场合(如存在震动)、细长或薄壁件、微调装置中
13、。6螺纹联接放松的原则措施有哪几种?答:防松措施分为三类:利用附加摩擦力,采用机械方法,破坏螺纹副。7链传动在什么情况下容易出现跳齿失效?为什么?答:大链轮的齿数过大,链条存在磨损的情况下容易出现跳齿失效。这是因为链轮的齿高是确定的,而链条磨损后的啮合爬高增量随着大链轮齿数的增大而增大。8楔键联接为什么不宜用于高转速和有振动的场合?答:楔键联接会导致偏心,因而不适合高转速;楔键联接靠摩擦力承载,而在振动情况下摩擦力不稳定。9套筒滚子链传动可能的失效形式有哪些?答:链板疲劳断裂,滚子和套筒的冲击疲劳破碎,套筒和销轴发生胶合,滚子、套筒、销轴和链轮齿的磨损,低速重载情况下也可能发生静强度不足而被拉
14、断。10影响带传动工作能力的因素有哪些?答:带的速度,初拉力,小带轮包角,带与带轮间的当量摩擦系数,小带轮直径等。11提高联接螺栓强度的措施有哪些?答:使各圈螺纹牙的受力尽可能均匀,避免附加弯曲应力,尽可能降低螺栓的应力幅,尽可能减小应力集中,对螺纹进行强化处理。五、分析题在螺栓联接中,有时采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓。试分析这样做的目的何在( 用文字、公式或图说明均可 )。解:设螺栓的预紧力、总拉力、工作载荷分别为 F、F 0、F,螺栓和被联接件的刚度为 c1、c 2,螺栓危险截面的截面积为 ,则存在如下关系AF0ca)(21不难看出,减小螺栓刚度 c1 可减小螺栓的最大载荷和应力幅,提高
15、螺栓的疲劳强度。采用图示的细光杆螺栓或空心螺栓的目的正是减小螺栓刚度,从而提高螺栓联接的疲劳强度。2接长扳手如图所示。已知联接采用两个受剪螺栓。试分析:从强度的观点来看,该联接结构有什么问题?应怎样改进?解:将力 F 向螺栓组中心简化,两螺栓的受力如下图 a,显然两螺栓受力不等,这对于强度是不利的;若螺栓采用图 b 的方式布置,则两螺栓受力相等,强度。3图示为往复工作的液压油缸,油缸体和油缸盖采用受拉螺栓联接。联接有两种方式:图a)采用短螺栓联接,图 b)采用长螺栓联接,两种方案的螺栓直径相同。试分析:上述两个方案中,哪一个好些?4由套筒滚子链的功率曲线可知:只要小链轮的转速过大,即使传递的功
16、率很小,滚子链也会发生胶合失效。试分析这是为什么?解:滚子链绕上链轮时,销轴、套筒、滚子间必然存在滑动摩擦,高转速情况下摩擦发热必然很厉害。尽管有良好润滑,但由于销轴、套筒、滚子间的间隙较小,间隙中的润滑油流动困难,因而不能进行有效的对流散热。所以,只要小链轮的转速过大,滚子链就会发生胶合失效。5试分析图示钩头螺栓联接有何缺点(图中 edc,d c 为螺纹小径) 。解:图示钩头螺栓承受偏心拉伸,设对心拉伸时,螺栓的拉应力为 ,则偏心拉伸时螺栓承受的最大拉应力为 9 ,这显然于强度极为不利。六、结构、作图题两板搭接承受横向载荷。采用受拉螺栓联接。试完成联接结构图。解:受拉螺栓联接的特点是孔的直径
17、比螺栓杆的直径略大。正确的结构如图所示。采用普通受拉螺栓联接的刚性凸缘联轴器如图所示。试指出图中的结构错误。解:采用普通受拉螺栓联接的刚性凸缘联轴器的结构特点是有定位榫口,为防止过定位,榫口凸台高度应比凹坑深度略小(如下图) 。3两板搭接承受横向载荷。采用受剪螺栓联接。试完成该联接结构图(包括剖面线) 。解:受剪螺栓联接的特点是孔的直径与螺栓杆的直径相等。正确的结构如图所示。4图示液压缸缸盖和缸体采用螺栓联接的两种结构。问哪一种合理?为什么?解:图 b 的结构合理,因图 a 所示的结构缸盖拆卸很困难,图 b 所示的结构在缸盖上均布23 个起盖螺钉孔,借助起盖螺钉,则缸盖容易拆卸。5钢丝绳牵引的
