机械设计习题卡05答案
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。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论（1）1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（4）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。
第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。
（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。
（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下：①材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。
机械设计第五章课后习题答案
5-1解：蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。
图 5.5图5.6 5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：齿条 6 的线速度和齿轮5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：通过箭头法判断得到齿轮5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。
5-3解：秒针到分针的传递路线为： 6→5→4→3，齿轮3上带着分针，齿轮6上带着秒针，因此有：。
分针到时针的传递路线为：9→10→11→12，齿轮9上带着分针，齿轮12上带着时针，因此有：。
图 5.7图5.85-4解：从图上分析这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2为行星轮，构件为行星架。
则有：∵∴∴当手柄转过，即时，转盘转过的角度，方向与手柄方向相同。
5-5解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，构件为行星架。
则有：∵，∴∴传动比为10，构件与的转向相同。
图 5.9 图5.105-6解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1为中心轮，齿轮2为行星轮，构件为行星架。
则有：∵，，∵∴∴5-7解：这是由四组完全一样的周转轮系组成的轮系，因此只需要计算一组即可。
取其中一组作分析，齿轮 4、3为中心轮，齿轮2为行星轮，构件1为行星架。
这里行星轮2是惰轮，因此它的齿数与传动比大小无关，可以自由选取。
（1）由图知（2）又挖叉固定在齿轮上，要使其始终保持一定的方向应有：（3）联立（ 1）、（2）、（3）式得：图 5.11 图5.125-8解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。
∵，∴∴与方向相同5-9解：这是一个周转轮系，其中齿轮 1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。
∵设齿轮 1方向为正，则，∴∴与方向相同图 5.13图5.145-10解：这是一个混合轮系。
其中齿轮 1、2、2′3、组成周转轮系，其中齿轮1、3为中心轮，齿轮2、2′为行星轮，为行星架。
机械设计课后习题第5章参考答案
第5章习题解答参考5-6 图示为一带式运输机, 由电动机1经平带传动及一个两级齿轮减速器带动运输带8。
设已知运输带8所需的曳引力F=5500 N，运送速度v=1.2 m/s。
平带传动(包括轴承)的效率η1=0.95，每对齿轮(包括其轴承)的效率η2=0.97，运输带8的机械效率η3=0.92(包括其支承和联轴器)。
试求该系统的总效率η及电动机所需的功率。
解：图示为一串联的传动系统其总效率为：η=η1.η22.η3ⅹ2ⅹ电机所需功率：P d=Fv/η=5500×029〔W〕=8.029〔kW〕5-7如下图，电动机通过v 带传动及圆锥、圆柱齿轮传动带开工作机A 及B 。
设每对齿轮的效率η1=0.97(包括轴承的效率在内)，带传动的效率η3=0.92，工作机A 、B 的功率分别为P A =5 kW 、P B =1kW ，效率分别为ηA =0.8、ηB =0.5，试求电动机所需的功率。
电机所需功率解：此传动系统为混联。
并联P d串联8924.092.097.031=⨯==ηηη串)(156.85055.097.010008.097.0500011W P P P P P BB A A dB dA d =⨯+⨯=+=+=ηηηη并)(156.8505W P P d r ==并串)(65.95308924.0156.8505W P P r d ===串串η5-8图示为一焊接用的楔形夹具。
