機械設計基礎第4版 習題及解答十一章

第十一章聯(lián)接（一）自測題11-1 圖11-37所示軸的端部鍵槽,加工方法通常采用（D）。A.在插床上用插刀進行插削 B.在牛頭刨床上用盤銑刀加工C.在臥式銑床上用盤銑刀加工 D.在立式銑床上用端銑刀加工圖11-37題11-1圖圖11-38題11-4圖圖11-39題11-5圖11-2 某滑動齒輪與軸相聯(lián)接,要求軸向移動量不大時,宜采用的鍵聯(lián)接為(B)。A.普通平鍵聯(lián)接 B.導向平鍵聯(lián)接C.花鍵聯(lián)接D.切向鍵聯(lián)接11-3當軸做單向回轉(zhuǎn)時，平鍵的工作面為（C）。A．上、下兩面B.上面或下面C.兩側(cè)面D.一側(cè)面11-4根據(jù)制圖規(guī)范，可以判定圖11-38所示是（D）。A.半圓鍵聯(lián)接B.切向鍵聯(lián)接 C.楔鍵聯(lián)接 D.平鍵聯(lián)接11-5 圖11-39所示零件1和2采用了(B )。A.切向鍵聯(lián)接 B.楔鍵聯(lián)接 C.平鍵聯(lián)接 D.半圓鍵聯(lián)接11-6 鍵的長度主要根據(jù)(C )從標準中選定。A.傳遞功率的大小 B.傳遞轉(zhuǎn)矩的大小C.輪轂的長度D.軸的直徑11-7 平鍵聯(lián)接中,材料強度較弱零件的主要失效形式是(B)。A.工作面的疲勞點蝕 B.工作面的擠壓壓潰 C.壓縮破裂 D.彎曲折斷11-8經(jīng)校核,平鍵聯(lián)接強度不夠,有人建議采取下列措施:1)適當增加輪轂和鍵的長度;2)適當增大軸的直徑;3)配置兩個平鍵;4)鍵聯(lián)接加過盈配合;5)改變鍵的材料。其中有效的有(B)。A.1)和3) B.1)、2)、3)和4)C.1)、2)和3) D.1)、2)、3)、4)和5)11-9 輕載荷時,某薄壁套筒零件與軸采用花鍵靜聯(lián)接,宜選用(A)。A.矩形齒 B.漸開線齒C.三角形齒 D.矩形齒和漸開線齒均可以11-10 漸開線花鍵聯(lián)接,定心應用較廣的為(C )。A.外徑定心 B.內(nèi)徑定心C.齒形定心 D.同心圓定心11-11某人認為圓錐銷用來固定兩個零件的相互位置的優(yōu)點是:1)便于安裝;2)聯(lián)接牢固;3)能傳遞較大的載荷;4)多次裝拆后對定心精度影響較小。其中有正確的有[C:1),2),4)]。A.1條 B.2條 C.3條 D.4條11-12管螺紋的公稱直徑指的是（A）。A．管道孔徑B.螺紋外徑C.螺紋中徑D.螺紋內(nèi)徑11-13普通螺紋的牙型角為（D）。A．30°B.45°C.55°D.60°11-14用于薄壁零件聯(lián)接的螺紋，應采用（A）。A.三角形細牙螺紋B.三角形粗牙螺紋C.梯形螺紋D.鋸齒形螺紋11-15管接頭螺紋應選用（D）。A.米制粗牙螺紋B.米制細牙螺紋C.米制梯形螺紋D.英寸制三角形螺紋11-16在鋼制零件上加工M10的粗牙內(nèi)螺紋，其加工工藝過程是先鉆底孔后攻螺紋，試問在攻螺紋前應鉆孔徑為（D）。A．Φ9.5B.Φ9.2C.Φ9D.Φ8.511-17鑄造鋁合金ZL104的箱體與箱蓋用螺紋聯(lián)接,箱體被聯(lián)接處厚度較大,要求聯(lián)接結構緊湊,且需經(jīng)常拆卸箱蓋進行修理,一般宜采用(C)。A.螺釘聯(lián)接B.螺栓聯(lián)接C.雙頭螺柱聯(lián)接D.緊定螺釘聯(lián)接11-18 圖11-40所示四種螺栓聯(lián)接的結構圖中,正確的是(B)。A．a(chǎn) B.bC.c D.d圖11-40題11-18圖圖11-41題11-19圖11-19 圖11-41所示四種螺紋聯(lián)接結構中,有可能產(chǎn)生偏心載荷而降低聯(lián)接強度的是(C)。A.a B.bC.c D.d11-20在通用機械中,同一螺栓組的螺栓即使受力不同,一般也應采用相同的材料和尺寸,其主要理由是( C)。A.為了外形美觀 B.便于降低成本和購買零件C.便于裝配 D.使結合面受力均勻（二）習題11-21按圖11-2所示給定的尺寸(單位:mm)確定聯(lián)接件(螺栓、螺母、螺釘?shù)?的尺寸,并做出標記。參考解答解：a)根據(jù)圖示聯(lián)接螺栓，可判定為普通螺栓聯(lián)接。再根據(jù)標示尺寸，確定螺栓l約90mm，查《簡明機械零件設計實用手冊》2版（胡家秀主編，機械工業(yè)出版社）P239表5-19L>30+25+0.15d+0.8d+0.3d=55+1.25d=55+20=75，取80標記：螺栓GB/T5782-2000M16×80,螺紋規(guī)格d=16mm,公稱長度l=80mm，性能等9級為8.8級，表面氧化處理。A級六角頭螺栓。L>t+bm=30+1.5d=30+18=48，取50b)根據(jù)圖示螺釘聯(lián)接，普通螺釘，公稱長度l=50mm，H=18mm,H1≈45mm,H2≈50mm標記：螺栓GB/T5782-2000M12×50,螺紋規(guī)格d=12mm,公稱長度l=50mm，性能等級為8.8級，表面氧化處理。