【文章內(nèi)容簡介】 接的失效形式為過度磨損，而磨損的速度快慢主要與壓力有關(guān)。壓力的大小首先應(yīng)滿足靜強(qiáng)度條件，即小于許用擠壓應(yīng)力，然后，為了使動(dòng)連接具有一定的使用壽命，特意將許用壓力值定得較低。如果動(dòng)連接的相對滑動(dòng)表面經(jīng)過淬火處理，其耐磨性得到很大的提高，可相應(yīng)地提高其許用壓力值。6－11 答：靜連接花鍵的主要失效形式是工作面被壓潰，動(dòng)連接花鍵的主要失效形式是工作面過度磨損，靜連接按式（6－5）計(jì)算，動(dòng)連接按式（6－6）計(jì)算。96—12 答：脹套串聯(lián)使用時(shí)，由于各脹套的脹緊程度有所不同，因此，承受載荷時(shí)各個(gè)脹套的承載量是有區(qū)別的。所以，計(jì)算時(shí)引入額定載荷系數(shù) m 來考慮這一因素的影響。6－13 答：銷的類型和應(yīng)用場合略，銷連接的失效形式為銷和孔壁的擠壓破壞以及銷的剪斷。6－14 答：定位用銷的尺寸按連接結(jié)構(gòu)確定，不做強(qiáng)度計(jì)算。連接用銷的尺寸根據(jù)連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)按經(jīng)驗(yàn)或規(guī)范確定，必要時(shí)校核其剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。安全銷的直徑按過載時(shí)被剪斷的條件確定。6—15 答：1．鍵的工作長度 l = 180 ? 22 = 158mm 錯(cuò)誤，應(yīng)當(dāng)為 l = 130 ? 22 / 2 ? 5 = 114mm 。2．許用擠壓應(yīng)力[σp] = 110MPa 錯(cuò)誤，應(yīng)當(dāng)為[ P] = 40MPa 。6—16 解：1．確定聯(lián)軸器處鍵的類型和尺寸選 A 型平鍵，根據(jù)軸徑 d = 70mm ，查表 61 得鍵的截面尺寸為： b = 20mm ， h = 12mm ，取鍵長L = 110mm ，鍵的標(biāo)記為：鍵 20110 GB/T 10962003。2．校核連接強(qiáng)度聯(lián)軸器的材料為鑄鐵，查表 62，取 [σp] = 55MPa ， k = =110 ? 20 = 90mm ，由公式（61），擠壓應(yīng)力12 = 6mm ， l = L ? b =σ=2000T 2000 1000σ滿足強(qiáng)度條件。pkld=6 90 70= [p]3．確定齒輪處鍵的類型和尺寸。選 A 型平鍵，根據(jù)軸徑 d = 90mm ，查表 61 得鍵的截面尺寸為： b = 25mm ， h = 14mm ，取鍵長L = 80mm ，鍵的標(biāo)記為：鍵 2580 GB/T 10962003。4．校核連接強(qiáng)度齒輪和軸的材料均為鋼，查表 62，取 [σp] = 110MPa ， k = = 14 = 7mm ， l = L ? b= 80 ?25 = 55mm，由公式（61），擠壓應(yīng)力σ2000T 2000 1000σ=== [ ]滿足強(qiáng)度條件。6—17 解：1．軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩pkld7 55 90p2．確定楔鍵尺寸T = Fedd/ 2 = 1500 250 / 2 =? m根據(jù)軸徑 d = 45mm ，查手冊得鉤頭楔鍵的截面尺寸為： b = 14mm ， h = 9mm ，取鍵長 L = 70mm ，鍵的標(biāo)記為：鍵 1470 GB/T 15651979。3．校驗(yàn)連接強(qiáng)度帶輪的材料為鑄鐵，查表 62，取[σp] = 55MPa ，取 f = ，l = L ? h = 70 ? 9 = 61mm ，由公式（63），擠壓應(yīng)力滿足強(qiáng)度條件。σp=12000Tfdbl(b + 6 )=1200014 61(14 + 6 45)10=σ [p]6—18 解：1．