北航机械设计答案—螺纹连接
第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。
（a）
（b）
（c）
（d）
图32-27
32-13有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。
答：①可以适当增加结合面的数量；
②可以适当增加预紧力；
③可以适当增加接合面的粗糙度，以提高摩擦因数。
（如果第1种，不能实现，可以增加结合面数量）
32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接，托架所受载荷随吊重量不同而变化，其最大载荷为20kN。试确定应采用哪种连接类型，并计算出螺栓直径。
图32-43
解：根据托架的结构，可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。
（1）采用普通螺栓连接
螺栓组受横向载荷：kN
F
R
20
=
旋转力矩：m
N
m
N
L
F
T
R
⋅
=
⋅
⨯
=
⋅
=6000
300
20
①在横向载荷
R
F作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取12
.0
,2.1=
=
f
f
kμ，8
,1=
=z
m可得
kN
kN
mz
F
k
F
s
R
f25
8
1
12
.0
20
2.1
1
'=
⨯
⨯
⨯
=
=
μ
② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得
kN kN r T
k F z
i i
s f 71.702
75812.060002.11
2'=⨯⨯⨯=
=
∑=μ
其中mm mm r r r 2751501502
1
22821=+=
===
(此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加
从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为
kN
kN kN
F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12
'22'1'=⨯⨯⨯-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为
mm mm F d 78.15600
14.31014.903.14][3.143
'=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ
按GB169-81，选用M16的螺栓。
（请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大 先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为
kN kN z F F R R 5.28
20'===
在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为
kN
kN r
T
k F F z
i i
f s R 49.82
75860002.11
'2'
=⨯⨯=
=
=∑=μ
kN
kN kN
F F F F F R R R R R 45.19135cos 49.85.2249.85.2135cos 222'''2
''2'=⨯⨯⨯-+=-+= 合成 各螺栓的预紧力为：
kN kN m
F k F s R f 5.1941
12.045
.192.1'
=⨯⨯=
=
μ合成
螺栓直径：
mm mm F d 13.23600
14.3105.1943.14][3.143
'=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ
按GB169-81，选用M24的螺栓。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
（2）采用铰制孔螺栓连接
①在横向载荷R F 作用下，各螺栓所受剪力，由公式（32-25）可得
kN kN z F F R s 5.28
20===
② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受剪力，由公式（32-31）可得
kN kN r Tr F z
i i s 07.7)
275(827560002
1
2
max
max =⨯⨯=
=
∑=
其中mm mm r r r r 2751501502
1
22821max =+=
==== 从图32-43（c ）可知，各螺栓所受合剪力为
kN
kN kN
•F F F F F s s s s sR 01.9135cos 07.75.2207.75.2135cos 222max 2
max 2
=⨯⨯⨯-+=-+= 选取螺栓强度等级为4.6级，可得MPa s 240=σ，取螺栓连接的安全系数5.2][=τS ，
5.2][=p S ，则螺栓材料的许用剪应力MPa MPa S s 965.2/240]/[][===τστ，许用挤
压应力MPa MPa S p s p 965.2/240]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为
按许用剪应力计算 mm mm m F d sR 94.101
9614.31001.94][43
1=⨯⨯⨯⨯==
τπ
按许用挤压应力计算 min
2][h F d p sR
σ=
，可知当m h 784.0min ≥时，有12d d ≥
按GB169-81，选用M12的螺栓。
32-33 图32-50所示为悬挂吊车轨道的托架，可用两个普通螺栓连接在钢梁上。已知起吊重物时托架所受最大作用力P=10kN ，钢梁和托架材料均为A3钢，有关尺寸如图32-50所示。试设计此螺栓连接。
图32-50
解：（1）螺栓受力分析
经分析可知，螺栓组在P 的作用下，承受轴向力和翻转力矩的作用：
轴向力：kN kN P F F Q Q 52
10
22
1
===
= 翻转力矩：m N m N M ⋅=⋅⨯=380038010
kN kN r r Mr F F M
M
31.7260
260260
38002
2222112
1
=+⨯=+=
=
由图32-50可知，左边螺栓1所受的工作拉力最大，为
kN kN F F F Q M 31.12)531.7(1
11=+=+=
（2）求螺栓所受总拉力 取螺栓相对刚度
2.0211=+c c c ，则8.02
12
=+c c c 。
取剩余预紧力F F 3.0'
'=，则
kN kN F F 693.331.123.03.01''=⨯==
预紧力：kN kN c c c F
F F 541.13)8.031.12693.3(2
12
'
''
=⨯+=++=
螺栓所受总拉力：kN kN F F F 003.16)693.331.12('
'0=+=+= （3）确定螺栓直径
选取螺栓强度等级为4.6级，可得MPa s 240=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 1605.1/240]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为
mm mm F d 87.12160
14.310003.163.14][3.143
0=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ
按GB169-81，选用M14的螺栓。
（4）校核螺栓组连接的工作能力
① 连接接合面一端的挤压应力不得超过许用值，以防止接合面下段压碎，即
