东北大学《机械设计基础》习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/19 13:01:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2-8 平键的标准截面尺寸如何确定?键的长度如何确定? 2-9 矩形花键和渐开线花键如何定心?

2-10 过盈配合联接中有哪几种装配方法?哪种方法能获得较高的联接紧固性?为什么?

2-11 影响过盈配合联接承载能力的因素有哪些?为提高承载能力可采取什么措施?

习 题

2-1 用图示的扳手拧紧M16的螺母,扳手有效长度L= 400 mm,求实现预紧力 QP

=13500 N 的拧紧力F。

2-2 图示为普通螺栓组联接,载荷R=5000 N,L=280 mm,l=100 mm,接合面间的摩擦系数 f=0.3。试确定预紧力。

2-3 如图所示,用六个M16的普通螺栓联接的钢制液压油缸,螺栓8.8级,安全系数S=3,缸内油压 p=2.5 MPa,为保证紧密性要求,剩余预紧力Qp′≥1.5F。求预紧力的取值范围。(缸盖与油缸结合面处采用金属垫片)

2-4 图示减速器端盖用四个螺钉固定在铸铁箱体上,端盖与箱体间采用金属垫片。端盖受轴向载荷FΣ=6000 N,试确定预紧力及螺钉直径。

2-5 在图示的夹紧联接中,柄部承受载荷P=600 N,柄长L=350 mm,轴直径db=60mm,螺栓个数 z=2,接合面摩擦系数 f=0.15,试确定螺栓直径。

2-6 在图示的气缸盖联接中,气缸内径 D=400 mm,螺栓个数z=16,缸内气体压力 p 在0~2 MPa之间变化,采用铜皮石棉垫片,试选择螺栓直径。

2-7 图示为GZ5刚性联轴器,材料为ZG270-500,用6个8.8级螺栓联接。已知该联轴器允许的最大转矩为16000N.m,两个半联轴器间的摩擦系数 f=0.16,载荷平稳。

(1)采用普通螺栓,求螺栓直径;

(2)若改用铰制孔用螺栓,计算螺栓直径。

2-8 图示为两块边板和一块承重板焊接成的龙门起重机导轨托架。两边板各用四个螺栓

与工字钢立柱联接,托架承受的最大载荷为R=20 kN,问:

(1)此联接采用普通螺栓还是铰制孔螺栓为宜?

(2)若用铰制孔用螺栓联接,已知螺栓机械性能等级为8.8,试确定螺栓直径。 2-9 图示的铸铁托架用四个普通螺栓固定在钢立柱上,已知托架上的载荷 P = 5 kN,其作用线与铅垂方向的夹角α = 45°。托架材料的强度极限 ζB=200 MPa,立柱材料的屈服强度极限 ζs=235 MPa,结构尺寸如图所示,试确定螺栓直径。

2-10 图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别用键联接。已知轴传递的功率P = 9 kW,转速 n=100 r/min,轴和齿轮的材料均为钢,联轴器材料为铸铁,工作时有轻微冲击。试选择两处键的类型和尺寸,并校核其联接强度。

2-11 图示的双联滑移齿轮与轴用矩形花键联接,已知传递的转矩T=140 N.m,齿轮在 空载下移动,工作情况良好,轴D=34 mm,齿轮宽度L=40 mm,轴和齿轮的材料均为钢,花键齿面热处理后硬度小于45HRC。试选择花键、校核联接强度,并写出联接的标记代号。

例 题

例2-1 如图a所示的铸铁(HT150)支架,用一组螺栓固定在钢制底座上,支架轴孔中心受一斜力P=10000 N,P力与水平面的夹角α=30°,轴孔中心高度 h=250 mm,底板尺寸l1=200 mm,l2=400 mm,l3=150 mm,螺栓孔中心距 l=320 mm。试求螺栓所受的最大轴向总载荷,并校核螺栓组联接接合面的工作能力。

解 (1)螺栓受力分析

①将斜力P 分解为水平分力Px 和垂直分力Pz;再将水平分力Px简化到接合面上,得翻转力矩M 和作用在接合面上的横向力Px,见例2-1图b。支架螺栓组共受以下诸力和力矩作用:

轴向力(作用干螺栓组形心,垂直向上)

N

横向力(作用于接合面,水平向右)

N

翻转力矩(绕O 轴,顺时针方向)

N.mm