計(jì)算普通平鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩查表 61，B 型平鍵的截面尺寸為：b = 28mm ，h = 16mm ，取鍵長 L = 140mm ，k = =l = L = 140mm ，由公式（61），平鍵連接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩 16 = 8mm ，≤kldσ[ ]=8140 102100 =?5712N mT120002．計(jì)算花鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩p2000查手冊，中系列矩形花鍵的尺寸為：z d D B = 10 9210214 ，C = ，ψ = ，l = 150mm ，102 92dm=D+ d=+=2 2遞的轉(zhuǎn)矩97mm，210292h =D? d ? C = ? ? 2 = ，由公式（65），花鍵連接所允許傳2 26—19 解：T2≤12000σ[ ]ψzhldmp=12000 =10 150 97 100?20734N m根據(jù)軸徑 d = 100mm ，查手冊得 Z2 型脹套的尺寸為： d = 100mm ， D = 145mm ，單個(gè)脹套的額定轉(zhuǎn)T =矩[ ]? m，額定軸向力[Fa] = 192kN ，Z2 型脹套的標(biāo)記為：Z2100145 GB/T 587686。查表 64，額定載荷系數(shù) m = ，總額定轉(zhuǎn)矩和總額定軸向力分別為傳遞的聯(lián)合作用力[Tn] = m[T ] = =[Fan] = m[Fa] = 192 =T 2 ? m=2+ ( 2000)2=+2000 122=FR連接的承載能力足夠。6—20 答：Fad100 (100)F260kN [an]a) 參見教材圖 61a； b）兩楔鍵之間的夾角為 90 ~ 120 ； c) 參見教材圖 65； d）輪轂無法裝拆，應(yīng)當(dāng)改用鉤頭楔鍵，增長軸上的鍵槽； e)半圓鍵上方應(yīng)有間隙； f) 參見教材圖 618b。改正圖從略。6—21 解：題解 6—21 圖11第七章 鉚接、焊接、膠接和過盈連接7—1 （3） ；7—2 對接焊縫 ；角焊縫 ；同一平面內(nèi) ；不同平面內(nèi) ；7—3 剪切 ； 拉伸 ；7—4 （4） ； 7—5 （3） ；7－6 答：按鉚縫性能的不同分為強(qiáng)固鉚縫，強(qiáng)密鉚縫和緊密鉚縫。強(qiáng)固鉚縫用于以鉚接強(qiáng)度為基本要求的鉚縫；強(qiáng)密鉚縫用于不但要求具有足夠的強(qiáng)度，而且要求保證良好的緊密性的鉚縫；緊密鉚縫用于僅以緊密性為基本要求的鉚縫。7－7 答：鉚釘連接的破壞形式為鉚釘被剪斷，被鉚板擠壓、剪切、拉伸等破壞。校核鉚釘連接時(shí)，應(yīng)校核被鉚件的拉伸強(qiáng)度條件，校核被鉚件孔壁的擠壓強(qiáng)度條件，以及校核鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件，見教材中式（7－1）、（7－2）、（7－3）。7－8 答：焊縫的強(qiáng)度與被焊件本身的強(qiáng)度之比，稱為焊縫強(qiáng)度系數(shù)。對于對接焊縫，當(dāng)焊縫與被焊件邊線的夾角 α ≤ 45 時(shí)，焊縫的強(qiáng)度將不低于母板的強(qiáng)度。7－9 答：當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)中有角鋼等構(gòu)件時(shí)，因?yàn)榻卿摻孛娴男涡脑诮卿搶挾确较蛏鲜遣粚ΨQ的，應(yīng)該采用不對稱側(cè)面焊縫，兩側(cè)焊縫的長度按式（7－5）計(jì)算。7－10（略）7－11（略）7－12 答：過盈連接的裝配方法有壓入法和脹縮法，在過盈量相同的情況下，采用脹縮法裝配的過盈連接，可減少或避免損傷配合表面，因此緊固性好。7－13 答：過盈連接的承載能力是由連接的結(jié)構(gòu)尺寸，過盈量、材料的強(qiáng)度以及摩擦系數(shù)、表面粗糙度、裝配方法等共同決定的。7－14 答：可主要采取以下幾種措施來提高連接強(qiáng)度：①增大配合處的結(jié)構(gòu)尺寸，從而可減小過盈量，降低連接件中的應(yīng)力；②增大包容件和被包容件的厚度，可提高連接強(qiáng)度；③改用高強(qiáng)度的材料；④提高配合面的摩擦系數(shù)，從而減小過盈量。