钢3A 'max
][p W
M A zF p ≤+=
式中接合面有效面积2
2
64800180)300660(mm
mm A =⨯-=，抗弯截面模量
37222100386.1)300660(6
180
mm mm mm W ⨯=-⨯=
带入max p 表达式，得
MPa MPa W M A zF p 784.0)10
0386.13800106480010541.132(2
63'max
=⨯+⨯⨯⨯=+=-- 由相关机械设计手册，可知钢3A max ][p p ≤，故该连接接合面的下端不至于压碎。
② 连接接合面上端应保持一定的剩余预紧力，以防止托架受力时接合面产生间隙，即
0min >p ，则
00521.0)100386.13800106480010541.132(2
63'min
>=⨯-⨯⨯⨯=-=--MPa MPa W M A zF p
故接合面上端受压最小处不会产生间隙。
综上所述，采用两个M14的螺栓，可以满足设计要求。
北航机械设计答案—螺纹连接
第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误，并改正。 （a） （b）
（c） （d） 图32-27 32-13有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。 答：①可以适当增加结合面的数量；
②可以适当增加预紧力； ③可以适当增加接合面的粗糙度，以提高摩擦因数。 （如果第1种，不能实现，可以增加结合面数量） 32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架，两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接，托架所受载荷随吊重量不同而变化，其最大载荷为20kN。试确定应采用哪种连接类型，并计算出螺栓直径。 图32-43 解：根据托架的结构，可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。 （1）采用普通螺栓连接 螺栓组受横向载荷：kN F R 20 = 旋转力矩：m N m N L F T R ⋅ = ⋅ ⨯ = ⋅ =6000 300 20 ①在横向载荷 R F作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取12 .0 ,2.1= = f f kμ，8 ,1= =z m可得 kN kN mz F k F s R f25 8 1 12 .0 20 2.1 1 '= ⨯ ⨯ ⨯ = = μ
② 在旋转力矩作用T 下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-27）可得 kN kN r T k F z i i s f 71.702 75812.060002.11 2'=⨯⨯⨯= = ∑=μ 其中mm mm r r r 2751501502 1 22821=+= === (此题应该采用你第一次的方法，只是21F F F '+'=')，因为预紧力的方向为轴向方向，直接相加 从图32-43（b ）可知，各螺栓所受合预紧力为 kN kN kN F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12 '22'1'=⨯⨯⨯-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级，可得MPa s 900=σ，取螺栓连接的安全系数5.1][=S ，则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ，则所需的螺栓危险剖面的直径为 mm mm F d 78.15600 14.31014.903.14][3.143 '=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ 按GB169-81，选用M16的螺栓。 （请用下面的方法计算一下，看看结果）结果差距很大 先把横向力合成，得到最大的横向力，然后用（32-23），计算预紧力。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 在横向载荷20kN 的作用下，各螺栓所受的横向力为 kN kN z F F R R 5.28 20'=== 在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为 kN kN r T k F F z i i f s R 49.82 75860002.11 '2' =⨯⨯= = =∑=μ
05 机械设计作业参考答案_螺纹连接和螺旋传动
螺纹连接和螺旋传动 1、 简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿螺纹的特点，并说明哪些螺纹适合用于连接， 哪些螺纹适合用于传动？哪些螺纹已经标准化？ 【答】 普通螺纹：牙型为等边三角形，牙型角60度，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙，细牙螺纹升角小，自锁性好，抗剪切强度高，但因牙细不耐磨，容易滑扣。应用：一般连接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于细小零件，薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用。 矩形螺纹：牙型为正方形，牙型角 0=α，传动效率较其它螺纹高，但牙根强度弱，螺旋副磨损后，间隙难以修复和补偿，传动精度降低。 梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角为30度，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好。主要用于传动螺纹。 锯齿型螺纹：牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角3度，非工作面牙侧角30度。外螺纹牙根有较大的圆角，以减小应力集中，内外螺纹旋合后，大径无间隙便于对中，兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。用于单向受力的传动螺纹。 普通螺纹适合用于连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。 普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。 2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处？ 【答】 可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓连接的强度。 3、螺纹联接为何要防松？常见的防松方法有哪些？ 【答】 连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件，并且拧紧后，螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用，因此在承受静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接一般都不会自动松脱。但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，连接有可能松动，甚至松开，造成连接失效，引起机器损坏，甚至导致严重的人身事故等。所以在设计螺纹连接时，必须考虑防松问题。 螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。具体的防松装置或方法很多，按工作原理可分为摩擦防松、机械防松和其它方法，如端面冲点法防松、粘合法防松，防松效果良好，但仅适用于很少拆开或不拆的连接。
