化工设备机械基础复习1
更新时间:2024-01-16 22:03:01 阅读量: 教育文库 文档下载
化工设备机械基础复习题
一、填空题
1、强度是指构件____的能力。 2、刚度是指构件____的能力。
3、稳定性是指构件____平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动,则称物体处于____。
5、物体受外力作用变形时,其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为__ 6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要____。
7、在轴向拉伸式压缩时,杆件不但有____变形,同时____也发生变形。
8、扭转是____的又种变形方式。
9、η=Gr称为____虎克定律。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种____变形形式。 11、简支梁是梁的一端为固定铰支座,另一端为____。 12、外伸梁是简支梁的一端或____伸出支座之外。 13、悬臂梁是梁的一端固定,另一端____。 14、最大拉应力理论又称____强度理论。
15、最大伸长线应变理论又称____强度理论。 16、最大剪应力理论又称____强度理论。
17、形状改变比能理论,又称____强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为____应力。 19、硬度是用来____固体材料软硬程度的力学性能指标。 20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂____。 21、化工设备的密封性是一个十分____的问题。
22、化工设备的耐久性是根据所要求的____年限来决定。 23、发生边缘弯曲的原因是由于____变形不连续。 24、当q/b=2时为标准型椭圆形封头。 25、圆柱壳体的环向应力为ζθ=PD/2δ 26、球形壳体的环向应力为ζθ=PD/4δ 27、δd是圆筒的____厚度。 28、δ是圆筒的____厚度。
29、有效厚度δe=δ+△
30、凸形封头包括半球形封头____封头、碟形封头、球冠形封头四种。 31、碟形封头由以Ri为半径的球面,以r为半径的____和高度为h0的直边三部分组成。 32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较,其____情况较差。
33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的____封头。
34、刚性圆筒,由于它的厚径比δe/D0较大,而长径比L/D0____,所以一般不存在因失稳破坏的问题。
35、加强圈应有____的刚性,通常采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢组成。
36、卧式容器的支座有____圈座和支腿三种。
37、立式容器有耳式支座、____腿式支座和裙式支座四种。
38、法兰按其整体性程度可分为松式法兰、____法兰和任意式法兰三种。 39、国家标准中的手孔的公称直径有____和DN250两种。 40、手带一般由数层帆布____而成并用接头联接成环形带。
41、V带的横截面为____,其工作面是与轮槽相接触的两侧面。
二、问答题
1、构件在外力作用下,安全可靠地进行工作应满足哪些力学条件? 2、常见典型平面约有几种?
3、材料力学对变形固体作了哪些假设? 4、提高梁弯曲强度和刚度的措施? 5、引构件产生交变应力的原因有哪些? 6、提高构件疲劳强度的措施?
7、化工容器零部件标准化的意义是什么?
8、从容器的安全、制造、使用等方面说明对化工容器机械设计有哪些基本要求? 9、轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围?
10、压力试验的种类?
11、在简体与锥形封头联接时,可采用哪两种方法来降低联接处的边缘应用?
12、影响外压容器临界压力的因素有哪些?
13、为安全,可拆连接、法兰必须满足哪些基本要求? 14、带传动的优缺点?
15、轮齿失效有哪几种形式?
16、滚动轴承的主要失效形式是什么?
