低周疲劳静应力l疲劳极限、疲劳曲线及极限应力线图的应用、载荷与应力的分类第三章第三章 机械零件的强度机械零件的强度、稳定循环变应力的基本参数和种类材料的极限应力线图 零件的极限应力线图 已知某材料的力学性能为，其简化极限应力图如图示，请标 出A、C、S点的坐标，若 =2.0，试按比例绘制零件的极限应力图。 答：A（0，260）、C（240，240）、S（450，0）零件受交变应力时，N次循环时的疲劳极限为 ，其中 代号注脚“r”代表_。A. B. C. D. 在对零件进行疲劳强度计算时，首先要确定极限应力，试分析图 示极限应力图实用于什么变化规律的零件？并举一种属于这种应 力变化规律的零件。在图示零件极限应力图a)上，工作点C和D为斜齿轮轴上两种应力 工作点。试在图中标出对应的极限应力点，并说明分别会出现什 么形式的破坏?答： 如图b)所示C点对应的极限应力点为C，D点对应的极限应力 点为D。C点会出现屈服失效(塑性变形)，D点会出现疲劳失效。 摩擦的分类：摩擦的分类：干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦润滑油主要性能指标：粘度、润滑性（油性）、极压性等 润滑脂主要性能指标：滴点、针入度第四章第四章 摩擦、磨损及润滑概述摩擦、磨损及润滑概述 流体动力润滑实现条件： 1）两摩擦表面必须构成收敛状间隙；2）两表面有一定的相对速度，并带着润滑油从大口走向小口 3）润滑油必须有一定的粘度。螺纹的类型：三角形螺纹、矩形、梯形、锯齿形 应用：三角形螺纹常用于联接；矩形、梯形、锯齿形螺纹用于传动第五章 螺纹联接与螺旋传动 螺纹的主要参数：大径d（公称直径）小径d1、中径d2 螺纹联接主要类型及特点：螺 距 P、导程S 、线 数 n 螺纹升角、牙型角 1、螺栓联接（2）铰制孔螺栓联接（能精确 固定被联接件的相对位置，且能 承受横向载荷）（1）普通螺栓联接：通孔加工精度低 结构简单，不受被联接件材料限制2、双头螺栓联接螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。 适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折 装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被 联接件中拧出。3、螺钉联接适于被联接件之一较 厚（其上带螺纹孔），不 需经常装拆处。适于受载 较小情况适于被联接件之一较厚（其上带螺纹孔）， 需经常装拆处。1、松螺栓联接强度计算二、紧螺栓联接强度计算工作前有预紧力F0单个螺栓联接的强度计算1.3-考虑螺纹力矩对螺栓联接强度的影响1、仅受预紧力的螺栓联接：受横向载荷的普通螺栓联接主要防止被联接件错动 工作特点：工作前后都只受预紧力的作用 强度条件：f 接缝面间的摩擦系数i接缝界面数目KS防滑系数（可靠性系数） KS=1.11.3 受横向载荷的普通螺栓联接 的确定F0F0F0FF强度条件：2、承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接强度计算工作特点：工作前拧紧，有F0；工作后加上工作载荷F形变力 FbmF1FF2F0F已知螺栓联接的预紧力，螺栓和被联接件的刚度分别为Cb和Cm，承 受的轴向工作载荷F，求螺栓所受的总拉力F2，并问当轴向工作载荷 F增大到多少时被联接结合面会出现间隙？ 铰制孔用螺栓联接：特点：螺杆与孔间紧密配合，无间 隙，由光杆直接承受挤压和 剪切来传递外载荷F进行工作螺栓的剪切强度条件为：螺栓与孔壁接触表面的挤压强度条件为： ，FF1、受轴向载荷螺栓组联接 单个螺栓工作载荷为：轴向外载Z螺栓个数 螺栓组联接的设计图示汽缸内径D=500mm，气压P=1.2Mpa，Do=640mm,要求螺栓 间距不大于150mm，残余预紧力Qp是工作载荷的1.5倍，确定螺栓 数目和所受的最大轴向拉力。 （15分）1.解：设z个螺栓，则 取14个螺栓。 则最大轴向拉力：2、受横向载荷的螺栓组联接 特点：普通螺栓，铰制孔用螺栓皆可用，外载垂直于螺栓 轴线、防滑 普 通 螺 栓 受拉伸作用 铰制孔螺栓受横向载荷剪切、挤压作用。 （单个螺栓所承受的横向载荷相等 ） 图示紧螺栓组联接，采用二个M16的普通螺栓（小径d1=13.84 mm）， 联接所受的横向载荷F=4500 N，被联接件接合面的摩擦系数f=0.15， 联接可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用拉应力 =120 MPa，描述 螺栓杆工作前后的受力状况，并校核该联接是否安全。3、受转矩的螺栓组联接 a)普通螺栓联接 由静平衡条件则各个螺栓所需的预紧力为联接件不产生相对滑动的条件为：b)铰制孔螺栓联接组 由假设板为刚体不变形，工作后仍保持平面。由螺栓变形协调条件可知，各个螺栓的变形量和受力大小与其中心到接合面形心的距离成正比由静平衡条件在图示凸缘联轴器的螺栓组联接中，已知螺栓数目为N，联轴器接合面 摩擦系数为f ，螺栓中心圆直径为D，联轴器所传递扭矩为T。 1、若要求防滑安全系数为KS，试推导单个螺栓所需预紧力F0的计算式。 2、若已知螺栓材料的屈服极限S 及安全系数S，试写出按螺栓强度条件计算螺栓小径的计算式。 (10分)答： （1）（2）1、降低螺栓刚性 2、增大被联接件刚性 四、避免偏心载荷作用二、改善螺纹牙间载荷分布不均状况 三、减小应力集中的影响一、降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 提高螺纹联接强度的措施螺纹的公称直径是指螺纹的( )径，螺纹的升角是指螺纹( )径处的升角。 螺旋的自锁条件为 ( )。标记为螺栓GB578286 M1 6 X 80的六角头螺栓的螺纹是( )形，牙形 角等于( )度，线数等于( )，1 6代表( )，80代表( )。双头螺柱联接和螺钉联接均用于被联接件较厚而不宜钻通孔的场合，其中 双头螺柱联接用于（ ）的场合；而螺钉联接则用于( )的场合。答案大，中，升角小于当量摩擦角答案三角，60，1，螺纹的公称直径，杆长答案 经常折卸， 不经常拆卸用四个铰制孔螺栓联接两个半凸缘联轴器，螺栓均布在直径为20mm的圆周上， 轴上转矩为lONm，每个螺栓受的（ ）向力为（ ）N。仅承受预紧力的紧螺栓联接强度计算时，螺栓的危险截面上有（ ）和（ ）载 荷联合作用。因此，在截面上有（ ）应力和（ ）应力。被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或鱼眼坑，其目的是 。A易拧紧； B避免偏心载荷；C增大接触面； D外观好。 答案横，250N解4个螺栓均匀受力，则F合=1000N 所以每个螺栓250N。答案预紧F0和摩擦力矩T，拉伸和扭转答案B螺纹联接常用的防松原理有， 。其对应的防松装置有 （ ） （ ） （ ） 。对承受轴向载荷的紧螺栓联接，欲降低应力幅提高疲劳强度的措施有( ) 。螺纹副在摩擦系数一定时，螺纹的牙型角越大，则。 A当量摩擦系数越小，自锁性能越好； B当量摩擦系数越小，自锁性能 越差； C当量摩擦系数越大，自锁性能越差； D当量摩擦系数越大，自锁性能 越好；答案摩擦防松、机械防松、破坏螺蚊副防松。双螺母、开口销、焊死。答案 减小螺栓的刚度，增大被联接件的刚度答案：D 螺纹联接螺纹牙间载荷分配不均是由于（ ）。A螺母太厚；B应力集中；C螺母与螺栓变形性质不同。一螺栓联接拧紧后预紧力为F0，工作时又受轴向工作拉力F，被 联接件上的残余预紧力为F1 ，则螺栓所受总拉力等于( )。 