机械设计第8章：螺纹连接习题汇总
机械设计题库螺纹连接
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。
A、拉力； B、扭矩；
C、压力； D、拉力和扭矩；
二、 填空题
12.
13. 在螺纹联接中最常用的螺纹牙型是 三角形
螺纹。
14. 采 用 凸 台 或 沉 头 座 孔 作 为 螺 栓 头 或 螺 母 的 支 承 面 是 为 了 减 小 和 避 免
螺栓受附加弯曲应力
。
15. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过
4. 简述螺栓组连接的四种典型受载情况。（4 分） 答：1，受横向载荷的螺栓组连接；2，受转矩的螺栓组连接；3，受轴向载荷的 螺栓组连接；4，受翻转力矩的螺栓组连接。
5. 简述螺纹连接的基本类型及各自应用场合。（4 分） 答：1，螺栓连接：用于被连接件不太厚和两边有足够的装配空间的场合；2， 双头螺柱连接：适用于结构上不能采用螺栓连接且需要经常装拆时的场合；3， 螺钉连接：多用于受力不大，不需要经常装拆的场合；4，紧定螺钉连接：用于 固定两个零件的相对位置，并传递不大的力或转矩的场合。
（ ×） 6. 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。
（√ ）
四、 简答题
1. 简述螺纹连接为什么要防松及放松方法。（4 分） 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。 放松方法：摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副的相对转动放松（永久放松）。
机械设计题库螺纹连接(25题)
螺纹联接（25题）1．一厚度δ=12mm的钢板用4个螺栓固连在厚度δ=30mm的铸铁支架上，螺栓的布置有1（a）、（b）两种方案，如图所示。
已知：螺栓材料为Q235，[σ]=95MPa、[τ]=96MPa，钢板[σ]P=320MPa，铸铁[σ]P1=180MPa，接合面间摩擦系数f=0.15，可靠性系数K f =1.2，载荷FΣ=12000N，尺寸l=400mm，a=100mm。
托架螺栓组联接（1）试比较哪种螺栓布置方案合理？（2）按照螺栓布置合理方案，分别确定采用普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接时的螺栓直径。
解题分析：本题是螺栓组连接受横向载荷和旋转力矩共同作用的典型例子。
解题时，首先要将作用于钢板上的外载荷FΣ向螺栓组连接的接合面形心简化，得出该螺栓组连接受横向载荷FΣ和旋转力矩T两种简单载荷作用的结论。
然后将这两种简单载荷分配给各个螺栓，找出受力最大的螺栓，并把该螺栓承受的横向载荷用矢量叠架原理求出合成载荷。
在外载荷与螺栓数目一定的条件下，对不同的螺栓布置方案，受力最大的螺栓所承受的载荷是不同的，显然使受力最大的螺栓承受较小的载荷是比较合理的螺栓布置方案。
若螺栓组采用铰制孔用螺栓连接，则靠螺栓光杆部分受剪切和配合面间受挤压来传递横向载荷，其设计准则是保证螺栓的剪切强度和连接的挤压强度，可按相应的强度条件式，计算受力最大螺栓危险剖面的直径。
若螺栓组采用普通螺栓连接，则靠拧紧螺母使被连接件接合面间产生足够的摩擦力来传递横向载荷。
在此情况下，应先按受力最大螺栓承受的横向载荷，求出螺栓所需的紧力；然后用只受预紧力作用的紧螺栓连接，受拉强度条件式计算螺栓危险剖面的直径d1；最后根据d1查标准选取螺栓直径d，并根据被连接件厚度、螺母及垫圈厚度确定螺栓的标准长度。
解题要点：1．螺栓组连接受力分析（1）将载荷简化将载荷F Σ向螺栓组连接的接合面形心O 点简化，得一横向载荷F Σ=12000N 和一旋转力矩T=F Σl =12000×400=4.8×106N ·mm （图解一）。
(完整版)螺纹连接练习题
螺纹连接练习题一、选择题1、常用螺纹联接中，自锁性最好的螺纹是 A 。
A、三角螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹2、常用螺纹联接中，传动效率最高的螺纹是 D 。
