第7卷 销连接的应用 江苏省（单独招生）《机械基础》（高教版·第三版） 单元过关卷

江苏省（单独招生）机电类 《机械基础》（高教版·第三版） 销连接的应用 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 销联接在机械中起紧固或定位联接作用。（ ） 【答案】错误 【解析】销的功能：定位、连接、做安全销。 2. 销连接主要用于固定零件之间的相对位置，有时还可做防止过载的安全销。（ ） 【答案】正确 【解析】销是标准件，可用来作为定位零件，用以确定零件间的相互位置；也可起联接作用，以传递横向力或转矩；或作为安全装置中的过载切断零件。销可以分为圆柱销、圆锥销和异形销等。 3. 销连接适合需要频繁拆卸和重新组装的场合。（ ） 【答案】正确 【解析】销连接可以灵活拆卸和重新组装，适合需要经常更换或调整的部件。 4. 销连接主要用于固定零件之间的相对位置。（ ） 【答案】正确 【解析】销连接常用于保证零件装配后的相对位置准确，特别是定位销可在拆装后保持零件间的定位关系。除定位外，销还可用于连接和安全保护，但题干所述“主要用于固定零件之间的相对位置”符合销连接的典型应用。 5. 圆柱销与销孔之间必须采用过盈配合。（ ） 【答案】正确 6. 安全销在过载时会被剪断，从而保护其他零部件，属于安全保护装置。（ ） 【答案】正确 【解析】安全销用于机械传动中的过载保护。当载荷或转矩超过规定值时，安全销首先被剪断，使传动中断，从而避免齿轮、轴、联轴器等重要零部件损坏，因此属于安全保护装置。 7. 安全销的直径按销的剪切强度计算，当过载为50%时应被剪断。 （ ） 【答案】错误 【解析】安全销的直径通常应根据规定的剪断载荷或剪断转矩，按销的剪切强度进行计算，使其在设定的过载条件下剪断。题干把“过载为50%时应被剪断”作为固定要求是不准确的，具体剪断过载值应由设备保护要求确定。 8. 安全离合器在过载保护后，当载荷恢复正常时不能自动接合传递转矩，需更换剪切销。（ ） 【答案】正确 【解析】采用剪切销进行保护的安全离合器或联轴器，在过载时剪切销会被剪断，传动随即中断。载荷恢复正常后，因剪切销已损坏，不能自动恢复传递转矩，必须更换新的剪切销后才能重新工作。 9. 销是一种固定零件的圆柱形零件，通常用于轴和轴套的连接。（ ） 【答案】正确 【解析】销是一种通过插销孔固定在零件上的圆柱形零件，常用于轴和轴套的连接。 10. 销可以用作安全装置中过载剪断的元件。（ ） 【答案】正确 【解析】销可作为安全装置中的薄弱元件使用。当机械系统发生过载时，安全销按预定剪切面被剪断，使传动脱开或中断，从而保护其他重要零部件不受损坏。 二、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. 销连接通常用于以下哪种情况（ ） A. 传递扭矩和防止轴相对转动 B. 临时固定两个部件 C. 提高连接的密封性 D. 实现永久固定 【答案】B 【解析】销连接通常用于临时固定两个部件，因为易于安装和拆卸。 12. ______不是销的作用（ ） A. 定位作用 B. 连接作用 C. 安全作用 D. 支承作用 【答案】D 【解析】销的常见作用包括定位作用、连接作用和安全作用。定位销用于保证零件相对位置，连接销可传递较小载荷或实现铰接，安全销用于过载剪断保护。支承作用不是销的主要作用。 13. 销连接如图所示，其中圆锥销起______作用（ ） A. 传递轮毂与轴间的较小转矩 B. 确定零件间的相互位置 C. 传递轮毂与轴间的较大转矩 D. 充当过载剪断元件 【答案】B 14. 结构简单，承载不大，但要求同时对轴向与周向都固定的连接应为用（ ） A. 平键连接 B. 花键连接 C. 销连接 D. 