螺纹联接习题

螺纹联接

一 选择题

(1) 在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是 C ，效率较高，牙根强度较大、制造方便的是

B ；螺纹联接常用

C ，传动螺纹常用 B 。

A. 矩形螺纹

B. 梯形螺纹

C. 三角螺纹

(2) 螺纹副在摩擦因数一定时，螺纹的牙型角越大，则 D 。

A. 当量摩擦因数越小，自锁性能越好

B. 当量摩擦因数越小，自锁性能越差

C. 当量摩擦因数越大，自锁性能越差

D. 当量摩擦因数越大，自锁性能越好

(3) 当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用 A 来轴向定位，所能承受的轴向力较大。

A. 圆螺母

B. 紧定螺钉

C. 弹性挡圈

(4) 一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖进行修理，则一般宜采用 A 联接。

A. 双头螺柱联接

B. 螺栓联接

C. 螺钉联接

(5) 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

(6) 紧螺栓联接受轴向外载荷，假定螺栓的刚度b C 与被联接件的刚度m C 相等，联接的预紧力为0F ，要求受载后结合面不分离，当外载荷F 等于预紧力0F 时，则 D 。

A. 被联接件分离，联接失效

B. 被联接件即将分离，联接不可靠

C. 联接可靠，但不能继续再加载

D. 联接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F

(7) 受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此 B

A. 残余预紧力1F 应小于零

B. 残余预紧力1F 应大于零

C. 残余预紧力1F 应等于零

D. 预紧力0F 应大于零

(8) 图5-1所示钢板用普通螺栓联接。已知横向工作载荷为F 结合面之间的摩擦因数15.0=f ，为使联接可靠，取防滑系数2.1s =K ，则每个螺栓需要的预紧力0F 为 B 。

A. 0.5F

B. F

C. 2F

D. 4F

图5-1

(9) 某螺栓的材料性能等级为6.8级，其数字6.8代表 A 。

A. 对螺栓材料的强度要求

B. 对螺栓的制造精度要求

C. 对螺栓材料的刚度要求

D. 对螺栓材料的耐蚀性要求

(10) 对于外载荷是轴向变载荷的重要联接，螺栓所受总拉力在0F 与2F 之间变化。则螺栓的应力变化规律为 B 。

A. r =常数

B. min σ=常数

C. m σ=常数

(11) 在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆 C 作用。

A. 受切应力

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，也可能只受拉应力

(12) 普通螺栓联接所受的预紧力为0F ，在受轴向工作载荷F 时，残余预紧力1F 为

B ，则螺栓所受的总拉力2F 为 D 。

A. F F F +=02

B. F F F +=12

C. 102F F F +=

D. ()m b b 02C C C F F F ++=

(13) 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2F 的最大值和被联接件的刚度m C 不变时，螺栓的刚度b C 越小，则 B 。

A. 螺栓中总拉力的变化幅度越大

B. 螺栓中总拉力的变化幅度越小

C. 螺栓中总拉力的变化幅度不变

D. 螺栓的疲劳强度降低

(14) 相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，小径大，故细牙螺纹的 B 。(强度指螺纹杆的承载能力)

A. 自锁性好，钉杆受拉强度低

B. 自锁性好，钉杆受拉强度高

C. 自锁性差，钉杆受拉强度高

D. 自锁性差，钉杆受拉强度低

(15) 在防止螺纹联接松脱的各种措施中，当承受冲击或振动载荷时， D 是无效的。

A. 采用具有增大摩擦力作用的防松装置，如螺母与被联接件之间安装弹簧垫圈

B. 采用以机械方法来阻止回松的装置，如用六角槽形螺母与开口销

C. 采用人为方法(如胶或焊)将螺纹副变为不能转动

D. 设计时使螺纹联接具有自锁性(即使螺纹升角小于当量摩擦角)

(16) 外载荷是轴向载荷的紧螺栓联接，螺栓的预紧力0F 是用公式 D 来进行计算的。在公式中：F 表示轴向外载荷，1F 表示剩余预紧力，x 表示螺栓的相对刚度，m

b b C C C x +=

，m b C C 、分别为螺栓和被联接件的刚度。

A. F F F +=10

B. xF F F +=10

C. ()F x F F ++=110

D. ()F x F F -+=110

(17) 被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为

D 。

A. 剪切或挤压破坏

B. 拉断

C. 拉、扭联合作用下断裂

D. 拉、扭联合作用下塑性变形

(18) 螺纹副中一个零件相对于另一个转过一圈时，它们沿轴线方向相对移动的距离是

A 。

A. 线数?螺距

B. 一个螺距

C. 线数?导程

D. 导程／线数

(19) 设计紧联接螺栓时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，即许用应力取得愈小。这是由于直径愈小， C 。

