发布时间 : 星期四 文章山东理工大学机械设计考试题库及答案 - 图文更新完毕开始阅读756ae101581b6bd97f19ea8d
??2Fmaxl2?9251?2??0.199?19.9%
Tmax2?29688?2??tan?tan2.480???0.199?19.9%
tan(???v)tan(2.480??9.826?)径d=50mm; 中径d2=46mm; 螺下移动处采用导滚轮，它们的摩系数f=0.1。
或按公式 ?
8. 有一升降装置如图所示，螺旋副采用梯形螺纹，大距p=8mm; 线数n=4，去承面采用推力球轴承。升降台的上擦阴力忽略不计。设承受截FQ=50 000N，试计算：
（1）升降台稳定上升时的效率?，已知螺旋副间摩擦（2）稳定上升时施加于螺杆上的力矩。
（3）若升降台以640mm/min上升，则螺杆所需的转速（4）欲使升降台在截获FQ作用下等速下降，是否需要上的制动力矩是多少？
解题要点：
（1）计算升降台稳定上升时的效率? 该螺纹的螺旋升角为
和功率。
制动装置？若需要，则加于螺杆
??arctannp4?8?arctan?12.480? ?d2??46 而螺旋副的当量摩擦角为
?v?arctanfv?arctanf0.1?arctan?5.911?
cos?cos15?故得效率
??tan?tan12.480???66.58%
tan(???v)tan(12.480??5.911?)（2）计算稳定上升时施加地螺杆上的力矩T T=FQtan(???v)d22
?50000?TAN(12.486??5.911?)??382487N?mm462
（3）计算螺杆所需转速n和功率p 按题给条件，螺杆转一周，升降台上升一个导程L=np=4×8=32 mm，故若升降台以640mm/min的速度上升，则螺杆所需转速为 n=（640÷32）=20 r/min
计算螺杆所需功率P，有如下三种方法： 1）第一种计算方法：按螺杆线速度?1及圆周力Ft确定螺杆所需功率P。曲
?1??d2n60?1000???46?2060?1000?0.0482 m/s
N
及
Ft?FQtan(???v)?50000?tan(12.486??5.911?)?16630
可得
P?Ft?116630?0.0482??0.80110001000kW
kW
2）第二种计算方法：按同一轴上功率P与转矩T、转速n之间的关系式，可得
P?
Tn382487?20??0.89.55?1069.55?10613
3）第三种计算方法：按升降台以速度
?2=640mm/mi上升时所需功率来确定螺杆所需功率P，即P?FQ?21000?
而
FQ?250000?0.0107640??0.8 kW ?2??0.0107 m/s 故得 P?1000?1000?0.665860?1000（4）判断是否需要制动装置，计算制动力矩T′。 而??12.486?,?v?5.911?，可知???v螺旋副不自锁，故欲使升降台在载荷FQ作用下等速下降，则必须有制动装置。施加于
螺杆上的制动力矩为
T??FQtan(???v)d246?50000?tan(12.486??5.911?)? =132 551 22 N·mm
9. 试找出图中螺纹连接结构中的错误，说明原因，并绘图改正。已知被连接件材料均为Q235，连接件为标准件。（a）普通螺栓连接；（b）螺钉连接；（c）双头螺栓连接；（d）紧定螺钉连接。
解题要点：
（1）普通螺栓连接（图a） 主要错误有：1）螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装； 2）普通螺栓连接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被连接件孔与螺栓杆间无间隙；
3）被连接件表面没加工，应做出沉头座并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力；
4）一般连接；不应采用扁螺母；5）弹簧垫圈尺寸不对，缺口方向也不对；6）螺栓长度不标准，应取标准长l=60mm；7）螺栓中螺纹部分长度短了，应取长30mm。改正后的结构见图解a。
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（2）螺钉连接（图b）主要错误有：