三、计算题
1、用三轴钻床在水平工件上钻孔时,每个钻头对工件施加一个力偶(如图)。已知三个力偶的矩分别为:M1=1kN·m;M2=1.4kN·m;M3=1kN·m,固定工件的两螺栓A和B与工件成光滑面接触,两螺栓的距离l=0.2m,求两螺栓受到的横向力。 400 720 δ A A h F n M2 45° B d M3 l o B C M
题1图 题2图 题3图
2、如图所示,有一管道支架ABC。A、B、C处均为理想的圆柱形铰链约束。以知该支架承受的两管道的重量均为G=4.5kN,图中尺寸均为mm。试求管架中梁AB和BC所受的力。
3如图(a)表示齿轮用平键与轴连接,已知轴直径d=70mm ,键的尺寸为δ×h×l=20mm×12mm×100mm,传递的扭转的扭转力偶矩M=2kN·m,键的许用切应力[η]=60MPa, [ζp]=100MPa,试校核键的强度。
4、如图所示结构中梁AB的变形及重量可忽略不计。杆1为钢制圆杆,直径d1=20mm,E1=200;杆2为铜制圆杆,直径d2=25mm,E2=100GPa。试问:(1)载荷F加在何处,才能使梁AB受力后仍保持水平?(2)若此时F=30kN,求两拉杆内横截面上的正应力。
1 1.5m x F 2 1m q A B l 2m
题4图 题7图
5、以圆轴以300r/min的转速传递331kW的功率。如[η]=40MPa,[θ]=0.5°/m,G=80GPa,求轴的直径。
6、一外伸梁受均布载荷和集中力偶作用,如图所示(见答案),试作此梁的剪力图和弯矩图。
7、钢轴如图所示,已知E=80GPa,左端轮上受力F=20kN。若规定支座A处截面的许用转角,[θ]=0.5°,试选定此轴的直径。
8、如图所示(见答案)为一能旋转的悬臂式吊车梁,有28号工字钢做的横梁AB及拉杆BC组成。在横梁AB的中点D有一个集中载荷F=25kN,已知材料的许用应力[ζ]=100MPa,试校核横梁AB的强度。
9、如图所示钻床,若F=15kN,材料许用拉应力[ζt]=35MPa,试计算圆立柱所需直径d。 400 F M FN m m F m m F d 立柱
题9图(a) 题9图(b)
10、某球形内薄壁容器的最大允许工作压力Di=10m,厚度为δn=22mm,若令焊接接头系数θ=1.0,厚度附加量为C=2mm,试计算该球形容器的最大允许工作压力。已知钢材的许用应力[ζ]t=147MPa. 11、乙烯储槽,内径1600mm,厚度为δn=16mm,设计压力p=2.5MPa,工作温度t=-35°C,材料为16MnR,双面对接焊,局部探伤,厚度附加量C=1.5mm,试校核强度。
12、某化工厂反应釜,内径为1600mm,工作温度为5~105°C,工作压力为1.6MPa,釜体材料选用0Gr18Ni10Ti。焊接采用对接焊,局部无损探伤,椭圆封头上装有安全阀,试设计筒体和封头的厚度。
13、今欲设计一台内径为1200mm的圆筒形容器。工作温度为10°C,最高工作压力为1.6MPa。筒体采用双面对焊接,局部探伤。端盖为标准椭圆形封头,采用整板冲压成形,容器装有安全阀,材质为Q235-B。已知其常温ζs=235MPa,ζb=370MPa,ns=1.6,nb=3.0。容器为单面腐蚀,腐蚀速度为0.2mm/a。设计使用年限为10年,试设计该容器筒体及封头厚度。
14、已知V带传动的功率P=5.5kW,小带轮基准直径D1=125mm,转速n1=1400r/min,求
传动时带内的有效拉力Fe。
15、已知一V带传动,小带轮基准直径D1=140mm,大带轮基准直径D2=355mm,小带轮转速n1=1400r/min,滑动率ε=0.02,试求由于弹性滑动在5min内引起的大带轮转数的损失。
16、已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮α=20°,m=5mm,z=50,试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
17、有一标准阿基米德蜗杆传动,已知其模数m=5mm,d1=50mm,蜗杆头数z1=1,蜗轮齿数z2=30,试计算主要几何尺寸。 18、已知一起重机卷筒的滑轮轴承所承受的最大径向载荷F=50000N,卷筒转速n=12r/min,轴颈直径d=80mm,试按非液体摩擦状态设计此轴承。
19、如图所示,A、B、C点表示三个受外力的钢制圆筒,材质为碳素钢,ζS=216MPa,E=206GPa。试回答(1)A、B、C三个圆筒各属于哪一类圆筒?它们失稳时的波形数n等于(或大于几)?(2)当圆筒改为铝合金制造时(ζS=108MPa,E=68.7GPa),它的许用外压有何变化?变化的幅度大概是多少?(用比值[p]a/[p]s=?表示)。 A D0 δe C B=[p](D0/δe) B
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