第十五章 联轴器和离合器
一、选择与填空题
15-1 试查手册确定下列联轴器的相对位移补偿量范围。
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类型
位移
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滑块联轴器
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弹性柱销联轴器
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齿式联轴器
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轮胎联轴器
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补偿量范围
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x/mm
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y/mm
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α/(°)
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15-2 牙嵌离合器的许用压力和许用弯曲应力与____________有关。
(1)工作情况系数KA (2)接合时的转速状态 (3)牙的形状 (4)牙的数量
15-3 弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分，非金属材料的弹性元件是_____________，其刚度多随载荷增大而__________。
15-4 多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成碟形，这是为了________________。
(1)减轻盘的磨损 (2)提高盘的刚性 (3)使离合器分离迅速 (4)增大当量摩擦系数
二、分析与思考题
15-5 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别?各用于什么场合?
15-6 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点?各适用于什么场合?
15-7 在下列工况下，选择哪类联轴器较好?试举出一两种联轴器的名称。
(1)载荷平稳，冲击轻微，两轴易于准确对中，同时希望联轴器寿命较长。
(2)载荷比较平稳，冲击不大，但两轴轴线具有一定程度的相对偏移。
(3)载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。
(4)机器在运转过程中载荷较平稳，但可能产生很大的瞬时过载，导致机器损坏。
15-8 十字轴万向联轴器适用于什么场合?为何常成对使用?在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等?
15-9 在联轴器和离合器设计计算中，引人工作情况系数KA是为了考虑哪些因素的影响？
15-10 选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面的因素?
15-11 牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点?各适用于什么场合?
15-12 多盘摩擦离合器的许用压力[p]与哪些因素有关?为什么?
三、设计计算题
15-13 有一链式输送机用联轴器与电动机相联接。已知传递功率P=15kW，电动机转速n=1460r/min，电动机轴伸直径d=42mm。两轴同轴度好，输送机工作时起动频繁并有轻微冲击。试选择联轴器的类型和型号。
15-14 一搅拌机的轴通过联轴器与减速器的输出轴相联接，原动机为电动机，减速器输出轴的转速n=200r/min，传递的转矩T=1000N·m，两轴工作时有少量偏移，试选择此联轴器的类型和型号。
15-15 一机床主传动换向机构中采用多盘摩擦离合器。已知外摩擦盘5片，内摩擦盘4片，摩擦盘接合面内径D1=60mm，外径D2=110mm，传递功率P=4.4kW，转速n=1214r/min，摩擦盘材料为 淬火钢，在油中工作，每小时接合约120次。试求此离合器所需的轴向总压力F，并验算此离合器。
15-16 一剪切销安全联轴器如图所示，传递转矩Tmax=800N·m，销钉直径d=6mm，销钉材料用45钢正火，销钉中心所在圆的直径D=100mm，销钉数z=2，取[τ]=0.7σB。试求此联轴器在载荷超过多大时方能起到安全保护作用。
题15-16图
第十六章 弹 簧
一、选择与填空题
16-1 按照所承受的载荷不同，弹簧可分为__________、____________、__________和__________四种；而按照形状不同，弹簧可分为_________、___________、___________、___________和_________。
16-2 下列材料中不能用来作弹簧的是_________________。
(1)70 (2)65Mn (3)HTl50 (4)50CrVA
16-3 弹簧材料的Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类是按____________________来分的，同一材料的Ⅱ类弹簧的许用切应力值高于________________类弹簧的许用值。
16-4 碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限随弹簧钢丝直径的增大而___________________。
(1)增大 (2)不变 (3)减小
二、分析与思考题
16-5 弹簧主要有哪些功能?试分别举出几个应用实例。
16-6 弹簧制造时采用冷卷或热卷与弹簧丝直径有何关系?冷卷或热卷后的热处理方法有何区别?
16-7 什么是弹簧的特性曲线?它与弹簧的刚度有什么关系?定刚度弹簧和变刚度弹簧的特性曲线有何区别?
16-8 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧受载时，弹簧丝截面上的应力最大点在什么地方?最大应力值如何确定?为什么要引入曲度系数K?
16-9 弹簧的旋绕比C是如何定义的?设计弹簧时，C值的取值范围是多少?C值过大或过小有何不利?
16-10 弹簧强度计算和刚度计算的目的是什么?影响圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧强度和刚度的主要因素有哪些?
16-11 在设计承受变载荷的圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧时，按什么载荷进行设计计算，并需要做哪几方面的验算?
16-12 圆柱螺旋扭转弹簧受载时，弹簧钢丝内产生什么应力?其应力最大值的位置如何确定?
16-13 已知圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的外载荷为F，试分析只增大弹簧钢丝直径d、有效圈数n、中径D三者之一时，弹簧变形是增大还是减小。
16-14 现有两个圆柱螺旋拉伸弹簧，若它们的材料、弹簧钢丝直径、弹簧中径、端部结构等完全相同，仅有效圈数不同，试分析它们的强度、刚度大小有何不同。
16-15 当圆柱螺旋压缩弹簧有可能失稳时，可采用哪些措施防止失稳?
16-16 在什么情况下要对弹簧进行振动验算?为了使弹簧正常工作，弹簧的工作频率与弹簧基本自振频率间有何关系?若振动验算不合格时应如何修改设计?
三、设计计算题
16-17 有一圆柱螺旋压缩弹簧的外径D2=42mm，弹簧钢丝直径d=7mm，有效圈数n=12，材料为B级碳素弹簧钢丝，进行喷丸处理，求：
(1)当承受的静载荷F=950N时，弹簧的压缩变形量；
(2)当弹簧受Ⅱ类载荷时，其允许的最大工作载荷及变形量。
16-18 两个圆柱螺旋压缩弹簧，刚度是kF1=10N/mm，是kF2=20N/mm。求：
(1)串联时的综合刚度是kF和两个弹簧的变形比λ1/λ2；
(2)并联时的综合刚度是kF和两个弹簧的载荷比F1/F2。
16-19 一承受静载荷的圆柱螺旋拉伸弹簧，已知弹簧钢丝直径d=4mm，弹簧中径D=20mm，有效圈数n=22圈，弹簧材料为C级碳素弹簧钢丝，无预应力，求弹簧允许的最大工作载荷Fmax和对应的变形量λmax。
16-20 设计一普通安全阀中的圆柱螺旋压缩弹簧。已知预调压力F1=480N，变形量λ=14mm，工作行程h=1.9mm，弹簧中径D=20mm，两端固定支承。