A級六角頭螺栓。11-22圖11-43所示為一剛性聯(lián)軸器,由鑄鐵HT200制成,傳遞的轉(zhuǎn)矩T=800N·m,用8個普通螺栓聯(lián)接,均布在直徑D1=180mm的圓周上,螺栓材料為Q235,凸緣厚度δ=23mm,摩擦因數(shù)取0.15。計算螺紋直徑并選定螺栓、螺母。參考解答11-22解：1．據(jù)教材P202表11-2，緊聯(lián)接螺栓，預緊用摩擦力F′≧CFR/(znμ)，其中，z螺栓數(shù)已知，z=8,C-可靠性系數(shù)，一般為1.1~1.3。取C=1.2，如圖結合面n=1。摩擦因數(shù)μ，查《簡明機械零件設計實用手冊》2版（胡家秀主編，機械工業(yè)出版社）P10表1-13，靜摩擦，取μ=0.32．求單個螺栓的橫向載荷FR單結合面緊螺栓聯(lián)接，根據(jù)受力分析，力平衡時，T=zFR×D1/2，故FR=2T/zD1=2×800N.m/(8×180mm)=2×800×103/(8×180)≈1111（N）≈1.11kN3.預緊用摩擦力F′≧CFR/(znμ)=1.2×1111N/(8×1×0.3)=555.5N螺栓受拉，據(jù)教材P202表11-2，螺柱拉應力σ=5.2F′/(πd21)≦[σs]，[σs]=σs/S（安全系數(shù)，查表11-4，取S=1.3）,查表11-3，材料Q235，σs=240MPa，求d14.πd21≧5.2F′/[σs]=5.2×555.5/(σs/S)=5.2×555.5/(240/1.3),得d1≧2.23mm，查標準，取d1=6mm（或取d1=8mm）5.選螺栓，螺母：查《簡明機械零件設計實用手冊》2版，表5-19，標記：GB/T5782-2000M6×55:螺紋規(guī)格d=M6，公稱長度l=55mm,性能等級8.8級，表面氧化，產(chǎn)品等級A級的六角螺栓；螺母，查《簡明機械零件設計實用手冊》2版，表5-34，標記：GB/T6170-2000M6:螺紋規(guī)格D=M6,性能等級8級，不經(jīng)表面處理，產(chǎn)品等級為A的Ⅰ型六角螺母σ=σSS=2403=80MPadσ==80MPad==13.56mm4）確定螺栓直徑d1查螺紋標準可知，取M16螺栓(小徑d1=13.835mm)合適螺栓：M16x65，或者M16x70螺母：M16分析：：凸緣聯(lián)軸器是受轉(zhuǎn)矩作用的緊聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩作用在聯(lián)接的接合面內(nèi)。轉(zhuǎn)矩T是靠接合面間的摩檫阻力矩來平衡的。FF解：解：1）螺栓所受的總橫向載荷FR：C為可靠性系數(shù)，C=1.1~1.3C為可靠性系數(shù)，C=1.1~1.3，取C=1.2F'=2）每個螺栓所需的預緊力F′：∴∴σSσ3）螺栓材料為Q235鋼，查表初步選擇螺栓直徑d=16mm，初步選擇螺栓直徑d=16mm，安全系數(shù)S取3σ=σσ=80MPa=4）定螺栓直徑d4）定螺栓直徑d1dd===13.56mm=13.56mm查螺紋標準可知，查螺紋標準可知，取M16螺栓(小徑d1=13.835mm)合適螺栓：螺栓：M16x65，或者M16x70螺母：M1611-23圖11-44所示為軸承端蓋與箱體用4個螺釘聯(lián)接,軸承端蓋受均布的軸向力Fa=4500N,螺釘材料為Q235,保證總載荷F=2.5Fa,軸承端蓋厚度δ=25mm。計算螺紋直徑并確定螺釘型號。參考解答解1解1）單個螺釘承受的工作載荷FF=F=2）確定螺栓直徑d2）確定螺栓直徑d由螺釘材料查表,得σs=240Mpa；初步選擇螺栓直徑d=12mm，由表取安全因數(shù)S=3；許用拉應力[σ]=σS/S=240/3Mpa=80Mpa.d查螺紋標準可知，取M12螺栓(小徑d1=10.106mm)合適。螺釘：螺釘：M12×45，或者M12×4011-24一鑄鐵V帶輪與鋼軸用A型普通平鍵聯(lián)接。已知軸徑50mm,帶輪輪轂長100mm,傳遞轉(zhuǎn)矩T=450N·m。試選擇鍵聯(lián)接(鍵的尺寸、代號標注、強度校核),作圖標出鍵槽尺寸和極限偏差。參考解答解：1.根據(jù)軸徑d=50mm,選擇平鍵：教材表11-6，A型普通平鍵：b×h=14×9;據(jù)帶輪輪轂長估測，選鍵長L=80mm，有效長度l=L-b=80-14=66mm2.校核擠壓強度：據(jù)表11-7，[σP]=（70~80）MPa，工作面擠壓應力σP=4T/dhl（MPa）<[σP]σP=4T/dhl=4×450×1000/50×9×66=60.61（MPa）<[σP]3.作圖標出鍵槽尺寸和極限偏差(略)11-25 在題11-22中,聯(lián)軸器兩軸孔直徑d=70mm,長度尺寸L0=289mm,L=142mm,選擇平鍵并驗算鍵的聯(lián)接強度。參考解答解：圖示為凸緣聯(lián)軸器，