机械设计 螺纹联接和螺旋传动题库及答案
螺纹联接和螺旋传动题库及答案 一、 思考题（略） 二、 习题 1、如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N 时，求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。（少？ 解：（1）145tan =?=c k ，由图知预紧力N 40000＝F 。 螺栓所受总拉力 N 324720001 57735.057735 .040000=?++=++ =E c b b a F k k k F F 被联接件间剩余预紧力 N 273220001 57735.01 40000=?+-=+- =E c b c R F k k k F F a F 和R F 图示如下：
（2）被联接件不出现缝隙，需 00≥+- =E c b c R F k k k F F N .4630940001 1 57735.00max =?+=+F k k k F c c b E ≤ 2．受轴向力紧螺栓联接，已知螺栓刚度N/mm 104.0k 6b ?=，被 联接件刚度N/mm 106.1k 6c ?=，螺栓所受预紧力N 80000=F ，螺栓所 受工作载荷为N 0004E =F 。要求： （1）按比例画出螺栓与被联接件受力-变形图（比例尺自定）。 （2）在图上量出螺栓所受的总拉力a F 和剩余预紧力R F ，并用计算法求出此二值，互相校对。 （3）若工作载荷在0～4000 N 之间变化，螺栓的危险截面面积为96.6mm 2，求螺栓的应力幅σa 和平均应力σm （按计算值F 0等求σm 、σa ，不按作图求值)。 预紧后螺栓变形mm 20.010 4.08000 k F 6b 00=?== b δ 被联接件变形mm 005.0106.18000k 6 c 00=?==F c δ （1） 4000N F a F E F R
机械设计习题与答案14螺纹
十四章螺纹习题与参考答案 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能 A 。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定 2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹 A 。 A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防振性能好 D. 自锁性能差
3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 B 。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙形斜角 D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用 A 。 A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用 A 。 A. 三角形细牙螺纹
B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹 6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓 D 。 A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用 C. 同时受到剪切与拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用 7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的 B 倍。 A. 1.1 B. 1.3
C. 1.25 D. 0.3 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时， D 。 A. 螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受剪切与挤压 D. 螺栓受拉伸与扭转作用 9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是 C 。 A. 单线矩形螺旋副 B. 单线梯形螺旋副 C. 双线矩形螺旋副 D. 双线梯形螺旋副 10 在螺栓连接中，有时在一个螺
机械设计螺纹计算题答案
1、一方形盖板用四个螺栓与箱体连接，其结构尺寸如图所示。盖板中心O 点的吊环受拉力F Q =20000N ，设剩余预紧力F ″=0.6F, F 为螺栓所受的轴向工作载荷。试求： （1）螺栓所受的总拉力F 。，并计算确定螺栓直径（螺栓材料为45号钢，性能等级为级）。（2）如因制造误差，吊环由O 点移到O ′点，且 OO ′=52mm,求受力最大螺栓所受的总拉力F 。，并校 核（1）中确定的螺栓的强度。 解题要点： （1）吊环中心在O 点时： 此螺栓的受力属于既受预紧力F ′作用又受轴向 工作载荷F 作用的情况。根据题给条件，可求出 螺栓的总拉力： F 0=F ″+F=0.6F+F=1.6F 而轴向工作载荷F 是由轴向载荷F Q 引起的，故有： 题15—7图 N N F F Q 50004 200004=== ∴N N F F 800050006.16.10=?== 螺栓材料45号钢、性能等级为级时，MPa s 480=σ ，查表11—5a 取S=3，则 σσ=][s /S=480/3MPa=160MPa ,故 []mm mm F d 097.9160 80003.143.140 1=???=?≥πσπ 查GB196-81，取M12（d 1=10.106mm ＞9.097mm ）。 （2）吊环中心移至O′点时： 首先将载荷F Q 向O 点简化，得一轴向载荷F Q 和一翻转力矩M 。M 使盖板有绕螺栓1和3中心连线翻转的趋势。 mm N mm N O O M F Q ?=??='?=4.1414212520000 显然螺栓4受力最大，其轴向工作载荷为 N N r M F F F F Q M Q 550010010024.14142142000024422=??? ? ??++=+=+= ∴ N N F F 880055006.16.10=?== ∴ []MPa MPa MPa d F e 1606.1424 /106.1088003.14/3.12210 =<=??==σππσ 故吊环中心偏移至O ′点后，螺栓强度仍足够。 分析与思考： （1）紧螺栓连接的工作拉力为脉动变化时，螺栓总拉力是如何变化的试画出其受力变形图，并加以说明。 答：总拉力F F F C C C F F +''=++'=2110，受力变形图见主教材图11-16。
答案