利用这个夹具把两块要焊接的工件1及1’预先夹妥，以便焊接。
图中2为夹具体，3为楔块。
试确定其自锁条件(即当夹紧后，楔块3不会自动松脱出来的条件)。
取楔块3为脱离体，根据楔块3的平衡条件，作矢量三角形 由图分析可知，在反行程F R23是驱动力，由正弦定理可得, 则 于是此机构反行程的效率为 令 , 可得自锁条件为解法一：根据反行程时η’≤0的条件确定 反行程时楔块3有向右退出的趋势，P ’ϕα3αϕF R13F R232313='++P F F R R90P ’R13F R23ϕ+ ϕα-ϕα2-)2sin(cos 23ϕαϕ-'=P F R αsin 230P F R '=ϕαϕαηcos sin )2sin(-='0≤'ηϕα2≤解法二：根据反行程支持力小于或等于零的条件来确定 根据楔块3的力多边形，由正弦定理可得假设楔块不自动松脱，则应使 ， 即得自锁条件为解法三：根据移动副的自锁条件确定。
机械设计练习题及答案
机械设计练习题及答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、为了保证带传动的正常工作，应定期检查带的（）A、弯曲应力B、松边拉力C、初拉力D、拉应力正确答案：C2、（）在众多的齿轮机构中，哪个是最基本，最常用的一种。
A、螺旋齿轮B、直齿圆柱齿轮C、斜齿轮D、锥齿轮正确答案：B3、定轴齿轮系是指所有齿轮( )固定的轮系？A、轴线位置B、固定轴C、轴D、轴向位置正确答案：A4、有急回特性的平面连杆机构的行程速度变化系数( )。
A、K=1B、K≥1C、K<1D、K>1正确答案：D5、以下不是滚动轴承的后置代号的是（ )？A、径向游隙代号B、公差等级代号C、内部结构代号D、外部结构代号正确答案：D6、内齿轮的分度圆（）齿根圆。
A、大于B、小于C、等于D、其他正确答案：B7、带传动中，两带轮与带的摩擦系数相同，直径不等，如有打滑则先发生（）轮上。
A、小B、两带C、大D、不一定哪个正确答案：A8、铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有（ )A、一个摇杆B、两个曲柄C、两个摇杆D、一个曲柄正确答案：C9、有一轮系，两对传动齿轮之模数相同，若轮系值为1/8，则其齿数的配合应为（）。
A、60/30×80/20B、20/40×18/72C、30/60×18/72D、30/60×20/80正确答案：C10、影响齿轮传动准确性的公差组是（）A、IIIB、IIC、IVD、I正确答案：D11、对于普通圆柱蜗杆传动，下列说法错误的是（）A、在蜗轮端面内模数和压力角为标准值B、传动比不等于蜗轮与蜗杆分度圆直径比C、蜗杆直径系数q越小，则蜗杆刚度越大D、蜗杆头数多时，传动效率提高。
正确答案：C12、在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数，则( )A、有利于实现自锁B、有利于提高传动效率C、有利于提高蜗杆刚度D、有利于蜗杆加工正确答案：A13、当极位夹角为（）的时候，曲柄摇杆机构，没有急回运动。
机械设计试卷及答案
工机、制造专业 05 级《机械设计》课程考核试卷一、选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分）1、平健联接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导向作用；C.沿周向固定并传递扭矩；D.安装与拆卸方便。
2、采用螺纹联接时，当被连接件很厚不经常拆卸时，宜采用。
A.螺栓联接；B.螺钉联接；C.双头螺柱联接。
3、带传动传动比不准确的原因是。
A. 摩擦系数不稳定B. 有弹性滑动C. 小轮包角与大轮包角不等D.打滑现象存在4、在其它条相同的条件下，V带传动与平带传动相比，可以传递更大的功率，这是由于。
A.V带与带轮材料的组合具有较高的摩擦系数；B.V带的挠性良好并与带轮紧密贴合；C.V带的质量轻，离心力小；D.V带与轮槽工作面之间的摩擦是楔面摩擦。
5、在轴的初步计算中，轴的直径是按进行初步确定的。
弯曲强度；B.扭转强度；C.轴段长度；D.轴段上零件的孔径。
6、下列轴上定位方式哪种属于周向定位。
A．轴肩；B.弹性挡圈；C.键联接；D.轴承端盖。
7、某厂运输带由速度1440/min的电动机通过二套减速装置来驱动，其中a.双级直齿圆柱齿轮减速器；b. V带传动。
这二套减速装置的排列次序宜采用。
A.电动机a→b→运输带；B.电动机b→a→运输带；8、在润滑良好的情况下，耐磨性最好的蜗轮材料是。
A.铸铁；B.无锡青铜；C.锡青铜；D.黄铜。
9、对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为了。
