贵州大学机械设计课程教案第5章螺纹联接

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1、第六章 螺纹联接及螺旋传动一、选择题6 1 、当两个被联接件不太厚时，宜采用 。（ 1 ）双头螺柱联接（ 2 ）螺栓联接（ 3）螺钉联接（ 4 ）紧定螺钉联接6 2 、 当两个被联接件之一太厚， 不宜制成通孔， 且需要经常拆装时， 往往采用 （ 1 ） 螺栓联接（ 2）螺钉联接（ 3 ）双头螺柱联接（ 4 ）紧定螺钉联接63、普通螺纹的牙型角a为60,当摩擦系数尸0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数I（1） 0.105（2） 0.115（3） 0.1115（4） 0.1046 4 、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如 。（ 1 ）增加拧紧力 （ 2）增加扳手力臂（ 3 ）使用测力矩

2、扳手或定力矩扳手6 5 、螺纹联接防松的根本问题在于 。（ 1）增加螺纹联接的轴向力 （ 2）增加螺纹联接的横向力（ 3 ）防止螺纹副的相对转动（ 4 ）增加螺纹联接的刚度6 6 、螺纹联接预紧的目的之一是 。（ 1 ）增强联接的可靠性和紧密性（2）增加被联接件的刚性（3）减小螺栓的刚性6 7、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0 的最大值和被联接件的刚度 Cm 不变时，螺栓的刚度Cb 愈小，则 。（ 1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（ 2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小（ 3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（ 4）螺栓中的疲劳强度降低6 8 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其

3、螺栓的总拉力F0 的最大值和螺栓的刚度Cb 不变时，被联接件的刚度Cm 愈小，则 。（ 1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（ 2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小（ 3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（ 4）螺栓疲劳强度愈高6 9 、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺 。（ 1 ）受剪切作用（ 2 ）受拉伸作用（ 3 ）受剪切和拉伸作用（ 4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用6 10、对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的 有效措施是 。（ 1 ）增大被联接件的刚度（ 2）减小被联接件的刚度（3）增大螺栓的刚度6-11、现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面

4、不分离，假定螺栓的刚度 Cb与被联接的刚度Cm相等，联接的预紧力为F,现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F的大小相等时，则。（ 1）被联接发生分离，联接失败（ 2 ）被联接件即将发生分离，联接不可靠（ 3）联接可靠，但不能再继续加载（ 4）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F 还可继续增加到接近预紧力的两倍612、有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在02MPa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为 。（ 1 ）对称循环变应力 （ 2）脉动循环变应力（ 3）非对称循环变应力（4）非稳定循环变应力6 13、当一个承受变载荷的螺栓联接，其螺栓的静强度足够而疲劳强度不足时，应首先考虑采用

5、 来提高其疲劳强度。（ 1 ）增加螺栓直径（ 2 ）提高螺栓材料的屈服极限（ 3 ）改用双螺（ 4 ）柔性螺母6 14、为了改善螺纹牙上的载荷分部，通常都以 的方法来实现。（ 1 ）采用双螺母（ 2）采用加高的螺母（ 3 ）采用减薄的螺（ 4）减少螺栓和螺母的螺距变化差6 15、被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠 来传递。（ 1）接合面之间的摩擦力（ 2）螺栓的剪切和挤压（ 3 ）螺栓的剪切和被联接件的挤压6 16、设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了 。（ 1）外形美观（ 2）购买方便（ 3）便于加工

6、和安装6 17、设计紧螺栓联接时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，这是由于直径愈小时， 。（ 1 ）螺纹部分的应力集中愈严重（ 2）加工螺纹时愈易产生缺陷（ 3 ）拧紧时愈易拧断（ 4）材料的力学性能愈不易保证二、分析与思考题6 1 、 螺纹的主要参数有哪些？各参数间的关系如何？在设计中如何应用？6 2 、常用的螺纹牙型有哪几种？试说明各自的特点及主要用途。6 3 、 按用途螺旋副分为哪两大类？6 4 、根据螺纹线数的不同，螺纹可以分为哪几种？它们各有何特点？6 5 、 为什么单线普通三角螺纹主要用以联接？而多线梯形、 矩形和锯齿形螺纹主要用以传 动？6 6 、根据螺纹旋向的不同，螺纹可

7、以分为哪几种？如何判断螺纹的旋向？6 7 、常见螺栓的螺纹是右旋还是左旋？是单线还是多线？为什么？6 8 、 圆柱螺纹的公称直径指的是哪个直径？计算螺纹的摩擦力矩时使用哪个直径？计算螺纹危险截面时使用的是哪个直径？6 9 、管螺纹的公称直径指的是哪个直径？为什么管子上的螺纹通常采用细牙螺纹？6 10、为什么螺纹联接大多数要预紧？什么叫螺纹联接的预紧力？6 11、常用的控制预紧力的方法有哪些？它们有哪些优缺点？为了克服这些缺点可采用什么方法？6 12、在拧紧螺母时，拧紧力矩T 要克服哪些摩擦力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么样的载荷？613、为什么对重要的螺栓联接不宜使用直径小于M12M14的螺