A. 螺纹部分的应力集中愈严重

B. 加工螺纹时愈容易产生缺陷

C. 拧紧时愈容易拧断

D. 材料的机械性能愈不易保证

(20) 图5-2中悬置螺母的主要作用是 C 。

A. 作为联接的防松装置

B. 减少螺栓系统的刚度

C. 使螺母中各圈螺纹受力均匀

D. 防止螺栓受弯曲载荷

图5-2

(21) 单线螺纹的大径mm d 10=，中径mm d 026.92=，小径376.81=d ，螺距5.1=P ，则螺纹升角ψ为 B 。

A. 2. 734

B. 3. 028

C. 3. 263

D. 6. 039

(22) 如图5-3所示，将油缸端盖的螺栓组联接由图(a) 改为图(b)的目的是 A 。

A. 提高抗疲劳强度

B. 节省螺栓数量

C. 安装方便

D. 便于拆卸

图5-3

(23) 受翻转(倾覆)力矩的螺栓组联接，如图5-4所示，螺栓的布置宜选择 A 。

图5-4

D. 以上3个方案都不可用

(24) 当两个被连接件不太厚时，宜采用 B 。

A. 双头螺柱连接

B. 螺栓联接

C. 螺钉连接

D. 紧定螺钉连接

(25) 当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用 A 。

A. 双头螺柱连接

B. 螺栓联接

C. 螺钉连接

D. 紧定螺钉连接

(26) 当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且连接不需要经常拆装时，往往采用

C 。

A. 双头螺柱连接

B. 螺栓联接

C. 螺钉连接

D. 紧定螺钉连接

(27) 采用 A 方法不能改善螺纹牙受力不均匀程度。

A. 增加旋合圈数

B. 悬置螺母

C. 内斜螺母

D. 钢丝螺套

(28) 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

(29) 承受预紧力0F 的紧螺栓联接在受工作拉力F 时，残余预紧力为1F ，其螺栓所受总拉力2F 为

B 。

A. 02F F F +=

B. 12F F F +=

C. 102F F F +=

D. 102F F F F ++=

(30) 确定紧连接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时，通常是按 D 来进行计算的。

A. 第一强度理论

B. 第二强度理论

C. 第三强度理论

D. 第四强度理论

(31) 在受预紧力的紧螺栓联接中，螺栓危险截面的应力状态为 D 。

A. 纯扭剪

B. 简单拉伸

C. 弯扭组合

D. 拉扭组合

(32) 被连接件受横向外力作用，若采用一组普通螺栓联接时，则靠 A 来传递外力。

A. 被连接件接合面间的摩擦力

B. 螺栓的拉伸和挤压

C. 螺栓的剪切和挤压

D. 螺栓的剪切和被连接件的挤压

(33) 为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用 A 。

A. 螺栓联接

B. 双头螺柱连接

C. 螺钉连接

D. 紧定螺钉连接

(34) 已知钢板用两只普通螺栓联接，横向工作载荷为F ，接合面个数为4，接合面之间的摩擦系数为15.0，为使连接可靠，取安全裕度系数为2.1，则每个螺栓需要的预紧力为

B 。

A. 0.5F

B. F

C. 2F

D. 4F

(35) 在螺栓联接设计中，若被连接件为铸件，则有时在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是