《机械设计》作业一 —— 机械设计总论及螺纹连接 姓名 班级 学号 成绩 一、填空题 1、若一零件的应力循环特性r=+0.5，σa =70N/mm 2，则此时σm 为 210N/ mm 2，σmax 为 280 N/mm 2 ，σmin 为 140 N/mm 2 。 2、材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1 =300N/mm 2，循环基数N 0=106，寿 命指数m=9，当应力循环次数N=105时，材料的弯曲疲劳极限 σ-1N = 387.5 N/mm 2。 3、在变应力工况下，机械零件的损坏将是 疲劳断裂 ，这种损坏的 断面包括 光滑区 和 粗糙区 。 4、机械零件常见的失效形式有 整体断裂、过大的残余变形、表面破 坏、正常工作条件的破坏 。 5、螺纹的公称直径是指螺纹的___大径__。 6、粗牙螺纹的定义是_同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹。 7、螺纹的升角是指螺纹中径处的升角,拧紧螺母时效率公式为 ) (v tg tg ρψψη+=。 8、在螺纹连接中，当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔、采用 普通螺栓连接时，往往采用_____螺钉___连接或双头螺柱连接。 9、三角形螺纹主要用于联接 ，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用 于 传动 。 10、螺纹连接常用的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 、破坏防松 。
11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。 12、计算螺栓强度时用螺栓的小径，分析螺纹的受力时用螺栓的中径。 13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时，螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。因此，在截面上有拉应力和剪应力。 14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。 15、螺栓强度等级标记6.6级，6?6?10=360MPa表示材料的屈服强度；螺母强度等级标记8级，8?100=800MPa表示材料的抗拉强度。 16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。 二、选择题 1、机械设计课程研究的对象是 C 的设计。 A、专用零件 B、已标准化零件 C、普通工作条件（常温、中压和中等速度）下工作的通用零部件 D、特殊工作条件下的零部件 2、开发性设计工作的核心是 B 和 C 。 A、理论设计 B、功能设计 C、结构设计 D、工艺设计 E、造型设计 3、产品的经济评价通常只计算 B 。 A、设计费用 B、制造费用 C、实验费用 D、安装调试费用 4、机械零件的计算分为 A 两种 A、设计计算和校核计算 B、近似计算和简化计算 C、强度计算和刚度计算 D、用线图计算和用公式计算
机械设计习题及答案
机械设计复习题 第二章螺纹连接 一、填空题 1.紧固连接件的基本类型包括、、和。 2.按螺栓主要受力状况不同可分为螺栓连接和螺栓连接。 3.对于螺纹的防松，就其工作原理来看，可分为、和三 种。 4.对于受拉螺栓，只能承受静载荷的为螺栓。 5.设螺栓的刚度为c1，被连接件的刚度为c2，工作载荷F、预紧力F’和残余预紧力F’’。写 出以上三个载荷作用时的相互关系式。 （1）螺栓总拉力： （2）预紧力： （3）残余预紧力： 6.当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用。 7.受翻转扭矩的螺栓组，靠近扭矩侧的螺栓受到了向上的拉力，其预紧力将减 小。 8.螺栓组连接按受力形式可分为、、和受翻转力矩四种 形式。 9.螺旋连接能满足的自锁条件是，防松的根本问题在于。 10紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，为了安全，应将拉伸载荷增加到原来的倍。 11.对受轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，当预紧力F′和轴向工作载荷F一定时，为减小 螺栓所受的总拉力F0，通常采用的方法是减小的刚度或增大的刚度。 12.从防松工作原理上看，弹簧垫圈属于防松，止动垫圈与圆螺母配合属于 防松措施。 13.螺纹拧紧的作用包括、和。 14.当所受轴向载荷通过时，螺栓组中各螺栓承受的相等。 二、简答题 1.提高螺栓连接强度的措施包括哪些？
2.螺栓连接的主要失效形式是什么？主要发生在什么部位？为什么？ 3.作出受拉螺栓连接螺栓的伸长量和所受工作载荷之间的关系，并推导出螺栓总拉力计算 公式。 4.当螺纹副满足自锁条件时，为什么要进行螺纹防松？ 四、计算题 1.（例2-1）已知一机器底座用10个螺栓与地基连接，如图所示。螺栓之间的相对距离为 100mm，所受的工作载荷为M=500N·m。试设计此螺栓组连接的螺栓直径。取相对系数刚度为
机械设计基础第10 章 螺纹连接与螺旋传动答案
第10 章 螺纹连接与螺旋传动 四、简答题 2.螺纹为什么要防松？防松方法有哪些？各适用于什么场合？ 答：用于联接的普通螺纹一般都具有自锁性，在静载荷作用下不会自动松脱。但在（1）冲击、振动或变载荷下，螺纹副和支承面间的磨擦力会下降；（2）在温度变化中，联接件与被联接件之间的温度变形有差异，或发生蠕变，使预紧力或摩擦力减小，甚至松脱。因此在设计时就应注意螺纺联接的防松问题。 防松的根本问题是阻止螺纹副的相对转动。具体防松措施有三种：（1）摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母等）；（2）机械防松（开口销与槽形螺母、止动热圈等）；（3）破坏性防松（冲击、粘合等）。 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而破坏性防松称为不可拆卸防松。 五、计算题 2．用两个10M 的螺钉固定一牵曳钩，若螺钉材料为Q235，装配时控制预紧力，接合面磨擦系数15.0=f ，求其允许的牵曳力。、 解：解 查教材表10-6得 Q235的屈服极限MPa S 235=σ， 查教材表10-6得，当控制预紧力时，取安全系数3.1=S 由许用应力 MPa S S 1813.1235][===σσ 查教材表10-1得 10M 的小径mm d 376.81= 由公式 []σπσ== 4 /3.12 1d F a e 得 预紧力 N d F a 76683 .14376.81813.14/][2 21=???==ππσ 由题图可知1=m ，螺钉个数2=z ，取可靠性系数3.1=C 牵曳力 N C mf zF F a 17703 .115.0176682=???== 3.两根梁用8个6.8级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力kN 40=F ，摩擦系数15.0=f ，控制预紧力。试确定所需螺栓直径。 F F
机械设计作业第5答案解析