轴肩 【答案】C 【解析】平键连接和花键连接只能周向固定，轴肩只能轴向固定。 销连接可以同时对轴向与周向都固定，且结构简单，承载不大。 选C 15. 用于过载保护的销是（ ） A. 圆柱销 B. 圆锥销 C. 开口销 D. 安全销 【答案】D 【解析】用于过载保护的销称为安全销。安全销在载荷超过规定值时被剪断，使传动中断，保护其他零部件。圆柱销、圆锥销多用于定位或连接，开口销多用于防松。 16. 销连接的正确应用是（ ） A. 定位销通常同时用于传递转矩 B. 不能用安全销传递横向力 C. 定位销使用的数量不得少于2个 D. 不允许在安全销上切出槽口 【答案】C 【解析】定位销通常用于定位，数量一般不少于2个。 故选C 17. 如图所示为某一销联接，试问其中圆锥销起______作用。（ ） A. 用以传递轮毂与轴间的较大转矩 B. 用以传递轮毂与轴间的较小转矩 C. 确定零件间的相互位置 D. 充当过载剪断元件 【答案】C 18. 销联接的主要作用是（ ） A. 定位 B. 传递运动 C. 传递转矩 D. 承受弯矩 【答案】A 【解析】销联接主要用于定位。 19. 销连接在机械中除起到连接作用外，还起______和保险作用（ ） A. 固定作用 B. 定位作用 C. 过载剪断 D. 传动作用 【答案】B 【解析】销连接在机械中除可起连接作用外，还常用于保证两个零件之间的相对位置准确，即定位作用；同时安全销还能在过载时剪断，起保险保护作用。因此空格处应填“定位作用”。 20. 开口销常与______配合使用，防止螺母松动。（ ） A. 螺栓 B. 螺钉 C. 销轴 D. 双头螺柱 【答案】A 【解析】开口销常穿过螺栓端部的孔，并与开槽螺母配合使用。装配后将开口销两脚分开，可限制螺母转动，从而防止螺母松动。因此本题应选“螺栓”。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 在箱体与端盖装配中，为保证拆装后仍能恢复准确的相对位置，除用螺栓紧固外，通常还应设置______进行定位。 【答案】定位销 【解析】定位销主要用于确定零件之间的相对位置，常与螺纹连接配合使用。螺栓主要起紧固作用，定位销则保证装配位置的准确性。 22. 主要用于冲击、振动的场合的销是______。 【答案】弹性圆柱销 【解析】弹性圆柱销具有一定弹性，装入销孔后依靠弹性变形产生夹紧力，抗振性较好，不易松脱，适用于有冲击、振动的连接或定位场合。 23. 键连接和销连接都是为了提高机械连接部件的______。 【答案】稳定性和可靠性 【解析】键连接和销连接都是为了提高机械连接部件的稳定性和可靠性，确保机械设备正常运转。 24. 销可用来实现轴毂连接，并传递不大的轴向力和转矩，故又称______。 【答案】连接销 【解析】销按用途可分为定位销、连接销和安全销等。用于实现零件连接并传递不大载荷、轴向力或转矩的销，主要承担连接和传力作用，因此称为连接销。 25. 在机械装配中，主要用于保证两个零件相对位置准确的销称为（ ）。 【答案】定位销 【解析】定位销用于确定零件之间的相对位置，常与螺钉配合使用，螺钉主要承担紧固作用。 四、简答题（本大题共3小题，每题7分，共21分） 26. 销连接的主要用途是什么？ 【答案】定位（保证零件相对位置）、连接（传递不大的力）、安全保护（过载时断裂） 【解析】销连接结构简单，用途多样，根据不同需求选择定位销、连接销或安全销。 27. 简述定位销的作用以及它在哪些常见场景中会被使用。 【答案】定位销的作用主要是固定零件之间的相对位置，确保各零件装配时处于准确的位置关系。常见场景如在机械加工中，用于定位夹具与机床工作台之间的相对位置，保证加工精度；在箱体类零件组装时，定位不同部件之间的准确位置，使得后续安装的其他零件能准确配合，像在发动机箱体组装过程中，定位缸体与缸盖等部件的相对位置等。 