A、三角螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹3、为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用 A 。
A 、螺栓连接B、双头螺柱连接C、螺钉连接D、紧定螺钉连接4、当两个被联接件不太厚时，宜采用__ B ___ 。
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、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___CA 、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___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7、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如 __ C ____ 。
A 、增加拧紧力B 、增加扳手力臂C 、使用指针式扭力扳手或定力矩扳手 8、螺纹联接防松的根本问题在于 __ CA 、 增强联接的可靠性和紧密性B 、增加被联接件的刚性 10、.常见的连接螺纹是 __C ___ 。
CA. 左旋单线B.右旋双线C.右旋单线D.左旋双线11、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12、标注螺纹时 ___A___。
A. 右旋螺纹不必注明B.左旋螺纹不必注明C. 左、右旋螺纹都必须注明 D .左、右旋螺纹都不必注明 13、管螺纹的公称直径是指 ___D___。
DA. 螺纹的外径B.螺纹的内径C.螺纹的中径D.管子的内径14、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A 、 增加螺纹联接的轴向力 C 、 防止螺纹副的相对转动9、螺纹联接预紧的目的之一是 B 、增加螺纹联接的横向力 D 、 增加螺纹联接的刚度 __A __ 。
机械设计螺纹连接例题
1. 初选M16，S= 4
[]=s/S=320/4 = 80MPa
d1
1.3F0
1 [ ]
5.2 40000 28.775mm
80
4
§2 螺纹连接 (screwed joint)
由螺纹标准知，M16的d1=13.835mm，估计偏小，不适用。 2. 选M24，S=3.14(插值计算)
[]=s/S=320/3.14 MPa
Fmax=F+Fs1=3000 +12000 =15000N
3. 方案比较
方案a比较合理。
§2 螺纹连接 (screwed joint)
例2.1：某普通螺栓组连接，横向静载荷F=30kN，接合面摩擦系 数f=0.15，接合面数i =1，可靠系数KS=1.2，共有6个螺栓，不控 制预紧力，螺栓材料为碳钢，性能等级4.8，试确定螺栓规格。
解：单个螺栓预紧力F0
由于不控制预紧力，采用估算法确定安全系数S，由表5-10 。
§2 螺纹连接 (screwed joint)
（a）
（b）
(1) 横向载荷F作用下，方案中，每个螺栓的横向载荷均为： F=F /4 =12000/4 =3000N，方向同F 。
(2) 转矩T作用下，方案a，各螺栓中心到形心距离为：
ra a2 a2 1002 1002 141.4mm Fs1=Fs2=Fs3=Fs4=T/4ra= 4.8×106/4×141.4 = 8487N 由图(a)可知，螺栓1、2的合力(总横向载荷)最大，即
由静力学得到
F=4F/5=0.8F F0==K1.S2F×0/.8fzFi/0.2×2×1
=2.4F
1.3F0
d
2 1
5.2 2.4F
机械设计制造基础-第八章-练习题与答案
第八章练习题1. 单项选择1-1 装配系统图表示了（）。
①装配过程②装配系统组成③装配系统布局④机器装配结构1-2 一个部件可以有（）基准零件。
①一个②两个③三个1-3 汽车、拖拉机装配中广泛采用（④多个）。
①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法1-4 高精度滚动轴承内外圈与滚动体的装配常采用（①完全互换法②大数互换法③分组选配法）。
