机械设计教程习题集

17 机械设计教程（3 版）作业集 第 三章习题 3-1 图3-20 所示为一直齿圆柱齿轮与轴用圆头平键连接，轴径d＝ 50mm。齿轮的材料为铸铁， 轴为45 钢。 键长L＝ 60mm，键的截面尺寸为b×h＝ 14×9 mm2，传递的转矩T=200N·m，有轻微冲击。试校核该平键连接的强度。 3-2 图 3-21 所示的凸缘联轴器，用普通圆头平键与轴连接。已知轴径d＝ 55mm，毂长L′=1.5d，联轴器为铸铁，轴为45 钢，传递的转矩T=300N·m，载荷平稳无冲击。试选择键的尺寸并校核其连接强度。 图 3-20 图 3-21 3-3 图 3-22 为一牙嵌式离合器与轴用导向平键连接，轴径d=40mm， 键长L=125mm(圆头键)，其最小有效工作长度lmin=65mm， 离合器与轴均为钢制，传递的转矩T=150N·m， 有轻微冲击，要求选择键的截面尺寸并校核其连接强度。 图 3-22 3-4 若题3-3 中的其他条件均不变，而将其改为轻系列的矩形花键连接，离合器在空载条件下接合，制造精度及润滑条件一般，齿面未经淬火处理。试校核该矩形花键的强度。 第 五章习题 5– 1 何谓螺纹的大径、中径和小径？它们分别用于什么场合？ 5– 2 螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接的主要区别是什么?它们的应用场合有何不同？ 18 5–3 普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的结构有何不同？主要失效形式和设计准则是什么？ 5–4 螺纹连接预紧的目的是什么？如何控制预紧力？ 5–5 连接螺纹能满足自锁条件，为什么在设计螺纹连接时还要考虑防松问题？在可拆卸的防松措施中哪类工作可靠？为什么？ 5–6 紧螺栓连接所受轴向变载荷在0~F 之间变化，当预紧力F0 一定时，改变螺栓或被连接件的刚度，对螺栓连接的疲劳强度和连接的紧密性有何影响？ 5–7 螺旋传动按使用特点的不同可分为哪几类？试举例说明其应用场合。 5–8 某普通螺栓连接，螺栓公称直径为M20，性能等级为4.8 级。试求； (1) 当承受轴向变载荷并控制预紧力时，其预紧力F0 最大为多少? (2) 若连接承受横向拉力，有一个贴合面，摩擦因数 f=0.15，则可能承受的横向载荷为多少(按单个螺栓计算)? 5–9 一普通螺栓连接，螺栓的刚度为Cb，被连接件的刚度为Cm。如果 Cm=8Cb，预紧力F0=1000N，轴向外载荷F=1100N，试求螺栓所受的总拉力和被连接件中的残余预紧力。 5–10 在图 5–34 中，用4 个 M16 普通螺栓，其许用应力[]=160MPa，贴合面的摩擦因数 f=0.15。求该螺栓组所能承受的横向静载荷。 5–11 图 5–35 ...