【解析】定位销的核心作用是保证两个或多个零件装配时的相对位置准确，通常与螺钉等紧固件配合使用：螺钉主要负责压紧，定位销主要负责定位。常见应用包括夹具与机床或工件的定位、箱体与盖板的装配定位、发动机缸体与缸盖等零部件的重复装配定位。 28. 简述销连接在机械中的主要应用。 【答案】（1）用于定位，保证零件装配时的相对位置准确。 （2）用于连接，传递不大的载荷或实现铰接连接。 （3）用于安全保护，在过载时安全销被剪断，保护重要零部件。 【解析】销连接的应用应从定位、连接和安全保护三个方面回答。定位销强调位置精度，连接销强调传力或铰接，安全销强调过载保护。 五、计算题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 29. 某圆柱销直径为 8 mm，承受单剪切载荷，销材料的许用剪应力为 80 MPa。计算该销允许承受的最大横向力。 【答案】圆柱销剪切面积为 。 允许横向力为 。 该销允许承受的最大横向力约为 4.02 kN。 【解析】单剪时只按一个剪切面计算，MPa 可按 N/mm2 使用，代入剪应力公式即可求得允许载荷。 30. 图示为套筒联轴器连接的两轴，已知轴径 20 mm，安全销材料为 30 钢，抗剪强度极限 360 MPa，传动轴传递的转矩的最大值为120 N·m，为保证安全工作，试设计安全销的直径的范围。 【答案】 OOO N (2)由截面法可得： OOO N=6 kN mm 即安全销的直径应小于4.6 mm。 31. 某圆锥销的锥度为 1:50，小端直径为 8 mm，有效工作长度为 60 mm。计算该圆锥销的大端直径和平均直径。 【答案】锥度关系为 。 大端直径为 。 平均直径为 。 【解析】圆锥销锥度表示长度方向上直径差与长度的比值，先求大端直径，再求大小端直径的平均值。 六、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 32. 某自动送料装置的摆杆与气缸活塞杆采用销连接传递往复推力。连接处为叉形接头结构，销轴同时穿过两侧叉耳和中间摆杆孔，工作时按双剪计算。已知气缸最大推力为 18 kN，销轴直径为 12 mm，销轴材料许用剪应力为 80 MPa；中间摆杆孔处受压宽度为 16 mm，许用挤压应力为 110 MPa。装配后还需防止销轴轴向窜出。（1）计算该销轴工作时的剪应力，并判断其抗剪强度是否满足要求。（2）计算中间摆杆孔处的挤压应力，并判断其挤压强度是否满足要求。（3）若该连接处需要经常拆检，应说明宜采用哪类防松或防脱措施，并说明理由。 【答案】（1）销轴按双剪计算，剪切面积公式为 。代入得 。剪应力公式为 ，代入得 。因 ，销轴抗剪强度满足要求，但余量较小。（2）挤压面积公式为 ，代入得 。挤压应力公式为 ，代入得 。因 ，中间摆杆孔处挤压强度满足要求。（3）宜采用带孔销轴配开口销，或采用轴端挡圈等可拆式防脱措施。该连接需要经常拆检，开口销或挡圈拆装方便，能防止销轴轴向窜出，同时不影响销轴在铰接处传递载荷。 【解析】（1）叉形接头中销轴有两个剪切面，应按双剪计算，不能按单剪面积计算。将气缸推力换算为牛顿后代入剪应力公式，与材料许用剪应力比较即可判断抗剪强度是否合格。（2）销轴与中间摆杆孔接触处承受挤压，应按销轴直径与受压宽度的乘积计算挤压面积。计算出的挤压应力小于许用挤压应力，说明孔壁承压能力满足使用要求。（3）该处销连接主要用于铰接和传递推力，同时必须限制销轴轴向移动。经常拆检的结构不宜采用永久性固定方式，应选择开口销、挡圈等便于拆装且能可靠防脱的结构。 33. 某包装机的间歇分度机构采用 2 根安全销连接主动盘与从动盘，安全销均布在半径为 75 mm 的圆周上，工作时按单剪计算。