机械设计习题集(3)

7. 实心转轴的危险截面上受有周期性波动的载荷：弯矩M=50—100N.m；扭矩T=0—50N.m。

轴的材料为碳钢，已知机械性能：?s?300Mpa，??1?170Mpa，?s?180Mpa，

??1?100Mpa。若截面直径d=25mm，有效应力集中系数k??1.79，k??1.47，尺寸系

数???0.84，???0.78，表面质量系数??0.9，等效系数???0.34，???0.21。试确定安全系数S。计算时可按无限寿命考虑，忽略剪力的作用。

第4章 摩擦、磨损、润滑

思考题

1. 摩擦状态有哪几种？各有何特点？

2. 按破坏机理分，磨损的基本类型有哪四种？各有何特点？如何防止这些类型的磨损发生？ 3. 润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？

4. 润滑油的主要性能指标是什么？润滑脂的主要性能指标是什么？

第6章 螺纹联接和螺旋传动

一、 填空与选择题

1. 受横向转矩的螺栓组采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是 。 （1）相等的 （2）与到几何中心距离成正比 （3）与到几何中心距离成反比 （3）都不等

2. 在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为

了 。

（1）不致损伤螺栓头和螺母 （2）增大接触面积，不易松脱 （3）防止产生附加偏心载荷 （4）便于装配

3. 受横向外载荷作用的紧螺栓联接，螺栓中所受轴向的载荷F0等于 。 （1）F?F? （2）F? （3）F??c1?F

c1?c24. 在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式（?ca?1.3?F0?[?]）中，F0为 。

??d124（1）工作载荷 （2）预紧力

（3）预紧力+工作载荷 （4）工作载荷+残余预紧力

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5. 设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了 。 （1）美观 （2）受力最小 （3）联接方便 （4）结合面受力较均匀

6. 在确定紧螺栓联接的计算载荷时，预紧力F?比一般值提高30%，这是为了 因素。

（1）螺纹上的应力集中 （2）螺栓杆横截面上的扭转应力 （3）载荷沿螺纹圈分布的不均匀性

7. 在轴向力作用时，用预紧力F?来保证螺栓联接的接缝不张开，此预紧力F? 。 （1）可以是任意值 （2）小于作用力 （3）等于作用力 （4）大于作用力 8. 图示螺旋拉杆，若A向逆时针拧螺母拉紧螺杆时，螺纹应取什么旋向 。

（1）两个均为左旋 （2）两个均为右旋

（3）螺纹1为左旋，螺纹2为右旋 （4）螺纹1为右旋，螺纹2为左旋

题8图

9. 受轴向变载荷的紧螺栓联接，在工作载荷F和残余预紧力F??不变的情况下，要提高螺栓

的疲劳强度，可以减小 刚度及增大 刚度。 10. 螺纹联接防松的实质是 。

11. 受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生 和螺栓被 等

失效形式。

12. 螺纹联接中常用的防松方法有 。

13. 计算螺栓抗拉强度时用 直径，分析螺纹的受力时用 直径。

二、简答题

1. 受横向载荷的普通螺栓联接有何特点？

2. 为什么大多数螺纹联接都要预紧？预紧力F?过大有什么结果？预紧力F?过小有什么结

果？

3. 螺纹升角的大小对自锁和效率有何影响？写出自锁条件及效率公式。 4. 简述提高螺纹联接强度的四种措施。

5. 为了避免螺栓承受偏心载荷，应从结构上采取哪些措施？ 6. 联接和传动各常用什么螺纹？为什么？ 7. 螺纹是怎样形成的？

8. 若用降低螺栓刚度的办法来提高螺栓联接的疲劳强度，试作力和变形图说明之。 9. 举两种常用螺纹联接的类型，并分别说明应用场合？ 10. 螺纹有哪些主要参数？各参数间有何关系？

11. 螺距与导程有什么不同？两者有什么关系？请用图表示出三头右旋螺纹，并注明导程及螺

距。

12. 螺旋副的传动效率与螺旋头数有什么关系？请利用计算螺旋副效率的公式进行分析。 13. 常用螺纹按牙形分为哪几种？各有何特点？主要用途怎样？ 14. 三角形螺纹分为哪两种？它们有什么特点？ 15. 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10？

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16. 拧紧螺母及松退螺母时的效率如何计算？效率随哪些因素而变化？

17. 螺纹联接松脱的原因是什么？按防松原理防松的方法可分为几类？具体的防松方法和装置

各有哪些？

18. 螺栓的主要失效形式有哪些？ 19. 提高螺栓联接强度的措施有哪些？

20. 推导图示受扭矩作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式：

(a)当用受拉螺栓时；

(b)当用铰制孔用受剪螺栓时。

题20图

三、结构改错题与计算题

1. 如图示，托架螺栓组联接，试求在倾覆力矩M作用下，绕O-O轴转动时，最大受载螺栓的

计算公式，并写出满足螺栓不拉断、接缝面A点不开缝，B点不压坏的强度条件。（写出结果式即可）

题1图 题2图

2. 图示支承杆用三个M12铰制孔螺栓联接在机架上，铰孔直径d0=13mm，如螺杆与孔壁的挤

压强度足够，试求作用于该悬臂梁的最大作用力P。（不考虑构件本身的强度。取螺栓材料的屈服极限σS=600Mpa，取剪切安全系数nτ=2.5）

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题3图 题6图

3. 一薄板用两个M10的普通螺栓联接在厚机架上，尺寸如图示，已知薄板上受力P=600N，板

间摩擦系数f=0.20，防滑系数Kf=1.2，螺栓许用应力[σ]=108Mpa，螺栓螺纹小径d1=8.376mm，试校核该螺栓联接是否安全可靠。 4. 凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，结合面摩擦系数f=0.16，

防滑系数Kf=1.2，若联轴器传递扭矩为150N.m，试求螺栓螺纹小径。（螺栓[σ]=120Mpa） 5. 试找出图示螺纹联接中的错误，并就图改正。

d e f

题5图

6. 图示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N时，求螺

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