第五章螺纹联接和螺旋传动 一、选择题 5—1 螺纹升角ψ增大，则联接的自锁性C，传动的效率A；牙型角 增大，则联接的自锁性A，传动的效率C。 A、提高 B、不变 C、降低 5—2在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 D 。 A、三角形螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 5—3 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常装拆时，往往采用A 。 A、双头螺柱联接 B、螺栓联接 C、螺钉联接 D、紧定螺钉联接 5—4螺纹联接防松的根本问题在于C。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 5—5对顶螺母为A防松，开口销为B防松，串联钢丝为B防松。 A、摩擦 B、机械 C、不可拆 5—6在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为B。 A、间隙配合 B、过渡配合 C、过盈配合 5—7在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中，螺栓杆C作用。 A、受剪切应力 B、受拉应力 C、受扭转切应力和拉应力 D、既可能只受切应力又可能只受拉应力 5—8受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，依靠A来承载。 A、接合面间的摩擦力 B、螺栓的剪切和挤压 C、螺栓的剪切和被联接件的挤压 5—9受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷为B；受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中，螺栓所受的载荷为A；受轴向工作载荷的普通松螺栓联接中，螺栓所受的载荷是A；受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷是D。 A、工作载荷 B、预紧力 C、工作载荷+预紧力 D、工作载荷+残余预紧力 E、残余预紧力 5—10受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接。假设螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C m相等，联接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当工作载荷F等于预紧力F0时，则D。 A、联接件分离，联接失效 B、被联接件即将分离，联接不可靠 C、联接可靠，但不能再继续加载 D、联接可靠，只要螺栓强度足够，工作载荷F还可增加到接近预紧力的两倍 5—11重要的螺栓联接直径不宜小于M12，这是因为C。 A、要求精度高 B、减少应力集中 C、防止拧紧时过载拧断 D、便于装配 5—12紧螺栓联接强度计算时将螺栓所受的轴向拉力乘以1.3，是由于D。
螺纹连接习题及答案
螺纹连接习题及答案 螺纹连接习题及答案 螺纹连接是机械工程中常见的一种连接方式，它通过螺纹的互相咬合来实现零件之间的紧固。在实际工程中，对于螺纹连接的设计和计算十分重要。本文将介绍一些螺纹连接的习题，并给出相应的答案，以帮助读者更好地理解和应用螺纹连接。 习题一：某机械零件需要使用螺纹连接，要求能够承受1000N的拉力。已知螺纹的材料为碳钢，螺纹直径为10mm，螺距为1.5mm。请计算螺纹连接的最小螺纹长度。 解答：螺纹连接的最小螺纹长度可以通过以下公式计算： L = K * d 其中，L为最小螺纹长度，K为螺纹长度系数，d为螺纹直径。 根据经验值，螺纹长度系数K一般为1.5~2。在本题中，我们取K=1.8。 将已知数据代入公式，可得最小螺纹长度L = 1.8 * 10 = 18mm。 因此，螺纹连接的最小螺纹长度为18mm。 习题二：某机械零件需要使用螺纹连接，要求能够承受1000N的拉力。已知螺纹的材料为碳钢，螺纹直径为10mm，螺距为1.5mm。请计算螺纹连接的最小螺纹材料截面面积。 解答：螺纹连接的最小螺纹材料截面面积可以通过以下公式计算： A = F / (σ * K * d) 其中，A为最小螺纹材料截面面积，F为拉力，σ为螺纹材料的抗拉强度，K为螺纹长度系数，d为螺纹直径。
根据材料性质表，碳钢的抗拉强度σ一般为400MPa。 将已知数据代入公式，可得最小螺纹材料截面面积A = 1000 / (400 * 1.8 * 10) ≈ 0.14mm²。 因此，螺纹连接的最小螺纹材料截面面积为0.14mm²。 习题三：某机械零件需要使用螺纹连接，要求能够承受1000N的拉力。已知螺 纹的材料为碳钢，螺纹直径为10mm，螺距为1.5mm。请计算螺纹连接的最小 螺纹剪切面积。 解答：螺纹连接的最小螺纹剪切面积可以通过以下公式计算： A_s = F / (τ * K * d) 其中，A_s为最小螺纹剪切面积，F为拉力，τ为螺纹材料的抗剪强度，K为螺 纹长度系数，d为螺纹直径。 根据材料性质表，碳钢的抗剪强度τ一般为250MPa。 将已知数据代入公式，可得最小螺纹剪切面积A_s = 1000 / (250 * 1.8 * 10) ≈ 0.22mm²。 因此，螺纹连接的最小螺纹剪切面积为0.22mm²。 通过以上习题的计算，我们可以看到螺纹连接的设计和计算并不简单，需要考 虑许多因素，如拉力、材料性质、螺纹长度等。只有合理地选择螺纹长度和螺 纹材料截面面积，才能确保螺纹连接的安全可靠。 总结起来，螺纹连接习题及答案的掌握对于机械工程师来说是非常重要的。通 过不断的练习和实践，我们可以提高对螺纹连接设计和计算的理解和应用能力，为实际工程提供可靠的螺纹连接解决方案。
机械设计专升本章节练习题(含答案)——联接-螺-纹
1.用于薄壁零件联接的螺纹，应采用。 〔1〕三角形细牙螺纹〔2〕梯形螺纹 〔3〕锯齿形螺纹〔4〕多线的三角形粗牙螺纹 2.当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹。 〔1〕自锁性好,螺杆强度低〔2〕自锁性好,螺杆强度高 〔3〕自锁性差,螺杆强度低〔4〕自锁性相同,螺杆强度高 3.螺纹的公称直径是指它的。管螺纹的公称直径是指它的。 〔1〕螺纹小径d1〔2〕螺纹中径d2〔3〕螺纹大径d 〔4〕管子内径d 4.设计螺纹联接时，假设联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常拆卸宜采 用；不需经常拆卸宜采用。 〔1〕螺栓联接〔2〕螺钉联接〔3〕双头螺柱联接 5.在用于传动的几种螺纹中，矩形螺纹的主要优点是，而梯形螺纹的主要优点 是。 〔1〕传动效率较高〔2〕获得自锁的可能性大 〔3〕较易精确制造〔4〕螺纹已标准化，强度较高 6.螺纹联接防松的根本问题是在于。。 〔1〕增加螺纹联接的轴向力，安装弹簧垫圈 〔2〕增加螺纹联接的横向力，槽形螺母加开口销或胶、焊 〔3〕防止螺纹副的相对转动，设计满足自锁条件 7.采用螺纹联接时，假设被联接件厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆的情 况下，一般宜采用。假设不需要经常装拆的情况下，宜采用。 〔1〕螺栓联接〔2〕双头螺柱联接〔3〕螺钉联接〔4〕紧定螺钉联接 8.滚压螺纹比车制螺纹。 〔1〕强度高，生产率低〔2〕强度低，生产率高 〔3〕强度高，生产率高〔4〕强度低，生产率低 9.普通螺纹联接中，松联接和紧联接之间的主要区别是。 〔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 10.在通用机械中，共同完成一个联接任务的一组联接螺栓，虽然受力不同，但均应采用相 同材料和同样尺寸的螺栓，这主要是为了。 〔1〕外形美观〔3〕便于加工和安装〔2〕购置同一规格的螺栓联接件 B级能力训练题 11.受拉螺栓的断裂最多发生在。 〔1〕螺栓头部〔2〕螺杆中部〔3〕螺纹尾部〔4〕靠近螺母支承面的螺纹部位 12.被联接件受横向外力的作用时，假设采用一组普通螺栓联接，那么靠来传递外力。 那么螺栓可能的失效形式为。
高职《机械设计基础》螺纹联接与螺旋传动习题含答案