A 。

A. 避免螺栓受附加弯曲应力作用

B. 便于安装

C. 为安置防松装置

D. 为避免螺栓受拉力过大

(36) 螺栓强度等级为6.8级，则该螺栓材料的最小屈服极限近似为 A 。

A. MPa 480

B. MPa 6

C. MPa 8

D. MPa 8.0

(37) 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

(38) 用于连接的螺纹牙型为三角形，这最主要是因为三角形螺纹 A 。

A. 牙根强度高，自锁性能好

B. 传动效率高

C. 防振性能好

(39) 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 C 。

A. 螺矩和牙型角

B. 升角和头数

C. 导程和牙型斜角

D. 螺距和升角

(40) 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

(41) 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

(42) 当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. 既可能受剪切作用，也可能受拉伸作用

D. 同时受到剪切与拉伸作用

(43) 计算采用三角形螺纹的紧螺栓联接的拉伸强度时，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

(44) 采用普通螺栓联接的凸缘连轴器，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

(45) 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

(46) 在螺栓联接中，往往在一个螺栓上采用双螺母，其目的是 A 。

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

(47) 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 B 。

A. 受力均匀

B. 便于装配

C. 外形美观

D. 降低成本

(48) 不控制预紧力时，螺栓的安全系数选择与其直径有关，是因为 A 。

A. 直径小，易过载

B. 直径小，不易控制预紧力

C. 直径大，材料缺陷多

(49) 工作时仅受预紧力0F 作用的紧螺栓联接，其强度校核公式为][4/3.1210σπσ≤=

d F ca 式中的系数3.1是考虑 C 。

A. 可靠性系数

B. 安全系数

C. 螺栓在拧紧时，同时受拉伸与扭转联合作用的影响

(50) 紧螺栓联接在按拉伸强度计算时应将拉伸载荷增加到原来的3.1倍，这是考虑

B 的影响。

A. 螺纹的应力集中

B. 扭转切应力作用

C. 安全因素

D. 载荷变化与冲击

(51) 预紧力为0F 的单个紧螺栓联接，受到轴向工作载荷F 作用后，螺栓受到的总拉力2F C F F +0。

A. 大于

B. 等于

C. 小于

(52) 一紧螺栓联接的螺栓受到轴向变载荷作用，已知0min =F ，max F =F ，螺栓的危险截面面积为1A ，螺栓的相对刚度为x ，则该螺栓的应力幅为 C 。

A. a σ()11A F x -=

B. 1A F x a =σ

C. 12/A xF a =σ

D. 12/)1(A F x a -=σ

(53) 在受轴向变载荷作用的紧螺栓联接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是

B 。

A. 增大螺栓刚度b C ，减小被连接件刚度m C

B. 减小b C ，增大m C

C. 增大b C 和m C

D. 减小b C 和m C

(54) 若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，则可 B 。

A. 在被连接件间加橡胶垫片

B. 增大螺栓长度

C. 采用精制螺栓

D. 加防松装置

(55) 对于受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，若轴向工作载荷F 在N 1000~0之间循环变化，则该连接螺栓所受拉应力的类型为 A 。

A. 非对称循变应力

B. 脉动循环变应力

C. 对称循环变应力

D. 非稳定循环变应力

(56) 对于紧螺栓联接，当螺栓的总拉力2F 和剩余预紧力1F 不变时，若将螺栓由实心变成空心，则螺栓的应力幅a σ与预紧力0F 会发生变化， D 。

A. a σ增大，0F 应适当减小

B. a σ增大，0F 应适当增大

C. a σ减小，0F 应适当减小

D. a σ减小，0F 应适当增大

(57) 滑动螺旋传动的失效形式多为 D 。

A. 螺杆压溃

B. 螺纹牙折断

C. 螺纹牙剪断

D. 螺纹磨损

(58) 对于螺旋起重器的螺母，应进行 D 计算。

A. 耐磨性

B. 螺母螺纹牙的强度

C. 螺母下段与螺母凸缘的强度

D. A 、B 、C 三者

(59) A 一般需要有较高的运动速度和传动效率，因此应采用多线螺纹。

A. 传导螺旋

B. 传力螺旋

C. 调整螺旋

D. A 、B 、C 三者

(60) 设微动螺旋机构A 、B 两段螺旋的导程分别为B A S S 、 (两螺旋旋向相同)，当螺杆转动φ角时，螺母的位移为 C 。

A. ()π

φ2B A S S s += B. ()φπ2B A S S s += C. ()

πφ2B A S S s -= D. ()φπ2B A S S s -= (61) 在标准中螺纹的 B 定为公称直径。

A. 螺纹中径

B. 螺纹大径

C. 螺纹小径

D. A 、B 、C 三者均可

(62) 如图5-5所示为螺旋拉紧器，按顺时针方向转动螺母3，将保证两螺杆1和2相互靠拢，此时两螺杆的螺纹方向应是 C 。

图5-5

A. 两个都是右旋

B. 两个都是左旋

C. 1为左旋，2为右旋

D. 1为右旋，2为左旋

(63) 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应 B 。

A. 增加螺栓刚度

B. 降低螺栓刚度

C. 降低被联接件刚度

(64) 头数为n ，螺距为P 的螺纹，升角ψ＝ B 。 A. ???? ??1arctan d nP π B. ???? ??2arctan d nP π C. ??? ??d np πarctan (65) 大径的细牙螺纹比粗牙有 B 。