设备正常工作转矩为 180 N·m，规定当过载转矩达到 450 N·m 左右时安全销应剪断，以保护分度箱内齿轮。安全销材料的剪断极限取 150 MPa，备选标准直径为 4 mm、5 mm、6 mm。装配时，维修人员发现一根安全销孔有轻微毛刺。（1）计算过载剪断时每根安全销承受的切向力，并求安全销所需计算直径。（2）在备选标准直径中选择合适的安全销直径，并判断所选安全销在正常工作转矩下是否会剪断。（3）说明装配前应如何处理销孔毛刺，并分析能否用普通螺栓代替安全销。 【答案】（1）过载剪断时总切向力公式为 ，代入得 ；2 根安全销平均受力，每根安全销承受的切向力为 。单剪时 ，所以 。（2）应选择直径为 6 mm 的安全销。正常工作时总切向力为 ，每根安全销承受 。直径 6 mm 安全销正常工作剪应力为 ，小于剪断极限 150 MPa，正常工作时不会剪断。（3）装配前应去除销孔毛刺，清理孔口并检查销能否顺利装入，避免毛刺造成偏载或装配困难。不能用普通螺栓代替安全销，因为普通螺栓的材料、直径和剪断性能不按规定过载转矩设计，可能导致提前断裂或过载时不断裂，失去保护作用。 【解析】（1）安全销传递转矩时，先由转矩和作用半径求总切向力，再按安全销数量分配到每根销，最后用单剪公式反求直径，计算结果约为 5.05 mm。（2）标准直径应选不小于计算直径且接近计算值的规格，因此选 6 mm；再按正常工作转矩计算实际剪应力，结果小于材料剪断极限，说明正常工况下不会剪断。（3）销连接装配应保证销孔清洁、无毛刺、配合可靠，否则会影响定位和受力；安全销属于过载保护元件，不能随意用普通螺栓替代。 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 $ 江苏省（单独招生）机电类 《机械基础》（高教版·第三版） 销连接的应用 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 销联接在机械中起紧固或定位联接作用。（ ） 2. 销连接主要用于固定零件之间的相对位置，有时还可做防止过载的安全销。（ ） 3. 销连接适合需要频繁拆卸和重新组装的场合。（ ） 4. 销连接主要用于固定零件之间的相对位置。（ ） 5. 圆柱销与销孔之间必须采用过盈配合。（ ） 6. 安全销在过载时会被剪断，从而保护其他零部件，属于安全保护装置。（ ） 7. 安全销的直径按销的剪切强度计算，当过载为50%时应被剪断。 （ ） 8. 安全离合器在过载保护后，当载荷恢复正常时不能自动接合传递转矩，需更换剪切销。（ ） 9. 销是一种固定零件的圆柱形零件，通常用于轴和轴套的连接。（ ） 10. 销可以用作安全装置中过载剪断的元件。（ ） 二、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. 销连接通常用于以下哪种情况（ ） A. 传递扭矩和防止轴相对转动 B. 临时固定两个部件 C. 提高连接的密封性 D. 实现永久固定 12. ______不是销的作用（ ） A. 定位作用 B. 连接作用 C. 安全作用 D. 支承作用 13. 销连接如图所示，其中圆锥销起______作用（ ） A. 传递轮毂与轴间的较小转矩 B. 确定零件间的相互位置 C. 传递轮毂与轴间的较大转矩 D. 充当过载剪断元件 14. 结构简单，承载不大，但要求同时对轴向与周向都固定的连接应为用（ ） A. 平键连接 B. 花键连接 C. 销连接 D. 轴肩 15. 用于过载保护的销是（ ） A. 圆柱销 B. 圆锥销 C. 开口销 D. 安全销 16. 销连接的正确应用是（ ） A. 定位销通常同时用于传递转矩 B. 