A.防止润滑油受热后外溢，造成环境污染；B.防止润滑油温度过高后使润滑条件恶化；C.防止蜗轮材料在高温下机械能下降；D.防止蜗杆蜗轮发生热变形后，正确啮合受到破坏。
10、滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是。
A.107；B.25⨯107；C.106；D.5⨯106。
二、填空题（本大题共12小题，每空1分，共20分）1、普通三角形螺纹的牙型角为____________度。
2、紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻载荷增大至_______倍。
机械设计课后作业答案
第1章1-5. 11826323=-⨯-⨯=--=H L p p n FA 为局部自由度，B 为虚约束1-6. 111128323=-⨯-⨯=--=HL P P n FA 为局部自由度 1-7.201128323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 1-8.11826323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 1-9.22424323=-⨯-⨯=--=H L P P n FA 为局部自由度,B,C 为需约束 1-10. 121229323=-⨯-⨯=--=H L P P n FA 为复合铰链B 为局部自由度C 为需约束第2章2-1（a ）∵160907015011040=+<=+∴满足有整转副的条件又∵取最短杆为机架∴该机构为双曲柄机构（b ）∵1707010016512045=+<=+∴满足有整转副的条件又∵取最短杆的邻边为机架∴该机构为曲柄摇杆机构（c ）∵132627016010060=+>=+∴不满足有整转副的条件则该机构为双摇杆机构（d ）∵160709015010050=+<=+∴满足有整转副的条件又∵取最短杆的对边为机架∴该机构为双摇杆机构2-3第4章4-1 mm mz d 5719311=⨯==mm mz d 12341322=⨯==mm m h h a a 331*=⨯==mm m c h h a f 75.33)25.01()(**=⨯+=+=75.0325.0*=⨯==m c c mm d d a 90212357221=+=+= mm h d d a a 63211=+=mm h d d a a 129222=+=mm h d d ff 5.49211=-= mm h d d f f 5.115222=-=mm a d d b 56.5320cos 57cos 11=⨯==mm a d d b 58.11520cos 123cos 22=⨯==mm m p 425.93=⨯==ππ mm p e s 71.42425.92==== 4-2. ∵2)(21z z m a += ∴mm z z a m 460201602221=+⨯=+= 则 mm mz d 8020411=⨯==mm mz d 24060422=⨯==4-11.∵ βαcos 2)(21z z m a += ∴53.14]2502)9823(4[cos ]2)([cos 1211=⨯+⨯=+=--a z z m a β 则 mm m m n t 13.453.14cos 4cos ===β mm z m d n t 9553.14cos 234cos 1=⨯== β mm z m d n 40553.14cos 984cos 22=⨯== βmm m h d d n an a 103412952*11=⨯⨯+=+=mm m h d d n an a 4134124052*22=⨯⨯+=+=mm m c h d d n n an f 854)25.01(295)(2**11=⨯+⨯-=+-=mm m c h d d n n an f 3954)25.01(2405)(2**22=⨯+⨯-=+-=第5章 5-1.5-2 200215151560303025'4'3'2154325115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===z z z z z z z z n n i min /5.22005001515r i n n ===s mm s m n mz n d v /5.10/105.01000605.22041000601000605'5'5'5==⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=πππ齿条6线速度方向向右5-4 31751)1(113'2132113113-=-=-=-=+-=--=--=z z z z z z i n n n n n n n i H HH H H H 41=H i490111====H