A. 较小的承载能力

B. 好的自锁性

C. 承载面积小

(66) 螺旋起重器的效率η= A 。

A. )tan(/tan v ?ψψ+

B. ψ?ψtan /)tan(v -

C. )tan(/tan v ?ψψ-

D. ψ?ψtan /)tan(v +

(67) 螺旋副的自锁条件是ψ C 。

A. ψ

B. ψ>v f arctan

C. ≤ψ)2cos /arctan(αf

D. ψ>)2cos /arctan(α

f (68) 用普通螺栓联接的螺栓组受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓受力情况是 B 。

A. 只可能受到剪切与挤压

B. 只有压力

C. 同时受剪切与拉伸

D. 可能受剪切，也可能受拉伸

(69) 汽缸内压力在MPa 2~0间循环变化时，缸盖联接螺栓的应力类型为 B 循环变应力。

A. 非对性

B. 脉动

C. 对称

D. 非稳定

(70) 螺纹联接中，加弹簧垫圈是为了 C ，加弹性元件是为了 D ，采用软垫片是为了

A ，用斜面垫圈是为了

B 。

A. 提高气密性

B. 减少偏心载荷

C. 防松

D. 提高疲劳强度

(71) 受拉紧螺栓联接拧紧的主要目的除了增强联接的紧密性外，还有是为了 A （提高可靠性）和

C 。

A. 防松

B. 减少偏心载荷

C. 提高疲劳强度

D. 减少动载荷

(72) 受横向载荷的螺栓组联接中，当采用普通螺栓时，靠 C 来平衡横向载荷；用铰制孔螺栓时，靠 A 来承受横向载荷。

A. 螺栓的挤压

B. 螺纹的挤压

C. 结合面间的摩擦力

二 填空题

(1) 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的 大径 ，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的 中径 ，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的 小径 。

(2) 标记为螺栓GB5782M16×80的六角头螺栓的螺纹是 三角 形，牙型角等于 60 度，线数等于 1 ，16代表 螺纹公称直径 ，80代表 螺纹长度 。

(3) 用4个铰制孔螺栓联接两个半凸缘联轴器，螺栓均布在直径为mm 200的圆周上，轴上转矩为m N ?100，每个螺栓所受的横向力为 250 N 。

(4) 受预紧力0F 和工作拉力F 的紧螺栓联接，如螺栓和被联接件刚度相等，预紧力N F 80000=，在保证结合面不产生缝隙的条件下，允许的最大工作拉力F ＝ 16000 N 。

(5) 在一定的变载荷作用下，承受轴向工作载荷的螺栓联接的疲劳强度是随着螺栓刚度的增加而 降低 ；且随着被联接件刚度的增加而 提高 。

(6) 双头螺栓联接的两被联接件之一是 螺纹 孔，另一个是 光 孔。

(7) 普通螺栓联接承受横向外载荷时，依靠 被联接件间的摩擦力 承载，螺栓本身受 预紧力 作用，该螺栓联接可能的失效形式为 被联接件间的相对滑移 。铰制孔用螺栓联接承受横向外载荷时，依靠 螺栓抗剪切和挤压 承载，螺栓本身受 剪切 和 挤压 力作用，螺栓可能的失效形式为 剪断 和 压溃 。

(8) 受轴向变载荷(F ?0)的紧螺栓联接，设x 为螺栓的相对刚度，A 为螺栓的横截面积，则螺栓承受的应力幅a σ为A

xF 2 (m b b C C C x +=，m b C C 、分别为螺栓与被联接件的刚度)。 (9) 设2d 为螺纹中径，ψ为螺纹升角，v ?为当量摩擦角，对于联接螺纹，在预紧力0F 时拧紧的螺母，螺纹副中的摩擦阻力矩为()v d F ?ψ+tan 2

120。 (10) 公制三角形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数2.0=f ，则其当量摩擦角v ?等于

13cos30

2.0arctan cos30arctan ==f （写出计算公式及结果）。 (11) 图5-6中板A 用4个铰制孔用螺栓固定在板B 上，受力为F ，其中 2 、 3 、

两个螺栓受力最大。

图5-6

(12) 如图5-7所示为两根钢梁由两块钢盖板用8个铰制孔用螺栓联接，钢梁受拉力F ，在进行强度计算时，螺栓的总剪切面数应取 8 。

图5-7

(13) 如上图所示两根钢梁由两块钢板用8个普通螺栓联接，钢梁受拉力F ，在按式fiz F F 2.10=确定螺栓所需的预紧力0F 时，摩擦面数i 应取2，z 取4。(式中：f 表示钢梁与钢板间的摩擦系数，z 表示联接螺栓的个数)