8、栓？ 一般情况下，螺栓所受到的预紧力大约是扳手上施加的力的多少倍？614、螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？6-15、防松的基本原理有哪几种？具体的防松方法和装置各有哪些？6-16、相同的公称直径的粗牙普通螺纹与细牙普通螺纹相比，哪个自锁性能好？哪个强度高？为什么？为什么薄壁零件的联接常采用细牙螺纹？617、什么叫螺纹的自锁现象？自锁条件如何？螺旋副的传动效率又如何计算？618、为什么有自锁性能的螺旋传动其效率引小于50%?619、试问螺纹的升角为多大时，螺旋副的效率可达到最高值？6-20、螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么？6-21、何为松螺纹联接？何为紧螺栓联接？它们的强度计

9、算方法有何区别？三、设计计算题6-1、受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知预紧力为1500N,当轴向工作载荷为1000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。6-2、图示汽缸螺栓联接， 汽缸内压力p在0-1.5MPa间变化，缸盖和缸体均为钢制，为保证气密性要求，试选择螺栓材料，并确定螺栓数目和尺寸。4350“106-26-36-3、图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力 F=28kN,摩擦 系数f=0.2 ,控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。6-4、图示YLD10凸缘联轴器，允许传递的最大转矩为 630N- m,两半联轴器采用4个M12X

10、 60 的铳制孔螺栓，性能等级为8.8级，联轴器材料为 HT200,试校核联接强度。6-46-5L=300mm a=60mm试求三个方案中,6-5、镀制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示，已知 受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？6-6、图示底板螺栓组联接受外力Fe作用，外力Fe作用在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。试分析螺栓组受力情况，并判断哪个螺栓受载最大？保证联接安全的必要条件有哪 些？6-7、图示刚性联轴器取 4个M16小六角头镀制孔用螺栓，螺栓材料为45钢，受剪面处螺栓直径为4 17mm其许用最大扭矩 T=1.5kN- m （设为静载荷），试校核其强度。联轴器材料 HT2

11、5Q23 23MW.6-76-8、上题的刚性联轴器中，若采用M16受拉螺栓，靠两半联轴器的接合面间产生的摩擦力来传递扭矩，螺栓材料为 45钢，接合面间的摩擦系数f=0.16 ,安装时不控制欲紧力，试决定螺栓数（螺栓数应为双数）。6-9、缸径D=500mm蒸汽压力p=1.2MPa,螺栓分布圆直径 D）=640mm为保证气密性要求， 螺栓间距不得大于 150mm试设计此汽缸盖螺栓组联接。6-96-10610、设图示螺栓刚度 Cb,被联接件的刚度 Cm,若Cm= 8C预紧力F =1kN,外载荷 F=1.1kN,试求螺栓中的总拉力Fo和被联接件中的剩余预紧力F。611、如图示为一吊环与机架用一单个螺栓

12、联接，已知机架的重量为5kN装配螺栓时的预紧力F =5kN,问吊环将机架吊起后纸垫A能否抽出？6-126-11612、图示为一凸缘轴，通过凸缘上的六个35钢制螺栓与另一凸缘轴相联接。轴的转速n=720r/min ,额定功率P=30kW,短期作用的最大功率为额定规律的2.5倍。试按普通螺栓和镀制孔用螺栓的直径并比较两者的优缺点。已知凸缘接触面间的摩擦系数也=0. 2,可靠系数K=1.2,螺栓材料的屈服点cs= 320MPa,拉应力的安全系数 S0= 1.5,剪应力的安全系数St=2.5,挤压应力的安全系数 Sp=1.2。613、如图示的方形盖板用四个M16的螺钉与箱体相联接，盖板中心O点装有吊环

13、，已知FQ=20kN,尺寸如图示。要求：1）当取剩余预紧力 F =0.6F （F为工作拉力）、螺钉材 料的性能等级为 6.6级装配不控制预紧力时，校核螺钉的强度；2）由于制造误差吊环由O点移至对角线上 O点，且OO =5j2mm,问哪个螺栓的受力最大？并校核其强度。6-146-13614、某钢制吊架用螺栓组固定在水平钢梁上，螺栓组由四个普通螺栓组成，它们的螺纹直径均为d,长度为1,每个螺栓的预紧力为 F,螺栓布置形式如图。试问： 1）吊架承受 垂直拉力F时，螺栓组中的每个螺栓承受的载荷为多大？2）在强度足够以及d、F和被联接件的刚度Cm 一定时，为提高该螺栓组联接的工作可靠性，螺栓用细长些好？还是粗短些 好？（用螺栓组联接的力一变形图来说明）615如图示的扳手柄，用两个普通螺栓联接，已知手柄上的推力F=200N,两个被联接件之间的摩擦系数 出=0. 15,若螺栓材料为 Q235钢，可靠系数K= 1.2,装配时不控制预紧力。 试求普通螺栓的直径。若改为镀制孔用螺栓，计算所需直径。KJj6156166-16、如图示为轴承托架紧固到钢立柱上，托架材料为铸铁，螺栓材料的性能等级为6.6级，载荷为F=6kN, a= 30o,尺寸如图示，螺栓数为 4个。试设计此螺栓联接。