《机械设计》教材讨论题、思考题及习题文字版

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1、《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题思考题第三章螺纹联接讨论题3-1根据螺纹副受力分析的结论。说明那些类型的螺纹用于联接？那些螺纹用于传动？为什么？3-2用钢索通过吊环螺钉吊起重物，钢索受最大拉力Fmax=10kN，螺钉刚度c1与被联接件刚度c2之比为c1/c2=1/3。1）为使工作中螺钉与被联接件结合面不离缝，螺钉的预紧力至少应是多少？2）若加在螺钉上的预紧力为10kN，问工作中螺钉的剩余预紧力至少是多少？3）若钢索的拉力在0与10kN之间变动，预紧力始终维持10kN不变，问螺钉所受全部拉

2、力的平均值和变化幅度各是多少？思考题及习题3-1如题3-1图所示为一升降机构承受载荷Q为100kN，采用梯形螺纹，d=70mm，d2=65mm，r=10mm，线数n=4。支承面采用推力球轴承，升降台的上下移动处采用导向滚轮，它们的摩擦阻力忽略不计。试计算：1）工作台稳定上升时的效率，已知螺旋副当量摩擦系数为0.10；2）稳定上升时加于螺杆上的力矩；3）若工作台以800mm/min的速度上升，试按稳定运转条件求螺杆所需转速和功率。4）欲使工作台在载荷Q作用下等速下降，是否需要制动装置？加于螺杆上的制动力

3、矩应为多少？3-2如题3-2图所示，某机械上的拉杆端部采用粗牙普通螺纹联接，已知拉杆受最大载荷F=15kN，载荷很少变动，拉杆材料为Q235钢，试确定拉杆螺纹的直径。3-3如题3-3图所示为一凸缘联轴器，它是利用凸台对中的，方案I表示用精制普通螺栓联接，方案II表示用铰制孔用螺栓联接。已知联轴器传递功率P=2.8kW，转速n=70r/min，螺栓中心圆直径D0=180mm，h=20mm，接合面间摩擦系数fc=0.2，螺栓材料为4.6级，Q235钢，联轴器材料为HT250。试确定上述两种螺栓的尺寸（z=

4、4）。3-4龙门起重机导轨托架螺栓组联接（见题3-4图），托架由两块边板与承重板焊成，两边板与立柱用8个螺栓联接，尺寸如图所示。已知托架承受载荷F=20kN；螺栓的强度级别为5.6级，材料为35号钢。试求：1）用普通螺栓联接时螺栓的公称直径；2）用铰制孔用螺栓联接时螺栓的公称直径。3-5吊车跑道托架（见题图3-5），用2个螺栓把它与钢梁联接起来，尺寸如图所示，当托架承受载荷F=25kN时，试求螺栓的公称直径。3-6螺纹的主要参数有哪些？其中导程与螺距、导程与升角的关系如何？3-7常用螺纹按牙型分为哪几

5、种？各有什么特点？适用于什么场合？3-8两个牙型和中径相同的螺旋副，一个导程比另一个大，而轴向载荷Q和其他条件均相同，试问旋转哪一个螺旋副的螺母所需的力矩较大？为什么？这两个螺旋副中，哪一个效率较高？若它们均为自锁的，哪一个自锁的性能更好？3-9螺纹联接的基本类型有哪些？各适用于哪种场合？3-10联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么在螺纹联接中还需要采取防松措施？按防松原理，防松的方法可分为几类？并分别举例说明。3-11松、紧螺栓联接有何区别？在强度计算上有什么不同？3-12用受力变形图表示受轴向载荷的

6、单个螺栓联接的工作载荷F，预紧力F'，剩余预紧力F"和总拉力F0之间的关系，并列出F0与其它力之间的关系式。3-13什么是受拉螺栓联接和受剪螺栓联接？试从结构特点、受力分析、失效形式和应用场合进行比较。3-14提高螺栓联接疲劳强度的措施有哪些？若某一受轴向载荷作用的紧螺栓联接，其刚度c1、c2和总载荷F0不变，试用受力变形图说明，当只增大预紧力F'时，螺栓联接的疲劳强度有何变化？3-15如题3-15图所示，试推导夹紧螺栓组联接中，螺栓的受力计算式（螺栓数为2）。第四章键、花键、销、形面联接和过盈配合思

7、考题及习题4-1一钢制圆柱齿轮与轴静联接，轴径d=100mm，齿轮轮毂长度为180mm，工作时有轻微冲击。试确定普通平键联接的尺寸，并计算其能传递的最大转矩。4-2如题4-2图所示为套筒式联轴器，分别采用平键及半圆键与轴联接。已知：轴径d=38mm，联轴器材料为灰铸铁，外径D1=90mm，试分析计算两种联接允许传递的转矩，并比较其优缺点。第五章铆接、焊接和胶接综述思考题及习题III-1自行车中的传动装置是哪部分？可否不要链传动？为什么？III-2试按例1带式运输机工作时的已知条件对方案II（图II）进

8、行传动系统的运动及动力设计。第六章摩擦轮传动思考题6-1摩擦轮传动的优点是什么？为什么现实生活中少用摩擦轮传动？6-2摩擦轮传动与牵引传动的区别何在？6-3实现牵引传动的基本条件是什么？第七章带传动讨论题7-1一带式运输机的传动装置如图所示。已知小带轮直径d1=140mm，大带轮直径d2=400mm，运输带速度v=0.3m/s，为了提高生产率，拟在运输机载荷（即拉力）F不变及电动机和减速器传动能力都满足要求的条件下，欲将运输带的速度提高到0.42m/s。