H H H n n i ϕϕϕ 5.22490==∴H ϕ 即手柄转过90︒时，转盘转过22.5︒5-5 914125428)1(1'21323113-=⨯⨯-=-=+-=--=--=z z z z i n n n n n n n i sh H H s H H H 10=∴SH i第10章10-2 ①螺纹升角表10-1：20M mm p 5.2= mm d 376.182=表10-2：20M ×1.5 mm p 5.1= mm d d 026.19026.012=+-=:20M ∴ 48.2376.185.21tan tan tan 12121=⨯⨯===---πππψd np d s 44.1026.195.11tan:5.1201=⨯⨯=⨯-πψM ②自锁性能 自锁性较好均能自锁，但则取，5.12059.6cos tan 1.0f 302602,1⨯<∴======-M f ρψβραβ10-5 该问题为受横向工作载荷的紧螺栓连接，螺栓与孔之间留有间隙CF zfF =0∴ ZfCF F =0 取2.1=c 表10-1：mm d 376.81=表10-5：Mpa s 240=σ表10-6：4.1=SM p a ss 4.171][σσ= 由 ][3.14210σπσ≤⨯=d F e 得 ][3.1421σπ≤⨯zfd CF N C zf d F 2.18162.13.144.17115.02376.83.14][221=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯≤πσπ10-9 该问题为受横向工作载荷的紧螺栓连接，螺栓与孔之间留有间隙表10-1 mm d 835.131=表10-7 3=sM p a Z f D d C T S S Z f D d F C Z f DCT F CT D zfF S S 3.33513.015.06835.1336302.123.1423.14d CT S 23.14][3.142.12222121210e 00=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯≥∴≤⨯⨯≤⨯===∴=ππσσπσπσ得由取表10-5：螺栓力学性能等级5-8级螺母力学性能等级5级第十一章11-5 ①确定许用应力表11-1：MpaMpa FE FE H H 7201200212lim 1lim ====σσσσ 表11-5： 1=H s 25.1=F sMpa s s H H H H H H 1200][][2lim 1lim 21====∴σσσσMpa s s FFZ F FZ F F 2.4037.07.0][][2121====∴σσσσ②按轮齿弯曲强度设计321][12F Sa Fa d y y z KT m σφ≥ 表11-3： 4.1=K表11-6： 5.0=d φmm N n P T ∙⨯=⨯⨯=⨯=56611093.3730301055.91055.9 2.124276.412=⨯==iz z 124z 2=取 图11-8： 66.21=Fa y 2.22=Fa y图11-9： 61.11=sa y 8.12=sa y0106.0][111=F Sa Fa y y σ 0098.0][222=F Sa Fa y y σ =∴][F Sa Fa y y σ0106.0][111=F Sa Fa y y σ mm m 17.3275.00106.01093.34.12325=⨯⨯⨯⨯⨯≥则 表4-1：mm m 4=mm mz d 10827411=⨯==∴mm mz d 496124422=⨯==mm d b d 541085.01=⨯==φ取 mm b 552= mm b 601=③验算齿面接触强度][11221H H E H uu bd KT z z σσ≤+= 表11-4：8.189=E z 5.2=H Z][7.6856.410855)16.4(1093.34.125.28.18925H H Mpa σσ<=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∴ 故 mm d 1081= mm d 4962= mm m 4=11-711-811-9①假设齿轮1转向如图，则分析可知：齿轮3为左旋，齿轮4为右旋②21122111212112122122sin 2cos tan 2cos tan 2tan 2tan z m T z m T z m T d T F F n n n t a βββββββ===== 32233222323223233233sin 2cos tan 2cos tan 2tan 2tan z m T z m T z m T d T F F n n n t a βββββββ===== a3a2F F =而 32T T =且 =∴2112sin 2T z m n β3223sin 2T z m