1）采用螺钉连接时 ，被连接件之一应有大于螺栓大径的光孔，而另一被连接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。而图中上边被连接件没有做成大地螺栓大径的光孔，下喧被连接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，而且螺纹画法不对，小径不应为细实践；
2）若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工。改正后的结构见图解b。 （3）双头螺柱连接（图c）。主要错误有：
1）双头螺柱的光杆部分不能拧进被连接件的螺纹孔内，M12不能标注在光杆部分；2）锥孔角度应为120°，而且应从螺纹孔的小径（粗实线）处画锥孔角的两边；3）若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没加工；4）弹簧垫圈厚度尺寸不对。改正后的结构见图解c。（4）紧定螺钉连接（图d）。主要错误有：1）轮毂上没有做出M6的螺纹孔；
2）轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹孔，螺钉能拧入，也需作局部剖视才能表达清楚。 改正后的结构见图解d。 六、习题参考答案
1. 单项选择题
1 A 2 A 3 B 4 A 5 A 6 D 7 B 8 D 9 C 10 C 11 B 12 A 13 A 14 A 15 C 16 B 17 C 18 C 19 B 20 B 21 D 22 A 23 D 24 A
?27 三角螺纹；管螺纹；矩形螺纹；梯形螺纹和锯2. 填空题 25 60°；连接；30°；传动 26 螺旋升角γ小于当量摩擦角?v齿形螺纹28 提高传动效率29 升角与头数30 螺纹副间摩擦力矩；螺母（或螺栓头）端面与被连接件支承面间的摩擦力矩之和31 防止螺杆与螺母（或被连接件螺纹孔）间发生相对转动（或防止螺纹副间相对转动）32 拉伸；扭剪
33 拉伸；螺栓发生塑性变形或断裂 34
F0?F???CbCbF；F???F???1??C?CCb?Cmbm??1.3F0?F；?e?≤[?] 2??d1/4?15
35 预紧力F?；部分轴向工作载荷△F0；或残余预紧力F″；轴向工作载荷F36 螺栓；被连接件37 减小和避免螺栓受附加弯曲应力的作用38 均匀各旋合圈螺纹牙上的载荷39 弯曲40 摩擦；机械；永久性
3. 问答题 4. 分析计算题 51 解题要点：
F0?F??CbF?1 000 N?0.5?1 000 N?1 500 N
Cb?Cm?Cb?F???F???1??C?C??F?1 000 N-0.5?1 000 N?500 N
bm??或
F???F0?F?1 500 N-1 000 N?500 N
为保证被连接件间不出现缝隙，则F??≥0。由
?CbF???F???1??C?Cbm??F?1 000?? N?2 000N≥0 得 F ≤F???1?C/C?C1-0.5bbm?Fmax?2 000 N
所以
52 解题要点：
（1）计算压板压紧力F?。由2fF?KFD1.2?400?500D0D N?5 333. 3N ?KsFt 得 F??st?2fD02?0.15?15022（2）确定轴端螺纹直径。由
d1≥
4?1.3F???[?]4?1.3?5 333.3 mm?12.130 mm
π?60查GB196—81，取M16（d113. 835 mm＞12.30 mm） 53 解题要点
（1）螺栓组连接受力分析
这是螺栓组连接受横向载荷FR和轴向载荷FQ联合作用的情况，故可按结合面不滑移计算螺栓所需的预紧力F?，按联接的轴向载荷计算单个螺栓的轴向工作载荷F，然后求螺栓的总拉力F0。
1） 计算螺栓的轴向工作载荷F。根据题给条件，每个螺栓所受轴向工作载荷相等，故有
F?FQ4?16 000 N?4 000N4
2）计算螺栓的预紧力F?。由于有轴向载荷的作用，接合面间的压紧力为残余预紧力F??，故有
?Cb4fF???KsFR 而 F???F???1??C?Cbm?联立解上述两式，则得
???F ?F??KsFR?Cb??1??C?C4fbm??1.2?5 000?F? N??1-0.25??4 000 N?13 000 N ?4?0.15??640 MPa，故其许用拉伸应力
3）计算螺栓的总拉力F0。 （2）计算螺栓的小径d1 螺栓材料的机械性能级别为8.8级，其最小屈服极限?Smin[?]?
?Smin[S]?6404?1.3?14 000 MPa?320 MPa 所以 d1≥ mm?8.510 mm 2??32016