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学号：班级：姓名： 螺纹联接与螺旋传动 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 普通平键联结的主要用途是使轴与轮毂之间。 A 沿轴向固定并传递轴向力 B 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 C 沿周向固定并传递转矩 D 安装与拆卸方便 2 键的剖面尺寸通常是根据按标准选择。 A 传递转矩的大小 B 传递功率的大小 C 轮毂的长度 D 轴的直径 3 键的长度主要是根据来选择。 A 传递转矩的大小 B 轮毂的长度 C 轴的直径 4 能够构成紧键联结的两种键是。 A 楔键和半圆键 B 平键和切向键 C 半圆键和切向键 D 楔键和切向键 5 楔键和，两者的接触面都具有1：100的斜度。 A 轴上键槽的底面 B 轮毂上键槽的底面 C 键槽的侧面 6 楔键联结的主要缺点是。 A 键的斜面加工困难 B 键安装时易损坏 C 键装入键槽后，在轮毂中产生初应力 D 轴和轴上的零件对中性差 7切向键联结的斜度是做在上。 A轮毂键槽的底面 B 轴的键槽底面 (3)一对键的接触面 (4)键的侧面 8 平键联结如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔。 A 90º B 120º C 135º D 180º 9 半圆键联结的主要优点是。 A 对轴的强度削弱较轻 B 键槽的应力集中较小 C 工艺性好，安装方便 10 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定 11 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。 A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防振性能好 D. 自锁性能差 12 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。 A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹 13 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。 A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用 C. 同时受到剪切与拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用
机械设计-连接部分习题答案
机械设计—连接部分测试题 一、填空： 1、按照联接类型不同，常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。 2、按照螺纹牙型不同,常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。其 中三角螺纹主要用于联接，梯形螺纹主要用于传动. 3、根据螺纹联接防松原理的不同，它可分为摩擦防松和机械防松。螺纹联接的防松， 其根本问题在于防止螺纹副转动。 4、对于螺纹联接，当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时，则应用双头螺柱联接或 螺钉联接，其中经常拆卸时选用双头螺柱联接。 5、普通螺栓联接中螺栓所受的力为轴向（拉) 力,而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的力 为轴向和剪切力。 6、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接，应采用防松装置，以保证联接的可靠. 7、在螺纹中，单线螺纹主要用于联接，其原因是自锁，多线螺纹用于传动，其原因是 效率高。 8、在螺纹联接中，被联接上应加工出凸台或沉头座，这主要是为了避免螺纹产生附加弯曲 应力。 楔键的工作面是上下面，而半圆键的工作面是（两）侧面 .平键的工作面是（两)侧面。 9、花键联接由内花键和外花键组成。 10、根据采用的标准制度不同，螺纹分为米制和英制,我国除管螺纹外，一般都采用米制螺纹.圆柱普通螺纹的公称直径是指大径，强度计算多用螺纹的( )径.圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度，管螺纹的牙型角为（）度。 二、判断: 1、销联接属可拆卸联接的一种. （√) 2、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合. （√） 3、半圆键是平键中的一种。（×） 4、焊接是一种不可以拆卸的联接. （√） 5、铆接是一种可以拆卸的联接。（×)
一般联接多用细牙螺纹. （×） 6、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径. (√） 7、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。（√) 8、三角形螺纹主要用于传动。（×） 9、梯形螺纹主要用于联接。（×） 10、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹. （×） 11、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。（×） 12、平键联接可承受单方向轴向力。（×） 13、普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定. （×） 14、键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩。（√） 15、紧键联接中键的两侧面是工作面。（×) 16、紧键联接定心较差。（√） 17、单圆头普通平键多用于轴的端部。(√） 18、半圆键联接，由于轴上的键槽较深，故对轴的强度削弱较大。（√） 19、键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法. （×） 20、周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。(√） 三、选择: 1、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是（D ）。 A 三角形螺纹； B 梯形螺纹； C 锯齿形螺纹； D 矩形螺纹 2、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔,且联接不需要经常拆卸时,往往采用( B ）. A 螺栓联接; B 螺钉联接； C 双头螺柱联接; D 紧定螺钉联接 3、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是（A ）。 A 三角形螺纹; B 梯形螺纹； C 锯齿形螺纹； D 矩形螺纹
机械设计经典问答题-附答案
机械设计经典问答题- 附答案 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