n β =211sin z m n β322sin z m n β (sin 12-=β即=)sin m 1213n2βz m z n 3.8)151315sin 175(sin 1=⨯⨯⨯- 11-16第十二章12-2①蜗轮转向如图②蜗杆和蜗轮的作用力方向如图2311180050102022a t F N d T F ==⨯⨯== 131112212122237502475.010*******a t F N mz T z md Z T d i T d T F ==⨯⨯⨯⨯=====ηηη 1229.136420tan 3750tan r t r F N F F ==⨯== α12-3 ①蜗杆和蜗轮均为右旋，蜗杆旋向如图。
机械设计基础第五章答案
五、联接5-1 判断题（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）√ （7）×（8）× （9）× （10）× （11）× （12）√ （13）× （14）×（15）× （16）× （17）√ （18）× （19）× （20）√ 5-2 填空题（1）牙型 （2）大 （3）越高 （4）自锁性 （5）4 （6）螺钉 （7）拧紧力矩 （8）防松 （9）一致 （10）摩擦 （11）直线 （12）梯形 （13）传力，传导，调整 （14）右 （15）轴和毂，挤压 （16）轴的直径，轴头 （17）A ，B ，C ，C （18）增加键的长度 （19）B （20）80 5-3 选择题（1）B （2）A （3）A （4）C （5）D （6）C （7）B（8）A （9）A （10）D （11）B （12）A （13）B （14）B（15）C （16）A （17）B （18）A （19）A （20）B （21）A（22）B （23）A （24）B （25）C （26）B （27）D （28）B（29）C （30）A （31）A （32）A （33）A （34）D （35）A（36）A （37）A （38）A （39）A （40）A （41）A （42）B（43）A （44）D （45）A 5-4 解：该螺栓连接为松螺栓连接，其强度条件为：[]214Fσσπd =≤ 拉杆材料为Q235，其235M P s σ=，取安全系数S =1.7，则：[]235138.24MPa 1.7s σσS === 则：114.56mm d = 查教材表5-2可知，选小径d 1=17.294mm ，公称直径d =20mm 的粗牙普通螺纹。
答：拉杆螺纹的直径为M20。
5-5 解：该螺栓连接为受横向工作载荷的紧螺栓连接，其强度条件为：[]215.2ae F σσπd =≤0Ra CF F F zmf=≥，查教材表5-2可知，M16的螺栓的小径d 1=13.835mm 。
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第五章一、选择与填空题1． 1 _2_ 3__2．_ 3 _1___ 1 _ 3说明：自锁：ψϕ≤。
两者数值越接近，自锁性能越差；数值相差越大，自锁性能越好。
螺纹传动效率：)(/ϕψψη+=tg tg 。
ψ增大，η增大；ϕ增大，η减小。
牙型角α与当量摩擦系数f ϕ间的关系是：cos(/2)f f ϕα=。
当α增大，f ϕ增大， ϕ增大。
3．__2__。
4．_ 90_％ _螺纹根部_ 5．_3_ 6． 4 7. C 8. B 9. A 10. A11. B 12. A二、分析与思考题1．[见P60页表5-1。
联接螺纹要求自锁性较好，强度高；传动螺纹要求传动效率高。
]2．[螺纹联接在冲击、振动或变载作用下，或当温度变化较大时，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬时消失，或由于螺纹联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松驰等，会使联接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，导致联接松动，甚至松开。
防松例子见P68表5-3]3．[P70。
普通螺栓联接：对受拉螺栓，其主要破坏形式是螺栓杆螺纹部分发生断裂，因而其设计准则是保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度；对于受剪螺栓，其主要破坏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，其设计准则是保证联接的挤压强度和螺栓的剪切强度，其中联接的挤压强度对联接的可靠性起决定性作用。
铰制孔用螺栓用抗剪切来承受外载荷，螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压；在联接接合面处，螺栓杆则受剪切。
因此，应分别按挤压及剪切强度条件来计算。