不能用安全销传递横向力 C. 定位销使用的数量不得少于2个 D. 不允许在安全销上切出槽口 17. 如图所示为某一销联接，试问其中圆锥销起______作用。（ ） A. 用以传递轮毂与轴间的较大转矩 B. 用以传递轮毂与轴间的较小转矩 C. 确定零件间的相互位置 D. 充当过载剪断元件 18. 销联接的主要作用是（ ） A. 定位 B. 传递运动 C. 传递转矩 D. 承受弯矩 19. 销连接在机械中除起到连接作用外，还起______和保险作用（ ） A. 固定作用 B. 定位作用 C. 过载剪断 D. 传动作用 20. 开口销常与______配合使用，防止螺母松动。（ ） A. 螺栓 B. 螺钉 C. 销轴 D. 双头螺柱 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 在箱体与端盖装配中，为保证拆装后仍能恢复准确的相对位置，除用螺栓紧固外，通常还应设置______进行定位。 22. 主要用于冲击、振动的场合的销是______。 23. 键连接和销连接都是为了提高机械连接部件的______。 24. 销可用来实现轴毂连接，并传递不大的轴向力和转矩，故又称______。 25. 在机械装配中，主要用于保证两个零件相对位置准确的销称为（ ）。 四、简答题（本大题共3小题，每题7分，共21分） 26. 销连接的主要用途是什么？ 27. 简述定位销的作用以及它在哪些常见场景中会被使用。 28. 简述销连接在机械中的主要应用。 五、计算题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 29. 某圆柱销直径为 8 mm，承受单剪切载荷，销材料的许用剪应力为 80 MPa。计算该销允许承受的最大横向力。 30. 图示为套筒联轴器连接的两轴，已知轴径 20 mm，安全销材料为 30 钢，抗剪强度极限 360 MPa，传动轴传递的转矩的最大值为120 N·m，为保证安全工作，试设计安全销的直径的范围。 31. 某圆锥销的锥度为 1:50，小端直径为 8 mm，有效工作长度为 60 mm。计算该圆锥销的大端直径和平均直径。 六、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 32. 某自动送料装置的摆杆与气缸活塞杆采用销连接传递往复推力。连接处为叉形接头结构，销轴同时穿过两侧叉耳和中间摆杆孔，工作时按双剪计算。已知气缸最大推力为 18 kN，销轴直径为 12 mm，销轴材料许用剪应力为 80 MPa；中间摆杆孔处受压宽度为 16 mm，许用挤压应力为 110 MPa。装配后还需防止销轴轴向窜出。（1）计算该销轴工作时的剪应力，并判断其抗剪强度是否满足要求。（2）计算中间摆杆孔处的挤压应力，并判断其挤压强度是否满足要求。（3）若该连接处需要经常拆检，应说明宜采用哪类防松或防脱措施，并说明理由。 33. 某包装机的间歇分度机构采用 2 根安全销连接主动盘与从动盘，安全销均布在半径为 75 mm 的圆周上，工作时按单剪计算。设备正常工作转矩为 180 N·m，规定当过载转矩达到 450 N·m 左右时安全销应剪断，以保护分度箱内齿轮。安全销材料的剪断极限取 150 MPa，备选标准直径为 4 mm、5 mm、6 mm。装配时，维修人员发现一根安全销孔有轻微毛刺。（1）计算过载剪断时每根安全销承受的切向力，并求安全销所需计算直径。（2）在备选标准直径中选择合适的安全销直径，并判断所选安全销在正常工作转矩下是否会剪断。（3）说明装配前应如何处理销孔毛刺，并分析能否用普通螺栓代替安全销。 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 $