2.4 连接件的剪切与挤压（同步练习）-《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

任务2.4 连接件的剪切与挤压 同步练习 一、选择题 1.工程中对螺栓、键等连接件进行实用计算时，通常假设（ ） A. 剪力呈线性分布 B. 挤压力呈抛物线分布 C. 剪力、挤压力均均匀分布 D. 剪力集中作用于截面中心 2．若被连接的两零件材料不同，则挤压破坏首先发生在（ ） A. 强度高的材料 B. 强度低的材料 C. 刚度高的材料 D. 塑性好的材料 3．剪板机剪切钢板时，m—n 截面处的变形属于（ ） A. 拉伸变形 B. 弯曲变形 C. 剪切变形 D. 扭转变形 4．键连接中，键的左侧上半部分与轮毂键槽之间产生的应力主要是（ ） A. 拉应力 B. 挤压应力 C. 弯曲应力 D. 扭转剪应力 5．在实用计算法中，若挤压应力 σp 超过许用值 [σp]，则塑性材料将（ ） A. 发生表面塑性变形 B. 立即断裂 C. 产生疲劳裂纹 D. 发生弹性失稳 6．下列零件中，哪一个通常被设计成“薄弱环节”以保护关键零件？ A. 汽轮机叶片 B. 安全销 C. 主轴轴承 D. 齿轮轮毂 7．剪切面附近应力分布复杂，工程上简化为（ ） A. 线性分布 B. 均匀分布 C. 指数分布 D. 正弦分布 8．挤压应力 σp 的定义是（ ） A. 挤压力/剪切面面积 B. 挤压力/挤压面投影面积 C. 剪力/剪切面面积 D. 弯矩/截面模量 9．剪板机剪切钢板时，上、下刀刃施加的力满足（ ） A. 大小相等、方向相同 B. 大小不等、方向相反 C. 大小相等、方向相反、作用线平行且靠近 D. 大小相等、方向垂直 10．若要求键的挤压强度足够，设计时应保证（ ） A. p ≤ τmax B. p ≤ [p] C. τ ≤ [p] D. p ≥ [p] 二、判断题 1.剪板机剪断钢板时，钢板主要发生拉伸破坏。（ ） 2．在键连接中，挤压应力通常假定在挤压面上均匀分布。（ ） 3．安全销的设计强度必须高于它所连接的所有零件。（ ） 4．只要材料的剪切强度足够，挤压强度自然满足。（ ） 5．实用计算法适用于标准连接件的初步设计。（ ） 三、多选题 1.以下哪些零件在连接中同时承受剪切与挤压？ A. 键 B. 铆钉 C. 传动轴 D. 螺栓 2．关于“安全销”设计的说法正确的是（ ） A. 其强度应高于被保护零件 B. 其强度应低于被保护零件 C. 超载时先破坏以切断载荷传递 D. 安全销破坏后必须立即更换 3．实用计算法采用均匀应力假设的原因包括（ ） A. 真实应力分布难以精确获得 B. 计算简便，满足工程精度 C. 均匀分布总是与实际情况一致 D. 便于直接应用强度条件公式 4．下列哪些现象属于挤压破坏？ A. 键槽边缘压溃 B. 铆钉杆剪断 C. 螺栓头压陷 D. 钢板被剪板机剪断 5．剪切强度条件 τ ≤ [τ] 中的 τ 指（ ） A. 名义平均剪应力 B. 最大剪应力 C. 按实用计算法得到的平均剪应力 D. 截面上的真实最大剪应力 四、简答题： 1.简述剪切变形与挤压变形“相伴而生”的工程意义。 2．说明为什么实用计算法可以采用“均匀分布”假设。 3．列举两种利用“薄弱环节”保护重要零件的工程实例，并说明其工作原理。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 任务2.4 连接件的剪切与挤压 同步练习答案及解析 一、选择题 1.工程中对螺栓、键等连接件进行实用计算时，通常假设（ ） A. 剪力呈线性分布 B. 挤压力呈抛物线分布 C. 剪力、挤压力均均匀分布 D. 剪力集中作用于截面中心 【答案】：C 【解析】：实用计算法把复杂分布简化为均匀分布，便于用平均应力公式校核。 2．若被连接的两零件材料不同，则挤压破坏首先发生在（ ） A. 强度高的材料 B. 强度低的材料 C. 刚度高的材料 D. 塑性好的材料 【答案】：B 【解析】：强度低的材料抗压溃能力弱，先产生塑性变形或压溃。 3．剪板机剪切钢板时，m—n 截面处的变形属于（ ） A. 拉伸变形 B. 弯曲变形 C. 剪切变形 D. 扭转变形 【答案】：C 【解析】：两刀刃作用线平行且靠近，使截面产生相对错动，典型剪切变形。 4．键连接中，键的左侧上半部分与轮毂键槽之间产生的应力主要是（ ） A. 拉应力 B. 挤压应力 C. 弯曲应力 D. 扭转剪应力 【答案】：B 【解析】：键与键槽面接触传力，属于挤压受力。 5．在实用计算法中，若挤压应力 σp 超过许用值 [σp]，则塑性材料将（ ） A. 