最新陈立德版机械设计基础第章课后题答案

第6章 间歇运动机构

6.1 某牛头刨床工作台横向进给丝杆的导程为5 mm,与丝杆联动的棘轮齿数为40,求此牛头刨床的最小横向进给量是多少?若要求此牛头刨床工作台的横向进给量为0.5mm,则棘轮每次能转过的角设应为多少?

答:牛头刨床的横向进给量最小为

fmin?5?0.125mm 400.5360??36 0.12540若要求其横向进给量为0.5mm,则棘轮每次转过的角度应为

6.2 某外啮合槽轮机构中槽轮的槽数z=6,圆销的数目k=1,若槽轮的静止时间

t1?2s,试求主动拨盘的转速n。

r答:主动拨盘的转速为:

360?n?360?18016?r

2?3603s6.3 在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中,已知槽轮槽数z=6,槽轮停歇时间t1?5s5,运动时间tm?s,求槽轮机构的运动系数?及所需的圆柱销数目。 6r3r5tm2?535? 答:运动系数??t1?tm6?332?6?22z?3??2 所需圆柱销数目k?(z?2)(6?2)6.4内啮合槽轮机构能不能采用多圆柱销拨盘? 答:不能。

第七章 螺纹连接与螺旋传动

7.1常用螺纹的种类有哪些?各用于什么场合?

答:常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹,前两种主要用于联接,后三种主要用于传动。

7.2螺纹的主要参数有哪些?怎样计算? 答:螺纹的主要参数有:(1)大径d;(2)小径d1;(3)中径d2;(4)螺距P;(5)导

程S;(6)升角λ;tan??SnP?;(7)牙型角α、牙型斜角β。 ?d2?d27.3 螺纹的导程和螺距有何区别?螺纹的导程S和螺距P与螺纹线数n有何关系? 答:螺距是螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离,导程则是同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

导程S、螺距P、螺纹线数n之间的关系:S?nP。 7.4 根据牙型的不同,螺纹可分为哪几种?各有哪些特点?常用的连接和传动螺纹都有哪些牙型?

答:根据牙型的不同,螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。各种螺纹特点:普通螺纹的当量摩擦系数较大,自锁性能好,强度高,广泛应用于各种紧固连接;管螺纹分圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。圆柱管螺纹用于水、煤气、润滑管路系统等低压场合。圆锥管螺纹适用于高温、高压及密封要求较高的管路连接中。常用的连接螺纹的牙型是三角形牙型。常用的传动螺纹的牙型是矩形、梯形和锯齿形牙型。

7.5螺柱连接的基本形式有哪几种?各适用于何种场合?有何特点? 答:螺纹连接有四种基本类型。

(1) 螺柱连接。其结构特点是被连接件的孔中不切制螺纹,装拆方便,结构简单,适用于经常拆卸、受力较大的场合。

(2) 双头螺栓连接。其结构特点是被连接件中薄件制光孔,厚件制螺纹孔,结构紧凑。适用于连接一厚一薄零件,受力较大、经常拆卸的场合。

(3) 螺钉连接。其结构特点是螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中,结构简单。适用于连

接一厚一薄件,受力较少、不经常拆卸的场合。

(4) 紧定螺钉连接。其结构特点是紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中,螺钉端部顶住另一零件,以固定两零件的相对位置。适用于传递不大的力或转矩的场合。

7.6为什么螺纹连接通常要采用防松措施?常用的防松方法和装置有哪些?

答:连接用的三角形螺纹都具有自锁性,在静载荷或温度变化不大、冲击振动不大时不会自行脱落。但在冲击、振动或变载的作用下,螺纹连接会产生自动松脱现象。因此,设计螺纹连接,必须考虑防松问题。 常用的防柱方法有摩擦防松、机械防松、永入防松和化学防松四大类。

7.7常见的螺栓失效形式有哪几种?失效发生的部位通常在何处? 答:常见的螺栓失效形式有:(1)螺栓杆拉断;(2)螺纹的压溃和剪断;(3)经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象。 失效发生的部位通常在螺纹处。

7.8被连接件受横向载荷时,螺栓是否一定受到剪切力?

答:被连接件受横向载荷时,螺栓不一定全受到剪切力。只有受横向外载荷的铰制孔螺栓连接,螺栓才受剪切力。

7.9松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在?它们的强度计算有何区别?

答:松螺栓连接在承受工作载荷前,不需把螺母拧紧,即不受预紧力。而紧螺栓连接在承受工作载荷前,必须把螺母拧紧,螺栓承受预紧力。 松螺栓连接的强度按拉伸强度条件进行强度计算。 紧螺栓连接中,螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力σ,因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力τ,螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形,根据强度理论建立强度条件进行强度计算。

7.10铰制孔用螺栓连接有何特点?用于承受何种载荷?

答:铰制孔用螺栓连接在装配时螺栓杆与孔壁间采用过渡配合,没有间隙,螺母不必拧得很紧。工作时螺栓连接承受横向载荷,螺栓在连接结合面处受剪切作用,螺栓杆与被连接件孔壁相互挤压。

7.11在进行紧螺栓连接的强度计算时,为什么要将螺栓拉力增加30%?

答:当螺栓拧紧后,其螺纹部分不仅受因预紧力Fo的作用而产生的拉伸正应力σ,还受因螺纹摩擦力矩下T1的作用而产生的扭转剪应力τ,使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。根据第四强度理论,可求出螺栓螺纹部分危险截面的当量应力?e?1.3?,则强度条件为?e?1.3?????

因拉伸正应力??FoF?o2 A?d14则强度条件为

1.3Fo???? 2?d14可见,紧螺栓连接的强度计算可按纯拉伸强度计算,考虑螺纹摩擦力矩T1的影响,需将螺栓拉力增加30%。

7.12判断下列说法的对错: (1)对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接有:F??F?Fo。

(2)紧螺栓连接的强度条件是按拉应力建立的,因此没有考虑剪切应力的影响。 (3)受拉螺栓连接只能承受轴向载荷。 答:(1)的说法不对。对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接,螺栓所受的轴向总拉力FΣ

'应为其所受的工作载荷F与残余预紧力F0?之和,即F??F?Fo。

(2)的说法错误。紧螺栓连接中,螺栓所受拉力会产生拉伸正应力,考虑螺纹摩擦力矩的作用而产生的扭转剪应力,螺栓螺纹部分产生接伸与扭转的组合变形,其强度条件根据强度理论建立的。

(3)的说法错误。受拉螺栓连接中,承受横向外载荷的紧螺栓连接采用的是普通螺栓连接,由于处于拧紧状态,螺栓受预紧力的作用,被连接件靠其结合面间的摩擦力承受横向外载荷。

7.13螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心,理由是什么? 答:其理由是这样高计能保证接合面的受力比较均匀、对称,而且便于加工制造。 7.14进行螺栓组连接的受力分析时,有哪五项假说? 答:进行螺栓组连接的受力分析时,有五项假说:(1)螺栓组内各螺栓的材料、结构、尺寸和所受的预紧力均相同;(2)螺栓组的对称中心与连接结合面的形心重合;(3)受载后,连接结合面仍保持为平面;(4)被连接件为刚体;(5)螺栓的变形在弹性范围内等。

7.15总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。 答:总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况: (1)受横向载荷的螺栓组连接。

①普通螺栓连接。每个螺栓所受的预紧力

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