(14) 普通紧螺栓组联接所受载荷可分解为 轴向载荷 、 横向载荷 、 转矩 、 翻转（或倾覆）力矩 4种基本载荷的组合。

(15) 压力容器盖的紧螺栓组联接，外载荷F 为变载荷(0?F )，若螺栓的最大总拉力2F 和剩余预紧力1F 不变，只将螺栓由实心的变成空心的，则螺栓的应力幅a σ 减小 ，预紧力0F 应适当 增大 。

(16) 用于联接的螺纹，其牙型为三角形，这是因为 螺纹副的摩擦属于楔面摩擦，而且三角形螺纹的牙型角最大，即当量摩擦系数最大，故摩擦力大、自锁性好，又其螺纹牙根部较厚，强度高 。

(17) 设摩擦系数为f ，梯形螺纹副的当量摩擦系数v f 等于f f 035.12

30cos = (写出计算公式及结果)。 (18) 常用螺纹的类型主要有 螺栓联接 、 螺钉连接 、 双头螺柱连接 和 紧定螺钉连接 。

（19）螺纹联接常用的防松原理有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺旋副运动关系。其对应的防松装置有 弹簧垫圈 、 止动垫圈 和 黏接 。

(20) 受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 被连接件的残余预紧力 与 轴向工作拉力 之和。

(21) 连接承受横向载荷，当采用普通螺栓联接，横向载荷靠 被连接件接触面之间的摩擦力 来平衡；当采用铰制孔螺栓联接，横向载荷靠 螺栓光杆的剪切和挤压 来平衡。

(22) 仅承受预紧力的紧螺栓联接强度计算时，螺栓的危险截面上有 预紧力 和 摩擦力矩 载荷联合作用。因此，在截面上有 拉伸 应力和 扭转 应力。

(23) 在螺栓联接中，当螺栓轴线与被连接件表面不垂直时，螺栓中将产生 弯曲 附加应力。

(24) 对承受轴向变载荷的紧螺栓联接，欲降低应力幅提高疲劳强度的措施有 减小螺栓刚度，增加被连接件刚度并适当提高预紧力 。

(25) 有一单个紧螺栓联接，已知该螺栓所受预紧力N F 10000=，所受轴向工作载荷N F 500=，螺栓的相对刚性系数2.0m

b b =+C C C ，则螺栓所受的总拉伸载荷2F = 1100N ，残余预紧力1F = 600N ；为保证结合面不出现缝隙，则该连接允许的最大轴向工作载荷max F ≤ 1250N 。

（26）压力容器的紧螺栓联接中，若螺栓的预紧力和容器的压强不变，而仅将凸缘间的铜垫片换成橡胶垫片，则螺栓所受的总拉力 增大 ，连接的紧密性 提高 。

(27) 在螺纹联接中采用悬置螺母或环槽螺母的目的是 改善螺纹牙间载荷分配不均现象 。

(28) 发动机缸体与缸盖的螺栓联接经常拆装，应使用 双头螺柱 连接，为了控制预紧力需用 定力矩 扳手拧紧。

(29) 三角形螺纹的牙型角α= 60° ，适用于 连接 ，而梯形螺纹的牙型角α=

30° ，适用于 传动 。

(30) 螺旋副的自锁条件是 螺纹升角ψ小于当量摩擦角v ?。

(31) 传动用螺纹(如梯形螺纹)的牙型斜角(牙侧角)α比连接用螺纹(如三角形螺纹)的牙型斜角(牙侧角)小，这主要是为了 提高传动效率 。

(32) 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

程导 和 牙型斜角(牙侧角) 。

(33) 螺纹联接的拧紧力矩等于 螺纹副间摩擦力矩 和 螺母或螺栓头端面与被连接件支承面间摩擦力矩之和 。

(34) 螺纹联接防松的实质是 防止螺杆与螺母或被连接件螺纹孔间发生相对转动，或防止螺纹副间相对转动 。

(35) 普通紧螺栓联接受横向载荷作用，则螺栓中受 拉伸 应力和 扭剪 应力作用。

(36) 被连接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓联接时，则螺栓受 拉伸(或轴向) 载荷作用，可能发生的失效形式为 螺栓发生塑性变形或断裂 。

(37) 有一单个紧螺栓联接，已知所受预紧力为0F ，轴向工作载荷为F ，螺栓的相对刚度为m b b C C C +，则螺栓所受的总拉力F C C C F F m

b b 02+±= ，而剩余预紧力F C C C F F )1(m b b 01+--=,若螺栓的螺纹小径为1d ，螺栓材料的许用拉伸应力为][σ，则其危险剖面的拉伸强度条件式为][4/3.1212