18、况用小车如图所示。设钢丝绳与压板间的摩擦系数为,试导出压紧螺栓的强度条件。提示 根据“钢丝绳的拉力 Q 应等于小车的下滑分力”可求得力 Q,钢丝绳上下面都受到夹持板给予的摩擦力,螺栓预紧力乘 2 等于可靠性系数乘摩擦力,这样即可求得预紧力,最后将预紧力代入只受预紧力的紧螺栓联接强度计算式。参考答案 钢丝绳的拉力 Q 应等于小车的下滑分力:QWsin ; 钢绳上、下面都受到夹持板给予的摩擦力,应有:4 FK f Q ; 有:F Wsin,强度条件为: c fK23.14cd2sin.cfdW6带式制动器如图所示。已知:带与鼓轮间的摩擦系数为 0.28,鼓轮直径 300mm,带宽60mm,带允许最
19、大拉力 800N,求鼓轮顺时针和逆时针转动时所需制动力 F 和制动力矩 T。提示 由几何条件可求得带的包角,带允许的最大拉力显然就是紧边拉力,由于包角和紧边拉力一定,所以顺、逆时针转动时的制动力矩不变,但由于顺、逆时针转动时的松、紧边变了,因此制动力是不等的。参考答案包角 180 oarcsin(150/280) 212.39 o3.707 1/s,带允许的最大拉力为 800N 紧边拉力 F1max ,因此 F2minF 1max/e800/e 0.28283.34N ,于是 FmaxF 1maxF 2min516.66N正反向转动时制动力矩相同,T0.5DF max150516.667749
20、9 Nmm逆时针转动时,F150F 1max/650184.615 N顺时针转动时,F150F 2min/65065.386 N7一螺栓联接受预紧力 F4000N 后,被联接件的变形为 ,而螺栓的变形为 2。问: 螺栓的变形正好是被联接件变形的 5 倍时,作用于螺栓的工作载荷等于多少? 当被联接件的变形刚好为零时,作用于螺栓的总拉力等于多少?提示 由题目可知 c22c 1;螺栓的变形等于总拉力除以螺栓的刚度,被联接件的变形等于残余预紧力除以被联接件的刚度;被联接件的变形等于零意味着残余预紧力为零。参考答案 c22c 1, , ;2c312c3 1F 0/c15 25F”/c 2 ,而 F”F
21、F,F 0F F21c21c 5 ,整理得:F F4500Ncc21 c212 89 被联接件的变形刚好为零时,应有 F”F F0 F1.5F 21c6000N F0F F4000 60006000N。21c318汽缸盖与缸体采用 8 个受拉螺栓联接,汽缸内径 D160mm,工作前每个螺栓的预紧力为 F5024N ,当工作气压 p 加上后,结合面不得产生间隙。问:如被联接件刚度是螺栓刚度的 4 倍,允许的最大工作气压 p?提示 螺栓的工作拉力可由缸盖的力平衡条件求出,结合面不产生间隙意味着残余预紧力不能等于零,由题意可推得相对刚度等于 0.2。参考答案 c24c 2, 0.2, 0.8。21c
22、21c结合面不产生间隙意味着 F”0,即 F”F F 0,可求得 F1.25F21c6280N由 F 有 允许的最大工作气压 p 2.5 MPa。zpD4224DzF216089已知汽缸压强 p0.5N/mm,直径 D1100mm,如图所示,采用普通螺栓联接,z 20,均匀布置在 D2 1500mm 的圆周上。汽缸有密封要求,其残余预紧力 F”1.5F(F 为螺栓承受的工作载荷) ,相对刚度为 0.8,螺21c栓许用应力 80N/mm 。试计算所需螺栓的直径及所需预紧力的大小。参考答案 F 23758.294 N ,F 0F”1.5F 2.5F59395.736 NzpD42015.2dc 35.06 mm3.8736.59.4FF 0 F40389 N,取 F40500 N 。21c