]4．紧螺栓靠预紧力产生的摩擦力来抵抗横向载荷，在抵抗横向载荷过程中，外载荷可能发生变化，但预紧力不会发生变化，因此螺栓上的应力为静应力。
[P85降低螺栓疲劳强度的应力幅。
非对称循环变应力]5．[P83。
根据螺母的性能等级不应低于与之相配螺栓的性能等级这一要求，螺母可选用9级。
小数点前的数字代表材料的抗拉强度极限的1/100(/100B σ)，小数点后的数字代表材料的屈服极限（S σ或0.2σ）与抗拉强度极限（B σ）之比值的10倍（10/S B σσ）。
]6．[P84。
不控制预紧力的普通螺栓联接，其安全系数大小与螺栓直径有关，其安全系数S 随螺纹直径增大而减小，因为尺寸小的螺栓在拧紧时容易产生过载，故采用加大安全系数的方法来弥补可能产生的过载。
]7．[P85-86。
紧螺栓所受工作拉力在0～F 间变化，则螺栓所受总拉力将在02F F 之间变动。
在保持预紧力0F 不变的情况下，减小螺栓刚度b C 或增大被联接件刚度m C 都可以减小总拉力2F 的变动范围，从而提高了螺栓联接的疲劳强度。
但在此种情况下引起残余预紧力1F 减小，从而降低了联接的紧密性。
]8．[P86。
为了减小螺栓的刚度，可适当增加螺栓的长度，或采用腰状杆螺栓和空心螺栓。
为了增大被联接件的刚度，可以不用垫片或采用刚度较大的垫片。
对于需要保持紧密性的联接，从增大被联接件的刚度来看，可以采用刚度较大的金属垫片或密封环较好。
]9．[P86。
实验证明，约有1/3的载荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷。
因此，采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母，并不能提高联接的强度。
为了改善螺纹牙上的载荷分布，常采用悬置螺母，减小螺栓旋合段本来受力较大的几圈螺纹牙的受力面或采用钢丝螺套。
]10．[伸出一只手，竖起大拇指，另外四指握拳，指尖指向旋转的方向，而拇指要指向螺旋的前进方向。
如果与伸出的左手可以相符，称为左旋，与右手相符则称为右旋。
另一个方法是，在旋转体生长或运动的一端，从垂直轴向看，顺时针旋转的为左旋；反之，逆时针旋转的为右旋。
砂轮主轴螺纹的旋向：紧固砂轮或砂轮卡盘的砂轮主轴端部螺纹的旋向必须与砂轮工作时旋转方向相反[这样可以保证在螺母在旋转的过程中所产生的轴向力是将螺母旋紧]。
砂轮机轴转动一般为右旋，所以两端固定砂轮用的螺纹为左旋。
]11．[自锁：ψϕ≤。
两者数值越接近，自锁性能越差；数值相差越大，自锁性能越好。
螺纹传动效率：)(/ϕψψη+=tg tg 。
ψ增大，η增大；ϕ增大，η减小。
牙型角α与当量摩擦系数f ϕ间的关系是：cos(/2)ff ϕα=。
当α增大，f ϕ增大， 三角螺纹牙型角大（一般为60°），矩形螺纹（=0°）和梯形螺纹牙型角较小。
]12．[P92。
滑动螺旋的主要失效形式是螺纹磨损。
其基本尺寸是根据耐磨性条件确定的。
]13．[P91。
滑动螺旋结构简单，便于制造，易于自锁，但其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低，磨损快，传动精度低等。
滚动螺旋摩擦阻力小，传动效率高，但结构复杂。
]14．[P70。
螺栓的其他部分是根据等强度条件及使用经验规定的，通常都不需要进行强度计算。
]15. 16. 螺栓应进行耐磨性计算和强度计算，同时还要进行自锁验算与稳定性校核。
对于螺母的螺纹牙要进行剪切强度校核，对其凸缘要进行挤压和弯曲强度的校核。
17. 螺旋传动中，设计螺纹直径一般按抗拉、扭强度来进行初步设计。
实际上，螺纹副的磨损是比较主要的失效形式。
帮要进行螺母（比螺杆的材料要弱）螺纹的压强校核。
限制p ≤[p]主要是利用此耐磨条件性计算未考虑磨损的影响。
三、计算题：1．解：⑴找出承受最大工作剪力的螺栓。
4个螺栓在园周上均匀分布，故承受工作剪力相等，设为F 。
则有，332/2/100101000/1001010000F T r T N --==⨯=⨯=， 3/4/2630/2130102423F T r T D N -===⨯⨯=⑵求出螺栓性能参数螺栓的性能等级为8.8，所以800B MPa σ=，/0.8S B σσ=，640S MPa σ=查P84表5-10，取 2.5S τ=， 2.5P S =，所以640[]2562.5S MPa S τστ=== 800[]3202.5B P P MPa S σσ===⑶校核螺栓的挤压强度330min 242310.35(1310)(1810)P F MPa d L σ--===⨯⨯⨯[说明,0d 不能取12mm ，因为铰制孔用螺栓螺纹部分比光孔略小。
min L 也不能取20mm ，见P76图5-18]因为[]PP σσ<，所以螺栓的挤压强度合格 ⑷校核螺栓的剪切强度 32204242318.263.14(1310)4F MPa d τπ-⨯===⨯⨯因为[]ττ<，所以螺栓的剪切强度合格。