σπσ≤=d F ca 。

(38) 受轴向工作载荷F 的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力2F 等于 剩余预紧力1F 和轴向工作载荷F 之和，或 预紧力0F 和部分轴向工作载荷b F ?之和。

(39) 对受轴向工作载荷作用的紧螺栓联接，当预紧力0F 和轴向工作载荷F 一定时,为减小螺栓所受的总拉力2F ，通常采用的方法是减小 螺栓 的刚度或增大 被连接件 的刚度。

(40) 采用凸台或沉头座孔作为螺栓头或螺母的支承面是为了 避免螺栓受附加弯曲应力作用 。

(41) 某普通螺栓联接的计算结果为mm d 8.201≥≥,mm l 102=,应选用螺栓 GB5783—86 M24×110 。

(42) 某铰制孔螺栓联接的计算结果为mm d 8.300≥,l ≥mm 62，应选用螺栓 GB27—88 M30×65 。

(43) 一左旋梯形丝杆，mm d 6.222=，头数2=n ，其标准为 T26×5/2-8e G 左B5796.3—88 。

(44) 在常用螺纹牙型中， 矩形 形螺纹的传动效率最高， 三角形 形螺纹的自锁性最好。

(45) 强度级别为5.6级的螺栓的推荐材料为 低碳钢或中碳钢 。

(46) 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。，拧紧螺母时效率公式为)tan(/tan v ?ψψ+。

三 是非题

(l) 一螺栓联接拧紧后预紧力为0F ，工作时又受轴向工作拉力F ，被连接件上的残余预紧力为1F ，()m b b C C C +为螺栓的连接相对刚度，则螺栓所受总拉力2F 等于()m b b 1C C F C F +?+。 (F)

(2) 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓刚度。 (F)

(3) 普通螺栓联接中的螺栓受横向载荷时只需计算剪切强度和挤压强度。 (F)

(4) 被连接件是锻件或铸件时，可将安装螺栓处加工成小凸台，其目的是易拧紧。 (F)

(5) 受横向载荷的铰制孔精配螺栓联接，螺栓的抗拉强度不需要进行计算。 (T)

(6) 减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。 (T)

(7) 受轴向载荷的普通螺栓联接，适当增大预紧力能提高螺栓的抗疲劳强度。 (T)

(8) 在有气密要求的螺栓联接结构中，结合面之间不用软垫片进行密封而采用密封环结构，这主要是为了增大被连接件的刚度，从而提高螺栓的疲劳强度。 (T)

(9) 普通螺栓联接中，松连接和紧连接之间的主要区别是松连接的螺纹部分不承受拉伸作用。 (F)

(10) 螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表对螺栓材料的强度要求。 (T)

(11) 设复式螺旋机构中A 、B 两段螺旋的导程分别为B A S S 、 (两螺旋旋向相反)，

当螺杆转动φ角时，螺母的位移为()π

φ2B A S S s -=。 (F) (12) 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用三角形细牙螺纹。 (T)

(13) 当螺纹的公称直径、牙型角及螺纹线数都相同时，粗牙螺纹的自锁性比细牙的好。 (F)

(14) 滑动螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损。 (T)

(15) 滑动螺旋传动中一般螺杆的螺纹牙易发生剪切和挤压破坏，应校核螺杆螺纹牙的强度。 (F)

(16) 若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的导程和牙型角。 (T)

(17) 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。 (T)

(18) 螺旋的自锁条件为螺纹升角大于螺旋副的当量摩擦角。 (F)

(19) 一般传动螺纹的扭转切应力与拉应力存在στ5.0=的关系，因此其当量应力近似为ca σσ3.1=。 (F)

(20) 非矩形螺纹拧紧时螺纹副间的摩擦力矩计算公式为()f F d T +=ψtan 2

21。 (F) (21) 图5-8所示板A 以4个铰制孔用螺栓固定在板B 上，受力为F ，则4个螺栓所受载荷相等。 （F ）

图5-8

(22) 对受轴向变载荷的普通螺栓联接适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。（T ）

(23) 图5-9所示螺纹副为右旋，螺杆只转不移，螺母只移不转，当螺杆按图示方向旋转时，螺母向左移动。 （F ）

图5-9

(24) 只要螺纹副具有自锁性，即螺纹升角小于当量摩擦角，则在任何情况下都无需考虑防松。 （F ）

(25) 受翻转(倾覆)力矩作用的螺栓组联接中，螺栓的位置应尽量远离接合面的几何形心。 （F ）

(26) 一个双线螺纹副，螺距为mm 4，则螺杆相对螺母转过一圈时，它们沿轴向相对移动的距离应为mm 4。 （F ）

(27) 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性好。 (T)

(28) 螺栓联接中螺栓受横向载荷时，只需计算剪切强度和挤压强度。 ( F)

(29) 双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同时，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。 (T)

(30) 受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷的。(T)

四 简答题

(1) 为什么螺纹联接常需要防松?防松的实质是什么?有哪几类防松措施?

