32-北航机械设计答案—螺纹连接(2)
机械设计题库04_螺纹联接和螺旋传动
来轴向定位，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. 双头螺柱联接 A 联接。 B. 螺栓联接 B C. 螺钉联接 。 C. 过盈配合
(5) 在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为 A. 间隙配合
(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 A. 第一强度理论
ST
B. 第二强度理论 B. 简单拉伸 B. 双头螺柱连接 B. F
C. 第三强度理论 D
D. 第四强度理论 。 D. 拉扭组合 A 来传递外力。
(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
(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. 被连接件接合面间的摩擦力 C. 螺栓的剪切和挤压 B. 螺栓的拉伸和挤压
(44) 采用普通螺栓联接的凸缘连轴器，在传递转矩时， A. 螺栓的横截面受剪切 C. 螺栓同时受剪切与挤压
KU
B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 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
(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 f = 0.15 ，为使 联接可靠，取防滑系数 K s = 1.2 ，则每个螺栓需要的预紧力 F0 为
2010KUST
KU
要求受载后结合面不分离，当外载荷 F 等于预紧力 F0 时，则
ST
B. 过渡配合
D
。
B
。
A. 螺栓中总拉力的变化幅度越大 C. 螺栓中总拉力的变化幅度不变
机械设计经典选择题附答案
第一课螺纹连接1、采用普通螺栓联接的凸缘联轴器，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的自锁性能＿＿。
A、好B、差C、相同D、不一定3、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4、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5、对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，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、开角小，单线梯形螺纹D、升角大，双线矩形螺纹6、用于薄壁零件联接的螺纹，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7、当铰制孔用螺栓组联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8、计算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＿＿倍。
A、l.lB、l.3C、1.25D、0.39、在螺栓联接中，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10、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、提高强度B、提高刚度C、外形美观D、降低成本11、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1.3倍，这是考虑＿＿。
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12、预紧力为F'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F0＿＿F'+F。
A、大于B、等于C、小于D、大于或等于13、在螺栓联接设计中，若被联接件为铸件，则有时在螺栓孔处制做沉头座孔或凸台，其目的是＿＿。
机械设计基础第十五章螺纹连接参考答案
机械设计基础第十五章螺纹连接参考答案第十五章螺纹连接15-12、已知气缸的工作压力在00.5a MP 之间变化。
汽缸内径500mm D =，汽缸盖螺栓数目为16，结合面间采用铜皮石棉垫片。
试计算汽缸盖螺栓直径。
s 22600.50.5109817644613661.5920415340s 3,Q A Q D F P P NFF NF F N F F F N σσ∏∏?===??===''==''=+==b 解：由于气缸盖螺栓连接需满足气密性、强度等要求，并要求具有足够的疲劳强度。
按表选定螺栓强度级别、材料及其主要力学性能如下：6.8级、45钢、=600MPa 、=480MPa.汽缸最大荷载螺栓工作载荷残余锁紧力螺栓最大拉力取安全系数故许用拉1480160312.6mm c 0.8c 153400.8613610431.2153401043124552sMPad mmF N F F Nσσ==≥=='=-?='--==11121012应力：[]=s 螺栓直径查标准确定标准螺栓尺寸：M16内径d =13.835螺栓疲劳轻度校核：相对刚度、选石棉垫片c +c 锁紧力 F =F -c +c 螺栓拉力变化幅 2螺栓危222101d 13.835150.331442455=16.3312150.331a 0.87 1.251192[]17.846[]3 3.90.87 1.251[]316a m u a a m u a a A mm F F MPaA K K MPaS K K K s δδδδεδδεδ-∏?∏==='-=====?=====-1B 险截面积螺栓应力幅螺栓材料疲劳极限=0.32=0.32600=192MP 许用应力幅其中：、、、疲劳强度校核：.330a []17.846a MP MPa σ=∴ 安全15-13、一托架用6个铰制孔用螺栓与钢柱相连接，作用在托架上的外载荷4510Q F N =?。
机械设计总论附螺纹连接答案
一、填空题1、 若一零件的应力循环特性r=+0.5，二a =70N/mm 2，则此时 5为210N/ mm 2，二max 为 280 N/mm 2，-口和为 140 N/mm 2。
2、 材料对称循环弯曲疲劳极限 二i =300N/mm 2，循环基数 N °=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2<1N =387.5N/mm 。
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n 一 tgWtg 「 6)&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。
《机械设计》作业一 姓名班级学号成绩机械设计总论及螺纹连接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 S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。
机械设计题库螺纹连接
摩擦力矩
传递转矩的；铰制
孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。
16. 按照平面图形的形状，螺纹分为 三角形螺纹
、 梯形螺
纹
和
锯齿形螺纹
等。
17. 普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。而梯形螺纹的牙型角为 30 度。
18. 常用连接螺纹的旋向为____右____旋。
19. 三角形螺纹包括 普通 螺纹和 圆柱管 螺纹两种。
F
C. F0 F F
5. 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，也可能受到挤压
作用
6. 螺栓强度等级为 6.8 级，则螺栓材料的最小屈服极限近似为 A
。