答案：C第六章 键、花键、无键联接和销联接 平键联接的平键联接的类型类型、尺寸选择及强度计算、尺寸选择及强度计算类型类型: : 平键、半圆键、楔键、切向键平键联接: 普通平键、 导向平键与滑键 尺寸选择：按轴径选尺寸选择：按轴径选选择普通平键时，键的截面尺寸（ ）是根据 查标准来确定的，普通平键 的工作面是键的剖面尺寸通常根据按标准选取。A传递扭矩大小； B 功率大小；C轴的直径； D 轮毂的长度。如图所示轴、轴毂、平键三者的剖面配合关系应是。 当轮彀轴向移动距离较小时，可以采用联接。A 普通平键 B 半圆键； C导向平键； D 滑键。当键强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 布置。计算时按 计算？平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间带传动的工作情况分析 一、带传动的受力分析：所以带常用于高速级二：带传动的应力分析：最大应力位置：紧边绕进小轮处第八章 带传动1、工作前 :两边初拉力Fo=Fo 工作时:两边拉力变化：紧力 FoF1；松边：FoF2 2、带传动是靠带与带轮接触弧上的摩擦力传递运动和动 力的。有效圆周力:eef 12 大小：max 1+ b1+ c带传动的弹性滑动和打滑：弹性滑动及后果： 这种由于带的紧松边拉力不同，因而弹性变形不同而引起的 带与带轮间的滑动，称为带传动的弹性滑动。这是带传动正常工 作时固有的特性。 后果：传动比不恒定；效率下降；引起带磨损；温度上升，打滑:带传动靠摩擦工作，当需要传递的圆周力超过最大摩擦力 时，带和带轮间出现显著的相对滑动现象，称为打滑. 后果：从动轮转速急剧下降，使传动失效。带传动的失效形式和设计准则 1、打滑； 2、带的疲劳破坏主要设计参数的选择例:三角带传动传递的功率P，平均带速V，紧边拉力是松边拉力的 两倍（即F1=2F2），试求紧边拉力F1、有效圆周力Fe及初拉力F01.解：故紧边拉力为1.5KN，松边拉力为0.75KN，初拉力为1.125KN， 有效圆周力为? 0.75KN带传动中，带上受的三种应力是 ( ) 应力，( ) 应力 和（ )应力，最大应力等于（ ） ，发生在（ ）处 。带传动中，带的紧边拉力与松边拉力的比值F1/ F2，当空 载时为( ) ，当载荷使带传动开始打滑时为( )带传动不能保证精确的传动比的原因是（ ） 。带上受的应力中，（ ）应力在带的各截面上都一样 。带传动主要依靠（ ）来传递运动和功率的 A 带与带轮接触面之间的正压力； B带的紧边拉力； C 带与带轮接触面之间摩擦力； D带的初拉力。带传动中，用（ ）方法可以使小带轮包角加大。A 增大小带轮直径； B 减小小带轮直径；C 增大大带轮直径； D减小中心距。带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2 则其传递的有效圆周力为（ ）。AF1+ F2； B(F1一 F2)2； CF1- F2； D(F1+ F2)2。V带传动比平带传动能力大，这是因为V带与带轮工作面上的正压 力大，因而摩擦力也大。( )带传动工作时，为什么从动带轮的节圆线速度比主动带轮低？在V带传动设计中，为什么小带轮包角不能过小?增加小带轮包角的 措施有哪些?什么是带传动的弹性滑动？有哪些后果？带传动装置一般放在高速级还是放在低速级？第九章 链链 传传 动动即主动轮虽作等角速度回转，而链条前进的瞬时速度却 周期性地由小到大，又由大到小的变化，每转过一个链接， 链速的变化就重复一次，链轮的节距越大，齿数越少， 相位角的变化范围就越大，链速的变化也就越大。 链在水平方向上的速度作周期性变化的同时，在垂直方向