机械设计试题联接

联接

、判断题

在轴端的轴毂联接，为了便于安装最好采用C型平键，而不是A 型或B型平键。（√ ）

普通平键按构造分为ABC，C 常用于轴端与毂类的连接，B 放在铣出的键槽中，对于尺寸较大的键，需要用紧固螺钉，A 宜放在轴上用键槽铣刀铣出的键槽中。平键的两侧是工作面，工作时靠挤压来传递转矩。静连接的主要失效形式为压溃，动连接的主要失效形式为工作面的磨损。

与矩形花键相比，渐开线花键的强度高。（√ ）

渐开线花键制造精度高，花键齿的根部强度高，应力集中小，易于对中。适用于载荷较大，定

心精度要求较高及尺寸较大的连接。渐开线花键用于动载荷而矩形花键用于静载荷。矩形花键

加工方便，用小径定心，易于保证定心的精度。适用于静连接或轻载连接

采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成相隔180°。（√ ）

应布置在沿周向相隔180°两个半圆键应在同一条母线上，两个楔键应布置在沿周向90 °

~120°，两个键在校核中按1.5 个计算，一般键长不超过1.6~1.8 d

受轴向外载荷的紧螺栓联接，螺栓在该轴向外载荷作用下所受的总拉力（F2）一定不与轴向外

载荷（F）相等。（×）螺栓的总拉力等于残余预紧力与工作拉力之和，

且

C

F C

b

F，则

C C

螺栓的总拉力为F0+△ F，有可能相等。

受横向变载荷的普通螺栓联接中，螺栓所受的力为静载荷。（×）会有变化

双向传力的滑动螺旋采用的螺纹类型中，以梯形和锯齿形螺纹应用最广。（×）

锯齿形与梯形螺纹应用广，但是锯齿形只能单向传力，矩形的效率最高。

承受横向载荷作用的螺栓联接中，螺栓一定是受剪切作用的。（

普通螺栓所受应为扭转切应力，剪切作用的是铰制孔螺纹

×）

二、单项选择题

1．键的长度主要根据 _______ 来选择。

c ）轮毂的长度

3．轴的键槽通常是由 _______ 加工而得到的。

（b ）拉削 （d ）铣削

5．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

（ a ）螺栓联接 （b ）螺钉联接 （ c ）双头螺柱联接

（d ）紧定螺钉联接

6．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装时，往往采用

（ a ）螺栓联接 （b ）螺钉联接 （ c ）双头螺柱联接

（d ）紧定螺钉联接

7．承受预紧力 Q p 的紧螺栓联接在受工作拉力 F 时，残余预紧力为 Q p ，则螺栓所受的总拉力 Q 为

（ a ） Q F Q P

（ b ） Q F Q P

（ c ）

Q Q P Q p

（d ） Q Q p C

b F p

C b C m

8．对于外载荷是轴向变载荷的螺栓联

接，

螺栓所受总拉力在 Q P ~ Q 之间变化， 则螺栓的应力变化

规律按 ______ 。

（ a ） r 常数

（ b ） min 常数

（ c ） m 常数

9．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（或牙形斜角）

（b ）线数与升角

（ c ）导程与牙型角（或牙形斜角） （d ）螺距与升角

10．在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是

（ a ）传递转矩的大小 （ c ）轴的直径

2．键的剖面尺寸通常是根

据

（ a ）传递转矩的大小

_____ 按标准选择。

b ）轮毂的长度

b ）传递功率的大小

d ）轴的直径

a ）插削 c ）钻及铰

a ）三角形螺纹

b ）梯形螺纹 a ）弯曲和挤压 b ）拉伸和剪切

（ c ）锯齿形螺纹 （d ）矩形螺纹

11．螺纹联接防松的根本问题在于 ________ 。

防止螺纹副的相对转动 （1）有摩擦防松，其中包含对顶螺母，弹簧垫圈，自

锁螺母 （2）机械防松，包含开口销与六角螺母，止动垫圈，串联钢丝，铆合 （ 3） 破坏螺纹副的运动关系

，包含冲点与胶粘剂。

12．螺纹联接预紧的主要目的是 _______ 。

增强联接的可靠性和紧密性，防止受载后被连接件产生间隙或者滑移，

T=0.2 F 0d 。

13．用于联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

（※） 14．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。 （ a ）接合面之间的摩擦力

（ b ）螺栓的剪切和挤压

（ c ）螺栓的剪切和被联接件的挤压