A. 480 MPa
B. 6 MPa
C. 8 MPa
D. 0. 8 MPa
7. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是 B 。
A. 粗牙普通螺纹
B. 细牙普通螺纹
C. 梯形螺纹
D. 锯齿形螺纹
8. 用于联接的螺纹多为普通螺纹，这是因为普通螺纹 C 。
A、传动效率好；
B、防振性能好；
C、牙根强度高，自锁性能好； D、自锁性能差。
五、 结构题（5 分）
1. 下图分别用六角头 M16 的普通螺栓、六角头 M16 的铰制孔螺栓连接两块厚 度为 20mm 的钢板，采用弹簧垫圈，补画出其余结构线条，并注明那个是普 通螺栓连接，那个是铰制孔螺栓连接（4 分）。
解：
普通螺栓连接（2 分）
铰制孔螺栓连接（2 分）
2. 如图连接面受转矩作用，利用四个螺栓完成连接，重新布置螺栓组使其受力 更为合理，并在右边画出铰制孔用螺栓连接结构示意图。（6 分）
（完整版）螺纹连接习题解答（讲解）
螺纹连接习题解答1111——1 1 一牵曳钩用一牵曳钩用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=0.15f=0.15，，螺栓材料为Q235Q235、、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 。
解题要点：（1）求预紧力F ′：由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa =240MPa，查教材表，查教材表1111——5（a ），取S=1.35S=1.35，则许用拉应力：，则许用拉应力：，则许用拉应力： [ [σ]= ]= σσS /S=240/1.35 MPa=178 MPa MPa ，，查（GB196GB196——8686））M10螺纹小径d 1=8.376mm 由教材式（1111——1313））： 1.3F 1.3F′′/（πd 21/4/4））≤[σ]MPa 得：F ′=[=[σσ]πd 21/（4×1.31.3））=178 =178 ×π××π××π×8.3768.3762/5.2 N=7535 N（2）求牵引力F R ：由式（由式（111111——2525）得）得F R =F =F′′fzm/K f =7535=7535××0.150.15××2×1/1.2N=1883.8 N 1/1.2N=1883.8 N （取（取K f =1.2=1.2））1111——2 2 一刚性凸缘联轴器用一刚性凸缘联轴器用6个M10的铰制孔用螺栓（螺栓栓（螺栓 GB27 GB27 GB27——8888）连接，结构尺寸如图所示。
(完整版)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。
高职《机械设计基础》螺纹联接与螺旋传动习题含答案
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 90ºB 120ºC 135ºD 180º9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14 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。
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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32-2732-13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：kNFR20=旋转力矩：mNmNLFTR⋅=⋅⨯=⋅=600030020①在横向载荷RF作用下，各螺栓所受预紧力，由公式（32-23），取12.0,2.1==ffkμ，8,1==zm可得kNkNmzFkFsRf258112.0202.11'=⨯⨯⨯==μ② 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 Tk F zi is f 71.70275812.060002.112'=⨯⨯⨯==∑=μ其中mm mm r r r 2751501502122821=+====(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kNkN kNF 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 78.1560014.31014.903.14][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 5.2820'===在旋转力矩T 的作用下，各螺栓所受横向力为kN kN rTk F F zi if s R 49.8275860002.11'2'=⨯⨯===∑=μkNkN kNF 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 mF k F s R f 5.194112.045.192.1'=⨯⨯==μ合成螺栓直径：mm mm F d 13.2360014.3105.1943.14][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 5.2820===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 zi i s 07.7)275(82756000212maxmax =⨯⨯==∑=其中mm mm r r r r 2751501502122821max =+===== 从图32-43（c ）可知，各螺栓所受合剪力为kNkN kN•F F F F F s s s s sR 01.9135cos 07.75.2207.75.2135cos 222max 2max 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 94.1019614.31001.94][431=⨯⨯⨯⨯==τπ按许用挤压应力计算 min2][h F d p sRσ=，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 5210221==== 翻转力矩：m N m N M ⋅=⋅⨯=380038010kN kN r r Mr F F MM31.72602602603800222221121=+⨯=+==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(111=+=+=（2）求螺栓所受总拉力 取螺栓相对刚度2.0211=+c c c ，则8.0212=+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 FF F 541.13)8.031.12693.3(212'''=⨯+=++=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 87.1216014.310003.163.14][3.1430=⨯⨯⨯⨯=⨯=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 WM A zF p ≤+=式中接合面有效面积2264800180)300660(mmmm A =⨯-=，抗弯截面模量37222100386.1)300660(6180mm mm mm W ⨯=-⨯=带入max p 表达式，得MPa MPa W M A zF p 784.0)100386.13800106480010541.132(263'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(263'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。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。