综上所述，该螺栓组合用。
2．解：将力F 平移到各结合面中心，得扭转力矩0.3()M F L F N m =⋅=⋅设各方案中在力F 作用产生的剪切力为1F ，扭转力矩M 作用下产生的剪切力为2F 。
对方案1 1/3F F = 222 2.5F a M F F ⋅⋅=⇒=很显然，第3个螺栓受力最大，最大力/3 2.5 2.833MAX F F F F =+=对方案2 1/3F F = 222 2.5F a M F F ⋅⋅=⇒=很显然，1、3两个螺栓所受力相等，均为最大值，其最大值2212 2.522MAX F F F F =+=对方案3 1/3F F =22533F a M F F ⋅⋅=⇒=综上所述，方案3较好。
3．解：⑴A 将力P 向结合面形心简化得到集中载荷P 及转矩 3(200100/2)4000250101000T P N m -=⨯+=⨯⨯=⋅。
B 在集中载荷P 的作用下，各螺栓承受的横向载荷1/24000/22000F P N ===C 在转矩T 的作用下，各螺栓承受的横向载荷 22F r T ⋅=，332/2/100101000/1001010000F T r T N --==⨯=⨯= D 找出螺栓组中承受最大工作剪力的螺栓，如图所示：很显然，螺栓2承受的工作剪切力比较大，最大工作剪力1220001000012000F F F N =+=+=E 按剪切强度确定螺纹小径 20[]4Fd ττπ=≤⋅， 06441200012.69[] 3.149510F d mm πτ⨯≥==⨯⨯F 按挤压强度确定螺纹小径 0[]P P F L d σσ=≤⋅， 03612000 5.33[]151015010P F d mm L σ-≥==⨯⨯⨯ 综上所述，取光孔直径为13mm ，螺纹为M12。
⑵若改用普通螺栓，螺栓2受力最大，此时是依靠结合面间产生的摩擦力来抵抗外载荷F ，0s f F K F ⋅≥⋅ 0/ 1.212000/0.272s F K F f KN ≥⋅=⨯= 0211.3[]4F d σσπ=≤ 30165.2 5.2721031.52[] 3.1412010F d mm πσ⨯⨯≥==⋅⨯⨯ 即，如果选用普通螺栓，其小径必须大于31.52mm 。
4．解：⑴求螺栓预紧力0F0s fF iz K F ≥，0 1.2 1.50.222s K F F F F f i z ⋅⨯≥==⋅⋅⨯⨯ ⑵螺栓承受的拉应力211.3[]4F d σσπ=≤⋅，综合以上两式得22111.3 1.3 1.5[]44F F d d σππ⨯≥≥⋅⋅ 23261[] 3.14(17.2910)1601019.264 1.3 1.54 1.3 1.5d F KN πσ-⋅⋅⨯⨯⨯⨯≤==⨯⨯⨯⨯5.解四、结构设计与分析题解：1、普通螺栓联接（图a）主要错误有：1）螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；2）普通螺栓联接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被联接件孔与螺栓杆间无间隙；3）被联接件表面没加工，就做出沉头座并刮平，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）一般联接，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l=60mm；7）螺栓中螺纹部分长度短了，就取长30mm。
改正后的结构见图解a)2、螺钉联接（图b）主要错误有：1）采用螺钉联接时，被联接件之一就有大于螺栓大径的光孔，而另一被联接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。
而图中上边被联接件没有做成大于螺栓大径的光孔，下面被联接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，而且细纹画法不对，小径不应为细实线；2）若上边被联接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工。
改正后的结构见图解b)3、双头螺柱联接（图c）主要错误有：1）双头螺柱的光杆部分不能拧进被联接件的螺纹孔内；2）锥孔角度就为120o，而且应从螺纹孔的小径（粗实线）处画锥孔角的两边；3）若上边被联接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没加工；4）弹簧垫圈厚度尺寸不对。
改正后的结构见图解c)。
4、紧定螺钉联接（图d）主要错误有：1）轮毂上没有做出M6的螺纹孔；2）轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹孔，螺钉能拧入，也需局部剖视才能表达清楚。