④修配法1-5 机床主轴装配常采用（）。
①完全互换法②大数互换法③修配法④调节法1-6 装配尺寸链组成的最短路线原则又称（）原则。
①尺寸链封闭②大数互换③一件一环④平均尺寸最小1-7 修选配法通常按（）确定零件公差。
①经济加工精度②零件加工可能达到的最高精度③封闭环④组成环平均精度1-8 装配的组织形式主要取决于（）。
①产品重量②产品质量③产品成本④生产规模1-9 牛头刨床总装时，自刨工作台面，以满足滑枕运动方向与工作台面平行度的要求。
这属于（）。
①选配法②修配法③调节法④试凑法1-10 据统计，机器装配费用约占机器总成本的（）。
① 1/10~1/5 ② 1/5~1/3 ③ 1/3~1/2 ④ 1/2~2/32. 多项选择2-1 机器由（）装配而成。
①零件②组件③部件④标准件）等。
2-2 机械装配的基本作业包括清洗、连接、调整、（①检测②平衡③加工④修配2-3 常见的可拆卸连接有、和（）等。
①螺纹连接②铆钉连接③销连接④键连接2-4 常用的机械装配方法有（）和修配法等。
①完全互换法②大数互换法③调整法④选配法2-5 机械产品的装配精度一般包括（）。
①相互位置精度②相互配合精度③相互运动精度④工作稳定性2-6 在确定各待定组成环公差大小时，可选用（）。
①等公差法②等精度法③随机分配法④按实际加工可能性分配法2-7 协调环通常选（）的尺寸。
①尺寸链中最小②尺寸链中最小③易于制造④可用通用量具测量2-8 分组选配法进行装配时适用于（）的情况。
①大批量生产②配合精度要求很高③参与装配零件本身精度很高④参与装配零件数较少2-9自动装配条件下对零、部件结构工艺性的要求包括（）等。
螺纹连接例题与测试题汇总
［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［O］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Ks=1.2,螺栓相对刚度—^― 0.2,载荷Ci C2P=6000N ,尺寸如例图2.5所示，设计此螺栓组连接。
imiSj ,例图2.5托架螺栓组连接［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Py=Pcos30° =6000cos30° =5196 N （铅垂向下）轴向载荷Px=Psin30° =6000sin30° = 3000 N （水平向右）倾覆力矩M = P xx 180+ Pyx 420=3000xl80+5196x 4202.722x io 6 N • mm显然该螺栓组连接受横向载荷 Py 、轴向载荷Px 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Px 作用下，每个螺栓受到的轴向工作载荷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2.722 乂 I O 6x 21Q4 X2102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Px 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FP旦卫2750 N3 240 N4/r 二 Kfy C ? t C] 、而F ，t二 F * c7Tc^Fp =旷-(1 - C TT^)F/,所以4/[尸 -(1-石¥込)Fp] = Kfyl KR ( G x r式中 Py ——横向载荷，Py=5196N ;F P ----- 螺栓所受的由Px 引起的轴向工作载荷，F P =750N ；f ——接合面问摩擦系数，f=0.15 ； K ——可靠性系数，K =1.2；丿7——螺栓的相对刚度，Q — = 0.2o 、C#L 十匚2 S + £卫 所以F'=匕？样洱単 +( 1 一 0.2) x 750 = 10 992 N 4 X 0-15②由接合面不分离条件公式(ll-35)p273计算预紧力F ，。
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。