第一课螺纹连接 1.问：常用螺纹的类型主要有哪些？ 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。 2.问：哪些螺纹主要用于联接哪些螺纹主要用于传动 答：普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。 3.问：螺纹联接的基本类型有哪些？ 答：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。其它还有地脚螺栓联接、吊环螺钉联接和T型槽螺栓联接等。 4.问：螺纹联接预紧的目的是什么？ 答：预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。 5.问：螺纹联接防松的方法按工作原理可分为哪几种？ 答：摩擦防松、机械防松（正接锁住）和铆冲防松（破坏螺纹副关系）等。 6.问：受拉螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：静载荷下受拉螺栓的损坏多为螺纹部分的塑性变形和断裂。变载荷下多为栓杆部分的疲劳断裂。 7.问：受剪螺栓的主要破坏形式是什么？ 答：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。 8.问：为了提高螺栓的疲劳强度，在螺栓的最大应力一定时，可采取哪些措施来降低应力幅？并举出三个结构例子。 答：可采取减小螺栓刚度或增大被联接件刚度的方法来降低应力幅。1）适当增加螺栓的长度；2）采用减小螺栓杆直径的腰状杆螺栓或空心螺栓；3）在螺母下面安装弹性元件。 9.问：螺纹联接设计时均已满足自锁条件，为什么设计时还必须采取有效的防松措施？ 答：在静载荷及工作温度变化不大时，联接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、载荷变化、温度变化较大或高温下均造成联接间摩擦力减小或瞬时消失或应力松驰而发生联接松脱。 10.问：横向载荷作用下的普通螺栓联接与铰制孔用螺栓联接两者承受横向载荷的机理有何不同？当横向载荷相同时，两种 答：前者靠预紧力作用，在接合面间产生的摩擦力来承受横向力；后者靠螺栓和被联接件的剪切和挤压来承载。前者由于靠摩擦传力，所需的预紧力很大，为横向载荷的很多倍，螺栓直径也较大。 11.问：承受预紧力Fo和工作拉力F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力F2是否等于Fo+F为什么 答：不等于。因为当承受工作拉力F后，该联接中的预紧力Fo减为残余预紧力F1，故F2=F1+F 12.问：对于紧螺栓联接，其螺栓的拉伸强度条件式中的系数1.3的含义是什么？
机械设计习题集答案第十五章--螺纹连接(解答)
15—4 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示.已知接合面间的摩擦系数f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级， 装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。 解题分析:本题是螺栓组受横向载荷作用的典型 例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦 力来传递横向外载荷F R 。解题时，要先求出螺栓组所 受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算 准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷F R 。 题15—4图 解题要点： (1)求预紧力F ′： 由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa,查教材表11-5（a ），取S=1.35，则许用拉应力： ［σ]= σS /S =240/1。35 MPa=178 MPa ， 查（GB196—86）M10螺纹小径d 1=8.376mm 由教材式(11—13）： 1.3F ′/（πd 21/4）≤[σ] MPa 得: F ′=[σ]πd 21/（4×1.3）=178 ×π×8。3762 /5.2 N =7535 N （2） 求牵引力F R : 由式（11—25）得F R =F ′fzm/K f =7535×0。15×2×1/1.2N=1883。8 N (取K f =1。2) 分析与思考： （1）常用螺纹按牙型分为哪几种?各有何特点?各适用于什么场合?连接螺纹用什么牙型？传动螺纹主要用哪些牙型？为什么？ 答：根据牙型，螺纹可以分为三角形、矩形、梯形、锯齿形等。选用时要根据螺纹连接的工作要求，主要从螺纹连接的效率和自锁条件两个方面考虑，结合各种螺纹的牙形特点。例如三角形螺纹，由于它的牙形角α较大，当量摩擦角υρ也较大（βρυυcos arctan arctan f f ==），分 析螺纹的效率() υρη+ψψ=tan tan 和自锁条件 Ψυρ≤,可知三角形螺纹效率较低,但自锁条件较好，因此用于连接。同理可知矩形、梯形和锯齿形螺纹等当量摩擦角υρ较小，效率较高，自锁条件较差，因此用于传动。 （2）从自锁和效率的角度比较不同线数螺纹的特点，为什么多线螺纹主要用于传动？螺纹线数一般控制在什么范围内？为什么? 答：当螺纹副的当量摩擦系数一定时,螺纹线数越多,螺纹升角越大,效率越高，越不易自锁，故多线螺纹主要用于传动。但是螺纹线数过多时加工困难，所以螺纹线数n=1～4。
机械设计第七章答案
第五章 螺纹联接和螺旋传动 三、分析与思考题 5—40常用螺纹有哪几种类型？各用于什么场合？对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同？ 答：常用螺纹的类型和应用参看教科书P 60表5—1。： 对联接螺纹的要求:联接可靠，当量摩擦系数大，自锁性能好。 对传动螺纹的要求:当量摩擦系数系数小，传动效率高。 5—41在螺栓联接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度，这是为什么？ 答：螺纹的余留长度越长，则螺栓杆的刚度C b 越低,这对提高螺栓联接的疲劳强度有利。因此，承受变载荷和冲击载荷的螺栓联接，要求有较长的余留长度。 5—42联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置？试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。 答：在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失，这种现象多次重复后，就会使联接松脱。在高温或温度变化较大的情况下，由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松弛，也会使联接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，最终导致联接失效。因此螺纹联接需要防松。 例：开口销与六角开槽螺母、止动垫圈为机械防松； 对顶螺母、弹簧垫圈为摩擦防松。 5—43普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式各是什么？计算准则各是什么？ 答：普通螺栓联接（受横向载荷）的主要失效形式：① 接合面滑移 ②螺栓杆被拉断 计算准则： 承载条件 螺杆的拉伸强度 铰制孔用螺栓联接的主要失效形式：① 螺杆被剪断 ② 螺杆与孔壁接触面被压溃（碎） 计算准则： 螺杆的剪切强度 螺杆与孔壁接触面的挤压强度 5—44计算普通螺栓联接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度？ 答：螺栓头、螺母和螺纹牙的结构尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用经验规定的，实践中很少发生失效，因此，通常不需进行其强度计算。 5—45 松螺栓联接和紧螺栓联接的区别是什么？在计算中如何考虑这些区别？ 答：松螺栓联接，装配时螺母不需要拧紧。在承受载荷之前，螺栓不受力。 紧螺栓联接，装配时螺母需要拧紧。在拧紧力矩作用下，螺栓除受预紧力F 0的拉伸而产生的拉应力外还受摩擦力矩T 1的扭转而产生的扭切应力，使螺栓处于拉伸与扭转的复合应力状态。 强度计算时，松螺栓联接只考虑工作载荷即可。 紧螺栓联接应综合考虑拉应力和扭切应力的作用，计入扭切应力的影响，即螺栓所受的轴向拉力乘以。 5—46普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷各是什么循环？ 答：普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为 F C C C F F m b b ++ =0，即同方向（不变号）的非对称循环变载荷，0＜r ＜1；所受到的横向工作载荷 []P min 0P σσ≤=L d F []τπτ≤=2 4d F []σπσ≤=21 431d F .if F K F S ≥0