15．设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓均采用相同的材料、直径 和长

度，这主要是为了 _____________ 。 （ a ）外形美观 （b ）购买方便 （ c ）便于加工和安装

（d ）降低成本

16．设计紧螺栓联接时，其直径愈小，则安全系数应取得愈大，这是由于直径愈小时， （ a ）螺纹部分

的应力集中愈严重 （ b ）加工螺纹时愈易产生缺陷 （ c ）拧紧时愈易拧断

（ d ）材料的力学性能愈不易保证

17．当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到 _________ 作用。

c ）剪切和挤压

d ）扭转和弯曲

18．滑动螺旋工作时，其最主要的失效形式为 _________

4

d 1

10．普通螺 栓联接 在拧紧螺母时 ，螺栓处 于 _______________ ____________________ 应力状 态下， 应该按

_________________________________________ __进行应力计算。

11．螺纹联接防松的基本原理有摩擦、改变螺纹副的连接、机械，其具体的防松方法和装置如：弹

性挡圈、铆接、涂粘胶剂，（冲点）

12．螺纹联接预紧的目的在于 ___________ 防止螺纹副的相对转动 ______________ 。

13．受轴向变载荷的紧螺栓联接， 在工作载荷和残余预紧力不变的情况下， 要提高螺栓的疲劳强度，

可以减小 __ 尺寸 _或增大 _________________ _____________ 。

14．有一受轴向载荷的紧螺栓联接，所受的预紧力 Q p = 6000 N ，工作时所受轴向工作载荷 F = 3000

（ a ）螺杆的螺纹被剪

断 c ）螺纹工作面被

b ）螺母的螺纹被剪

断

d ）螺纹工作面被磨

19．在螺纹联接中最常用的螺纹牙型是 ______

（a ）矩形螺纹 （c ）三角形螺纹

三、填空题

3．销主要用于 ___ 定位

（ b ）梯形螺纹 （d ）锯齿形螺纹

，也可用于 ___ 连接 ________ ，还可用作 ____ 保护

4．根据齿形不同，花键分为 _____ 渐开线 __________ 和 _____ 矩形 _________ 两种。 5．如需在同一轴段内安装一对普通平键时，应将它们布置在 沿周向相距 180 度

6． 花键联接，对于静联接其主要失效形式是

工作面被压溃 , 对于动

联接其主要失效形式是

工作面磨损

7． 楔键联接的主要缺点是 楔紧后，轴与轮毂的配合产生偏心与偏斜 8．

常用螺纹按牙型分为 三角形

矩形 梯形

9． 锯齿形

。其中，联接螺纹用

矩形，梯形，锯齿形

牙型。

螺栓总拉力为 Q 的紧螺栓联接，螺栓的强度条件式为

三角形

1.3Q

ca

牙型，传动螺纹

，式中系数“ 1.3”的

意义是

正应力与切应力的矢量和的大小

Q p = ___ 3300N

___。

四．综合题

1.图示为一提升装置，卷筒用 6个 M8（d 1= 6.647 mm ）的普通螺栓固联在蜗轮上。已知卷筒直径

D

=150 mm ，螺栓均布于直径 D 0 =180 mm 的圆周上，接合面间的摩擦系数 f = 0.15，可靠性系数

K S = 1.2 ，螺栓材料的许用应力 [σ ]=120 MPa 。

试求：（ 1）该螺钉组联接充许的最大提升载荷 W max = ？ （ 2）若已知 W max = 6000 N ，其它条件同（ 1），试确定螺栓直径。 附： GB196 —81 M8 d 1= 6.647 mm

M10 d 1= 8.376 mm M12 d 1= 10.106 mm

M16 d 1= 13.835 mm

2. 图示螺栓连接中，采用两个 M20的普通螺栓，其许用拉应力 [ σ ]=160MPa ，连接件结合面间摩擦

系数 f=0.2 ，可靠性系数 K=1.2 ，计算该连接件允许传递的静载荷 F=?（M20 的螺栓 d1=17.3mm ）

N ，螺栓的相对刚度 C

b

C

b

C m

0.2 ，则该螺栓所受的总拉力 Q = ___ 6600N __ ，残余预紧力

例题：1.图为气缸体与气缸盖采用8 个普通螺栓均布连接结构。已知：气缸内压力p= 1 MPa，气缸体直径D=200 mm，螺栓材料的许用拉伸应力[ ]＝100 MPa，为保证连接的气

1）求加在每个螺栓上的总拉力F2 及预紧力F0。

2）计算所需螺栓的螺纹小径d1 的值（保留两位小数）

密性，残余预紧力F1为工作载F的1.8 倍，螺栓的相对刚度C b

C b C m

0.3.