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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练习题（三）：简答题
（1）简述绞制孔螺栓和普通螺栓在结构和应用中的异同 绞制孔螺栓：螺栓与螺栓孔直径相同，有配合要求； 承担横向载荷。 普通螺栓：螺栓孔径大于螺栓直径； 承担横向载荷与轴向载荷。 （2）简述螺栓联接、螺钉联接和双头螺柱联接的使用场 合和特点
－两被联接件不太厚，可加工通孔，拆装方便，成本低； －被联接件之一较厚，不能开通孔，不需要螺母，用于不 常拆装的场合； －被联接件之一较厚，不能开通孔，用于经常拆装的场合。
第八章
习题课
主要内容
（1）螺纹联接基本知识：螺纹以及螺纹联接件的类型、
结构、应用场合及选用原则。重点对比普通螺栓联接 与绞制孔螺栓联接在传力、失效方式、结构及强度计 算准则的不同。 （2）螺纹联接的强度计算：重点是紧螺栓联接的强度 计算，深刻掌握紧螺栓联接力与变形之间的关系以及 提高螺栓联接强度的措施。
类型。首先，根据螺栓组所受外载，分析每个位置上的螺 栓联接处所必须传递的工作载荷，从而确定其中最大受力 的螺栓；然后按照单个螺栓的强度公式进行设计计算，最 终确定直径。
练习题（一）：填空题
（1）紧螺栓联接强度公式：4×1.3F0/πd12≤[σ]中的“1.3”是 考虑 拧紧力矩引起的剪切力的影响 自锁性好 的系数。 联接 是 （2）三角形螺纹的牙型角α ＝ 60O ，适用于
因为其
；矩形螺纹的牙型角α ＝ 0O ，
。
适用于 传动 是因为其 传动效率高
（3）螺纹防松是要防止 螺纹副 之间的相对运动；常用方 法有 摩擦防松 如 双螺母 ， 机械防松 如 止动垫片 ， 破坏性防松 如 铆焊 。
练习题（一）：填空题
（2）普通螺栓联接承受横向工作载荷时， 依靠 被联接件接触面间的摩擦力 承载， 螺栓本身受 预紧力 作 用。该螺栓联接可能的失效形式是 被联接件间的相对滑移 。 绞制孔用螺栓联接承受横向工作载荷时，依靠 螺栓抗剪切力 承载，螺栓本身受 挤压力和剪断力 作用，螺栓可能的失效 形式为 压溃和剪断 。 （3）受预紧力F’和轴向工作拉力F的紧螺栓联接，如果螺栓 和被联接件刚度相等，预紧力F’＝8000N，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 （4）一紧螺纹联接的受力－变形关系图 如图所示，若保证残余预紧力F’’为预紧 力 力F’的一半，则该螺纹联接承受总拉力 F0的大小为 F’ 450 450 变形
练习题（二）：选择题
（1）螺纹的公称直径是螺纹的 。 ○大径 ○中径 ○小径 （2）联接用的螺纹应为 。 ○梯形牙型，左旋○三角形牙型，右旋 ○三角形牙型，左旋 （3）我国国家标准规定，螺栓的强度级别是按材料的 划 分的。 ○抗拉强度极限σB ○屈服极限σS ○抗拉强度极限σB与屈服极限 σS ○硬度HB （4）螺栓联接防松的关键在于防止 松动。 ○螺栓和螺母之间 ○螺栓与被联结件之间 ○被联接件与螺母之间
（一） 2a
（二） F2b F2a 2a F2max l
F1b 2a
F1a l
2a
F1max
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
（3）螺纹连接的防松原理及装置
（4）螺栓组受力分析、失效分析及强度计算方法
重点与难点
（1）受预紧力与轴向工作载荷的紧螺栓联接的螺栓总拉力 F0的确定：以及与预紧力F’、轴向工作载荷（拉力）F、 剩余预紧力F’’之间的关系；力平衡与变形协调关系； 螺栓与被联接件受力与变形关系图；相对刚度及与螺栓联 接强度的关系 （2）螺栓组联接的设计：关键是完成整个螺栓组的受力分 析到单个螺栓的强度计算，难点是受力分析，必须掌握根 据螺栓组联接的受载情况和联接结构，判断属于 F
2a 2a （一） 2a （二）
2a
l
l
比较哪种螺栓布置方案合理？
练习题（四）：分析计算
（1）载荷简化：向螺栓组联接的形心简化
T 2a F
2a （一） l
T 2a F
2a （二） l
练习题（四）：分析计算
（2）确定各螺栓所受横向载荷： F产生的横向载荷：F1a=F2a T产生的横向载荷：F1b=T/4ra，F2b=T/4rb