7—15 解：1．確定許用應(yīng)力被鉚件的材料為 Q235，查表 71，取[σ ] = 210MPa ，[σp] = 420MPa 。鉚釘?shù)牟牧蠟?Q215，查表71，取 [τ] = 180MPa 。2．驗(yàn)算被鉚件的強(qiáng)度被鉚件上的拉伸應(yīng)力可由下式簡化計(jì)算。其中 d = 2δ = 210 = 20mm 。F3σ =d δ=200 10=σ [ ]被鉚件上的擠壓應(yīng)力(b ?3 )(180 ? 3 20) 10200 103σp=F==σ [ ]滿足強(qiáng)度條件。δd z20 10 712p1．驗(yàn)算鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度4F3滿足強(qiáng)度條件。7—16 解：1．確定許用應(yīng)力τ =π2d z=4 200 10π 2 20 7=τ [ ]被焊件的材料為 Q235，采用普通方法檢查焊縫質(zhì)量，查表 73，取[σ ′] = 180MPa ， [τ ′] = 140MPa 。2．校核焊縫強(qiáng)度對接焊縫和搭接焊縫所能承受的載荷分別為F1≤ bδ[σ ′] = 17012180 = 367200NF2≤ [τ ′] = 80 12 140 = 94080N焊縫所能承受的總載荷FΣ=F1+ F2= 367200 + 94080 = 461280N ≈ 461kN焊縫所受到的工作載荷 F = 400kN FΣ ，滿足強(qiáng)度條件。7—17 解：1．計(jì)算最小過盈量 Δmin++過盈連接的配合為 H7/s6，查手冊得孔公差為Φ 2500。軸公差為Φ 250+ ，最小有效過盈量δmin= 140 ? 46 = 94μm 。查表 76，表面粗糙度 Ra= 對應(yīng)于 Rz= 。由公式（712），采用壓入法和脹縮法裝配得到的最小過盈量分別為δμ δ= ? = ?+壓入法：Δminmin2min(Rz1Rz2)脹縮法：= 94 ? ( + ) =Δmin= δmin= 94μmμ m2．計(jì)算配合面間的最小徑向壓力 pmin包容件的材料為鑄錫磷青銅，查得 E2= 105MPa ， μ2= 。被包容件的材料為鑄鋼，查得E1= 2 105MPa ，μ1= 。兩者的剛度系數(shù)分別為2+22+2=d dμ250 210c1 ? =? = 12?2 12?2d d12 2250 210+2+2c=d2dμ+ =280 250+ = 22 2 222?d2d?280 250由公式（711），采用兩種方法裝配，配合面間的最小徑向壓力分別為壓入法：pmin=d(c1Δminc2+ 3=+3=EE) 10250 (55) 10脹縮法：pmin=1250 (2 594+52 10=3) 10 102 103．計(jì)算允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩 T 10由公式（79），兩種裝配方法允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩分別為13壓入法：T≤2Pminπd lf2π=π 2502 60 2=?1920N m脹縮法：7—18（略）7—19 解：T≤ 2502 60 2=?2032N m1．計(jì)算切向鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩根據(jù)軸徑 d = 100mm ，查手冊得普通切向鍵的尺寸為：t = 9mm ，取 c = ， f = ，l = 150mm ，由公式（64）普通切向鍵連接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩1T ≤( f +σ)dl(t ? c)[ ]1=100011000 ( +p)100 150 (9 ? )100 =?6536N m2．計(jì)算漸開線花鍵連接傳遞的轉(zhuǎn)矩漸開線花鍵的參數(shù)為： z = 19 ， h = m = 5mm， l = 150mm ， dm= mz = 519 = 95mm ，取ψ = 。由公式（65），漸開線花鍵連接所允許傳遞的轉(zhuǎn)矩T2≤1ψσ[ ] =zhldmp1? 19 5 150 95100 = 50766N m20003．計(jì)算 Z2