機械設計習題選——彈簧篇

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機械設計習題選——彈簧篇簡介
一、選擇與填空題 16-1  按照所承受的載荷不同,彈簧可分為__________、____________、__________和__________四種;而按照形狀不同,彈……
機械設計習題選——彈簧篇正文

一、選擇與填空題

16-1  按照所承受的載荷不同,彈簧可分為__________________________________________四種;而按照形狀不同,彈簧可分為___________________________________________________

16-2  下列材料中不能用來作彈簧的是_________________

   (1)70    (2)65Mn    (3)HTl50    (4)50CrVA

16-3  彈簧材料的Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類是按____________________來分的,同一材料的Ⅱ類彈簧的許用切應力值高於________________類彈簧的許用值。

16-4  碳素彈簧鋼絲的拉伸強度極限隨彈簧鋼絲直徑的增大而___________________

   (1)增大    (2)不變    (3)減小

    二、分析與思考題

16-5  彈簧主要有哪些功能?試分別舉出幾個應用實例。

16-6  彈簧製造時採用冷卷或熱卷與彈簧絲直徑有何關係?冷卷或熱卷后的熱處理方法有何區別?

16-7  什麼是彈簧的特性曲線?它與彈簧的剛度有什麼關係?定剛度彈簧和變剛度彈簧的特性曲線有何區別?

16-8  圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧受載時,彈簧絲截面上的應力最大點在什麼地方?最大應力值如何確定?為什麼要引入曲度係數K?

16-9  彈簧的旋繞比C是如何定義的?設計彈簧時,C值的取值範圍是多少?C值過大或過小有何不利?

16-10  彈簧強度計算和剛度計算的目的是什麼?影響圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧強度和剛度的主要因素有哪些?

16-11  在設計承受變載荷的圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧時,按什麼載荷進行設計計算,並需要做哪幾方面的驗算?

16-12  圓柱螺旋扭轉彈簧受載時,彈簧鋼絲內產生什麼應力?其應力最大值的位置如何確定?

16-13  已知圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧的外載荷為F,試分析只增大彈簧鋼絲直徑d、有效圈數n、中徑D三者之一時,彈簧變形是增大還

是減小。

16-14  現有兩個圓柱螺旋拉伸彈簧,若它們的材料、彈簧鋼絲直徑、彈簧中徑、端部結構等完全相同,僅有效圈數不同,試分析它們的強度、剛度大小有何不同。

16-15  當圓柱螺旋壓縮彈簧有可能失穩時,可採用哪些措施防止失穩?

16-16  在什麼情況下要對彈簧進行振動驗算?為了使彈簧正常工作,彈簧的工作頻率與彈簧基本自振頻率間有何關係?若振動驗算不合格時應如何修改設計?

    三、設計計算題

16-17  有一圓柱螺旋壓縮彈簧的外徑D2=42mm,彈簧鋼絲直徑d=7mm,有效圈數n=12,材料為B級碳素彈簧鋼絲,進行噴丸處理,求:

    (1)當承受的靜載荷F=950N時,彈簧的壓縮變形量;

    (2)當彈簧受Ⅱ類載荷時,其允許的最大工作載荷及變形量。

16-18  兩個圓柱螺旋壓縮彈簧,剛度是kF1=10N/mm,是kF2=20N/mm。求:

    (1)串聯時的綜合剛度是kF和兩個彈簧的變形比λ1/λ2

    (2)並聯時的綜合剛度是kF和兩個彈簧的載荷比F1/F2

16-19  一承受靜載荷的圓柱螺旋拉伸彈簧,已知彈簧鋼絲直徑d=4mm,彈簧中徑D=20mm,有效圈數n=22圈,彈簧材料為C級碳素彈簧鋼絲,無預應力,求彈簧允許的最大工作載荷Fmax和對應的變形量λmax

 

16-20  設計一普通安全閥中的圓柱螺旋壓縮彈簧。已知預調壓力F1=480N,變形量λ=14mm,工作行程h=1.9mm,彈簧中徑D=20mm,兩端固定支承。

 

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