答：螺纹联接常需要防松，其原因是在冲击、振动或变载作用下，或当温度变化较大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力会下降，或由于螺纹联接件和被连接件的材料发生蠕变和应力松弛等现象，会使连接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，导致连接松动甚至松开，容易发生严重事故。

防松的实质在于防止螺纹副的相对转动。按照工作原理的不同，防松有摩擦防松、机械防松以及破坏螺旋副的运动关系三种方法。

(2) 螺纹联接中拧紧目的是什么?举出几种控制拧紧力的方法。

答：拧紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。 拧紧力的大小可借助测力矩扳手或定力矩扳手，通过控制拧紧力矩的方法来控制。

(3) 降低螺栓刚度b C 及增大被连接件刚度m C 的具体措施有哪些?

答：降低螺栓刚度b C 的措施有：采用空心螺杆；适当增加螺栓的长度。

增大被连接件刚度m C 的措施有：采用“O ”型密封圈代替软垫片；采用刚度大的垫片。

(4) 试指出普通螺栓联接、双头螺柱连接和螺钉连接的结构特点，各用在什么场合?

答：普通螺栓联接：用于被连接件不太厚的场合。

双头螺柱连接：用于被连接件之一太厚、不宜制成通孔且需要经常装拆的场合。

螺钉连接：适用于被连接件一薄一厚、不需要经常装拆的场合。

(5) 螺栓的主要失效形式有哪些?

答：受拉螺栓的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分发生断裂，受剪螺栓的失效形式是螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。

(6) 连接中，螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象?举例说明可使螺纹牙间载荷分布趋于均匀的一种结构形式。

答：这是由于螺栓所受的总拉力是通过螺栓和螺母的螺纹面相接触来传递的。由于螺栓和螺母的刚度及变形性质不同，即使制造和装配都很精确，螺纹牙间的载荷分布也会出现不均匀现象。

采用悬置螺母可以改善螺纹牙上的载荷分布不均匀现象。因为原先螺母受压，螺杆受拉两者的变形不协调，而采用悬置螺母后，两者都变为受拉，变形比较协调，因此载荷分布就比较均匀了。

(7) 螺栓组连接受力分析的目的是什么?在进行受力分析时，通常要做哪些假设条件?

答：螺栓组连接受力分析的目的是：根据连接的结构形式和受载情况，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以进行单个螺栓联接的强度计算。

在进行受力分析时，通常要做以下假设：①所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同；②螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合；③受载后连接接合面仍保持为平面。

(8) 已知螺栓材料力学性能等级的标识为4.6，请说明该螺栓材料的抗拉强度极限和屈服极限各为多少?

400，屈服比为答：螺栓材料力学性能等级的标记为6.4，说明该螺栓材料的抗拉强度极限为MPa

240。

6.0，屈服极限为MPa

(9) 提高螺栓联接强度的措施有哪些?

答：提高螺栓联接强度的措施有：①降低影响螺栓疲劳强度的应力幅；②改善螺纹牙上载荷分布不均匀的现象；③减小应力集中的影响；④采用合理的制造工艺方法。

?

(10) 对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以采取哪些措施来减小螺栓的应力

a

答：对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以减小螺栓刚度(如采用空心螺杆或适当增加螺栓的长度)、增大被连接件的刚度(如采用刚度大的垫片或不用垫片)并适当提高预紧力的办法，来减少螺栓的应力幅。

(11) 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?

(12) 拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算?哪些螺纹参数影响螺纹副的效率?

(13) 图5-10为螺旋拉紧装置，若按图上箭头方向旋转中间零件，能使两端螺杆A、B向中央移动，从而将两零件拉紧。试判断该装置中A、B螺杆上的螺纹旋向。

图5-10

(14) 螺纹联接有哪些基本类型?各有何特点?各适用于什么场合?