机械设计习题与参考答案
习题与参考答案 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定 2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。 A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防振性能好 D. 自锁性能差 3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙形斜角 D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。 A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。 A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹 6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。 A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用 C. 同时受到剪切与拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用 7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的 倍。 A. 1.1 B. 1.3 C. 1.25 D. 0.3 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。 A. 螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受剪切与挤压 D. 螺栓受拉伸与扭转作用 9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。 A. 单线矩形螺旋副 B. 单线梯形螺旋副 C. 双线矩形螺旋副 D. 双线梯形螺旋副 10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。 A. 提高强度 B. 提高刚度 C. 防松 D. 减小每圈螺纹牙上的受力 11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。 A. 受力均匀 B. 便于装配. C. 外形美观 D. 降低成本
螺纹连接练习题及答案1
螺纹联接练习题 [例2] 有一轴承托架用4个普通螺栓固连于钢立柱上，托架材料为HT150，许用挤压应力[σ]P =60MPa ，螺栓材料强度级别6.8级，许用安全系数[s]=4，接合面间摩擦系数f=0.15， 可靠性系数K S =1.2，螺栓相对刚度 2.02 11 =+C C C ，载荷P=6000N ，尺寸如例图2.5所示，设计此螺栓组连接。 [解] 1．螺栓组受力分析 如例图2．5所示，载荷p 可分解为： 横向载荷 P y =Pcos30°=6000cos30°=5196 N (铅垂向下) 轴向载荷 P x =Psin30°= 6000sin30°= 3000 N (水平向右)
倾覆力矩 M = P x ×180+ P y ×420=3000×180+5196×420 = 2.722×610N ·mm 显然该螺栓组连接受横向载荷P y 、轴向载荷P x 和倾覆力矩M 三种简单载荷的共同作用。 (1)确定受力最大螺栓的轴向工作载荷。首先确定在轴向载荷P x 作用下，每个螺栓受到的轴向工作载荷 N P F x P 7504 3000 4=== 然后确定在倾覆力矩M 的作用下，每个螺栓受到的轴向工作载荷由公式（11-33）P273为 显然，上部螺栓受力最大，其轴向工作载荷为 F=F P +F M =750+3240=3990 N (2)确定螺栓的预紧力F ’。 ①由托架不下滑条件计算预紧力F ’，该螺栓组连接预紧后，受轴向载荷P x 作用时，其接合面间压紧力为剩余预紧力F ”，而受倾覆力矩M 作用时，其接合面上部压紧力减小，下部压紧力增大，故M 对接合面间压紧力的影响可以不考虑。固此，托架不下滑的条件式为
螺纹联接练习题及答案
螺纹连接练习 第一节 螺纹基础知识 1、标记为螺栓GB5782-86 M16×80的六角头螺栓的螺纹是 形，牙形角等于 60 度，线数等于 1 ，16代表 公称直径 ， 80代表 螺栓长度 。 2、双头螺柱的两被联接件之一是 螺纹 孔，另一是 光 孔。 3、采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，且材料较软，强度 较低，需要经常装拆，则一般宜采用 B 。 A 、螺栓联接 B 、双头螺柱联接 C 、螺钉联接 4、螺纹副在摩擦系数一定时，螺纹的牙型角越大，则 D 。 A 、当量摩擦系数越小，自锁性能越好 B 、当量摩擦系数越小，自锁性能越差 C 、当量摩擦系数越大，自锁性能越差 D 、当量摩擦系数越大，自锁性能越好 5、螺纹的公称直径是指螺纹的 大 径，螺纹的升角是指螺纹 中 径处的升角。螺旋的自锁条件为 ϕ< ϕv ，拧紧螺母时效率公式 为) tan(tan v ϕϕϕ+。 6、三角形螺纹主要用于 连接 ，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主 要用于 传动 。
（1）普通螺栓连接 1)螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；
2)普通螺栓连接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被连接件孔与螺栓杆间无间隙； 3)被连接件表面没加工，应做出沉头座并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力； 4)一般连接；不应采用扁螺母； 5)弹簧垫圈尺寸不对，缺口方向也不对； 6)螺栓长度不标准，应取标准长z=60 mm； 7)螺栓中螺纹部分长度短了，应取长30 mm。 (2)螺钉连接 主要错误有： 1)采用螺钉连接时，被连接件之一应有大于螺栓大径的光孔，而另一被连接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。而图中上边被连接件没有做成大于螺栓大径的光孔，下边被连接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，而且螺纹画法不对，小径不应为细实线； 2)若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工。 (3)双头螺柱连接 主要错误有： 双头螺柱的光杆部分不能拧进被连接件的螺纹孔内，M12不能标注在光杆部分； 锥孔角度应为120。，而且应从螺纹孔的小径(粗实线)处画锥孔角的两边；