发生表面塑性变形 B. 立即断裂 C. 产生疲劳裂纹 D. 发生弹性失稳 【答案】：A 【解析】：材料屈服产生不可恢复的塑性变形。 6．下列零件中，哪一个通常被设计成“薄弱环节”以保护关键零件？ A. 汽轮机叶片 B. 安全销 C. 主轴轴承 D. 齿轮轮毂 【答案】：B 【解析】：安全销在超载时先剪断，保护昂贵或重要的主体件。 7．剪切面附近应力分布复杂，工程上简化为（ ） A. 线性分布 B. 均匀分布 C. 指数分布 D. 正弦分布 【答案】：B 【解析】：为便于计算，假设切应力在剪切面上均匀分布。 8．挤压应力 σp 的定义是（ ） A. 挤压力/剪切面面积 B. 挤压力/挤压面投影面积 C. 剪力/剪切面面积 D. 弯矩/截面模量 【答案】：B 【解析】：σp = Fp / Ap，其中 Ap 为有效接触投影面积。 9．剪板机剪切钢板时，上、下刀刃施加的力满足（ ） A. 大小相等、方向相同 B. 大小不等、方向相反 C. 大小相等、方向相反、作用线平行且靠近 D. 大小相等、方向垂直 【答案】：C 【解析】：这是产生纯剪切的基本受力特征。 10．若要求键的挤压强度足够，设计时应保证（ ） A. p ≤ τmax B. p ≤ [p] C. τ ≤ [p] D. p ≥ [p] 【答案】：B 【解析】：挤压强度条件为工作挤压应力不超过许用挤压应力。 二、判断题 1.剪板机剪断钢板时，钢板主要发生拉伸破坏。（ ） 【答案】：× 【解析】：主要发生剪切破坏。 2．在键连接中，挤压应力通常假定在挤压面上均匀分布。（ ） 【答案】：√ 【解析】：在键连接中，挤压应力通常假定在挤压面上均匀分布。 3．安全销的设计强度必须高于它所连接的所有零件。（ ） 【答案】：× 【解析】：应低于被保护零件，以便先破坏。 4．只要材料的剪切强度足够，挤压强度自然满足。（ ） 【答案】：× 【解析】：两种强度需分别校核。 5．实用计算法适用于标准连接件的初步设计。（ ） 【答案】：√ 【解析】：实用计算法适用于标准连接件的初步设计。 三、多选题 1.以下哪些零件在连接中同时承受剪切与挤压？ A. 键 B. 铆钉 C. 传动轴 D. 螺栓 【答案】：A、B、D 【解析】：键、铆钉、螺栓均通过剪切传力并伴随挤压；传动轴主要受扭转或弯曲。 2．关于“安全销”设计的说法正确的是（ ） A. 其强度应高于被保护零件 B. 其强度应低于被保护零件 C. 超载时先破坏以切断载荷传递 D. 安全销破坏后必须立即更换 【答案】：B、C、D 【解析】：安全销需故意弱化，断后需更换；A 与其设计目的相反。 3．实用计算法采用均匀应力假设的原因包括（ ） A. 真实应力分布难以精确获得 B. 计算简便，满足工程精度 C. 均匀分布总是与实际情况一致 D. 便于直接应用强度条件公式 【答案】：A、B、D 【解析】：C 错误，均匀分布只是近似。 4．下列哪些现象属于挤压破坏？ A. 键槽边缘压溃 B. 铆钉杆剪断 C. 螺栓头压陷 D. 钢板被剪板机剪断 【答案】：A、C 【解析】：B、D 为剪切破坏，A、C 为挤压破坏。 5．剪切强度条件 τ ≤ [τ] 中的 τ 指（ ） A. 名义平均剪应力 B. 最大剪应力 C. 按实用计算法得到的平均剪应力 D. 截面上的真实最大剪应力 【答案】：A、C 【解析】：实用计算法采用名义平均值，而非真实峰值。 四、简答题： 1.简述剪切变形与挤压变形“相伴而生”的工程意义。 【答案】： 在键、螺栓、铆钉等连接中，传力路径上既存在剪切面，也存在接触挤压面；剪力引起剪切变形，同时接触面产生高压而出现挤压变形。若忽略其一，可能导致连接失效。因此设计时必须同时校核剪切强度与挤压强度，确保整个传力路径安全可靠。 2．说明为什么实用计算法可以采用“均匀分布”假设。 【答案】： 真实剪力、挤压力分布复杂，受几何形状、摩擦、材料不均匀性影响，精确计算困难且不必要。实用计算法通过假设均匀分布，将复杂问题简化为平均应力计算；经验表明，只要选取合适的许用应力，这种方法既简便又能满足工程精度要求，因而被广泛采用。 3．列举两种利用“薄弱环节”保护重要零件的工程实例，并说明其工作原理。 【答案】： 剪切式安全销：安装在传动链中，强度低于齿轮、轴等，超载时剪断切断扭矩，避免主体损坏。 压力容器爆破片：爆破片材料强度低于壳体，当内压异常升高时爆破片破裂泄压，防止容器爆炸。两者通过“先破坏弱件”释放能量，保护关键设备。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$