(15) 为什么螺纹联接常需要防松?按防松原理，螺纹联接的防松方法可分为哪几类?试举例说明之。

五 计算

1. 图所示螺栓联接中，采用两个M16(小径835.131=d ，中径mm d 701.142=)的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，MPa 640S =σ，联接时不严格控制预紧力(取安全系数4=S ，被联接件接合面间的摩擦系数

2.0=f 。若考虑摩擦传力的可靠性系数(防滑系数)2.1s =K ，试计算该联接允许传递的静载荷R F (取计算直径1c d d ＝)。

解：许用拉应力 []MPa S 1604

640S

＝＝σσ= 设每个螺栓所需要预紧力为0F ，则fzi F 0≥R s F K ,故

R F ≤00s 03

22.1222.0F F K fzi F =???= 由强度条件，知0F ≤

[]N d 185023.14160835.133.14221=???=?πσπ 故 R F ≤

N 7.12334185023

2＝? 2. 一牵曳钩用2个M10(mm d 376.81=)的普通螺栓固定于机体上，如图5-28所示，已知接合面间摩擦系数15.0=f ，防滑系数2.1=s K ，螺栓材料强度级别为6.6级，安全系数S =3，试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力max F =?

图5-28

解： 1) 计算螺栓允许的最大预紧力0F

由 []σπσ≤≤4

3.12

10d F ca 得 []3.14210?=d F πσ 而题给条件式中 [][]MPa S S 1203

360===σσ N F 3.50863

.14376.81202

0=???=π 2) 计算连接允许的最大牵引力max F

由max 02F K fF s =得

N K fF F s 6.12712

.13.508615.0220max =??== 3 如图所示为一压力容器盖螺栓组连接，已知容器内径mm D 250=，内装具有一定压强的液体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16(835.131=d )普通螺栓，螺栓材料的许用拉伸应力[]MPa 80=σ，螺栓的相对刚度5.0m

b b =+C C C ，按紧密性要求，剩余预紧力8.11=F ，F 为螺栓的轴向工作载荷。试计算该螺栓组连接允许的容器内液体的最大压强m ax P =?此时螺栓所需的预紧力0F

=?

解： 1) 计算螺栓允许的最大总拉力2F

由 []σπσ≤=4

3.11

2d F ca 得 []N d F 208153

.14835.131803.142

212=???=?=ππσ 2) 计算容器内液体的最大压强m ax P 由 F F F +=12及F F 8.11=可得 F F 8.22=

所以 N F F 74348

.2208158.22=== 而 12

4max

2

P D F ?=π 所以 M P a D F P 82.14

2507434124122

2max =??==ππ 3) 计算液体压强为m ax P 时螺栓所需的预紧力

当液体压强为m ax P 时，螺栓的总拉力为2F ，轴向工作载荷为F 。 由F C C C F F m

b b 02++=得N F C C C F F 1709874345.020815m b b 20=?-=+-= 4 有一提升装置如图所示。

1) 卷筒用6个M8(mm d 647.61=)的普通螺栓固连在蜗轮上，已知卷简直径mm D 150=，螺栓均布于直径mm D 1800=的圆周上，接合面间摩擦系数15.0=f ，防滑系数2.1=s K ，螺栓材料的许用拉伸应力MPa 120][=σ，试求该螺栓组连接允许的最大提升载荷=∑F

?

图5-34

2) 若已知N F 6000=∑，其它条件同(1)，但1d 未知，试确定螺栓直径。

由 GB 196——1981查得：

M8：mm d 647.61=；M10：mm d 376.81=；M12：mm d 106.101=；M16：mm d 835.131=

解：1) 计算允许最大提升载荷∑F

此螺栓组的螺栓仅受预紧力0F 作用，螺栓所能承受的最大预紧力m ax 0F 为

N d F 2.32033

.14647.61203.14][221max 0=???=??=ππσ 则根据接合面间不发生相对滑动条件可得

2

260max 0D F K D fF s ?=?∑ 所以 N D K D fF F s 9.2882150

2.11802.320315660max 0=????==∑ 2) 确定螺栓直径

由接合面间不发生相对滑动条件可得

2

2600D F K D fF s ?=?∑ 所以 N fD D F K F s 7.6666180

15.0615060002.16000=????==∑ []mm F d 589.9120

7.66663.143.140

1=???=?≥πσπ 查GB 196——1981，取M12()mm mm d 589.9106.101>=

5 受轴向工作载荷的紧螺栓联接中，已知预紧力为N 4000，轴向工作载荷在0～2400N 之间做脉动循环变化，求螺栓所受的最大载荷和最小载荷。当轴向工作载荷为多少时，被联接件间出现间隙(注：3/2)/(m b b =+C C C )。

解：N 560024003

24000m b b 0max =?+=++=F C C C F F N 40000min ==F F 由于0m b m 12=++

=F C C C F F F 31+，得到出现间隙 N 120004000332=?==F F