螺纹连接重要习题

螺纹连接重要习题(总14页)
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《螺纹连接练习题》
一、单选题(每题1分)
1. 采用凸台或沉头座其目的为。

A 便于放置垫圈
B 避免螺栓受弯曲力矩
C 减少支承面的挤压应力
D 增加支承面的挤压应力
2. 联接螺纹要求自锁性好，传动螺纹要求。

A 平稳性
B 效率高
C 螺距大
D 螺距小
3. 连接用的螺纹，必须满足条件。

A 不自锁
B 传力
C 自锁
D 传递扭矩
4. 单线螺纹的螺距导程。

A 等于
B 大于
C 小于
D 与导程无关
5. 同一螺栓组的螺栓即使受力不同，一般应采用相同的材料和尺寸，其原因是。

A 便于装配
B 为了外形美观
C 使结合面受力均匀
D 减少摩损
6. 用于联接的螺纹，其牙形为。

A 矩形
B 三角形
C 锯齿形
D 梯形
7. 螺纹的标准是以为准。

A 大径
B 中径
C 小径
D 直径
8. 螺纹的危险截面应在上。

A 大径
B 小径
C 中径
D 直径
9、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是__________。

A三角形螺纹 B梯形螺纹 C锯齿形螺纹 D矩形螺纹
10、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是__________。

A三角形螺纹 B梯形螺纹 C锯齿形螺纹 D矩形螺纹
11、当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。

A双头螺柱联接 B螺栓联接C螺钉联接 D紧定螺钉联接
12、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
13、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
14、普通螺纹的牙型角α为60o，当摩擦系数μ＝时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv＝__________。

B C D
15、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如__________。

A增加拧紧力 B增加扳手力臂 C使用测力矩扳手或定力矩扳手
16、螺纹联接防松的根本问题在于__________。

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
17、螺纹联接预紧的目的之一是__________。

A增强联接的可靠性和紧密性 B增加被联接件的刚性
C 减小螺栓的刚性
18、承受预紧力F′的紧螺栓联接在受工作拉力F时，剩余预紧力为F″，其螺栓所受的总拉力F0为__________。

A
'
+
=F
F
F
0 B
"
+
=F
F
F
C
"
'
=F
F
F＋
0 D
F
C
C
C
F
F
m
b
b
+
+
=
19、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F0的最大值和被联接件的刚度C m不变时，螺栓的刚度C b愈小，则__________。

A螺栓中总拉力的变化幅度愈大
B螺栓中总拉力的变化幅度愈小
C 螺栓中总拉力的变化幅度不变
D 螺栓中的疲劳强度降低
20、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F0的最大值和螺栓的刚度C b不变时，被联接件的刚度C m愈小，则__________。

A螺栓中总拉力的变化幅度愈大
B螺栓中总拉力的变化幅度愈小
C螺栓中总拉力的变化幅度不变
D螺栓疲劳强度愈高
21、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺_________。

A受剪切作用 B受拉伸作用
C受剪切和拉伸作用D既可能受剪切作用又可能受拉伸作用
22、对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是__________。

A增大被联接件的刚度B减小被联接件的刚度
C增大螺栓的刚度
23、现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度C b 与被联接的刚度C m相等，联接的预紧力为F′，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时，则__________。

A被联接发生分离，联接失败
B被联接件即将发生分离，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，外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍24、在下列四种具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是__________。

A单线矩形螺纹 B单线梯形螺纹
C 双线矩形螺纹D双线锯齿形螺纹
25、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
26、设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、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
27、确定紧联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__________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
28、 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。

A 弯曲和挤压 B 拉伸和剪切 C 剪切和挤压 D 扭转和弯曲
二、判断题(每题1分)
1. 螺栓的标准尺寸为中径。

3. 三角螺纹具有较好的自锁性能，在振动或交变载荷作用下不需要防松。

5. 同一直径的螺纹按螺旋线数不同，可分为粗牙和细牙两种。

6. 联接螺纹大多采用多线的梯形螺纹。

三、填空题(每题1分)
1. 在螺纹联接中，相对刚度C C C 211
=0时，其螺栓中总拉力为（ ）。

2. 螺纹联接在拧紧时要克服（ ），（ ）力矩。

3. 受拉螺栓联接中危险截面取为（ ）。

4. 当承受横向载荷时，如采用铰制孔用螺栓联接，其螺栓杆上承受（ ）和（ ）载荷。

5. 螺栓联接的计算主要是确定螺纹（ ）径，然后按标准选定螺纹的（ ）直径。

6. 螺纹联接防松的根本问题在于防止（ ）。

7. 普通螺纹多用于（ ），梯形螺纹多用于（ ）。

8. 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中，在一般情况下，螺栓中承受的总拉力等于（）。

9. 常用的螺纹牙形有（）、（）、（）、（）等几种，用于联接的螺纹为（）牙形，用于传动的为（）牙形。

四、简答题(每题1分)
1. 螺纹联接预紧的目的是什么
解答：螺纹联接在装配时一般都必须拧紧，以增强联接的可靠性，紧密性和防松能力
2. 试述螺栓联接的适用条件和特点
解答：螺栓联接用于联结两薄件，被联接件制光孔，且可受力很大，经常拆卸的场合。

3. 试述双头螺柱联接的适用条件和特点
解答：双头螺柱联接用于联接一厚一薄件，薄件制光孔，厚件制不通的螺纹孔，且可以经常拆卸的场合。

4. 试述螺钉联接的适用条件和特点
解答：螺钉联接的适用于联接一厚一薄件，薄件制光孔，厚件制不通的螺纹孔，且受力不大，不需经常拆卸的场合。

5. 当被联接件受横向载荷时，螺栓是否一定受剪切
解答：被联接件受横向载荷时，螺栓不一定受剪切。

只有受横向外载荷的绞制孔螺栓联接，螺栓才受剪切。

6. 简述紧联接受拉螺栓承受什么载荷其强度计算公式中系数是什么含义
解答：螺栓拧紧后，螺栓除受预紧力产生的拉应力外，还受螺纹副间摩擦力矩产生的扭转剪应力，螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。

根据第四强度理论，可求出螺栓危险截面的当量应力
e σ= 1.3σ，则强度
条件为 0
2
11.34
F d π≤[]σ，可见，紧螺栓联接的强度计算可按纯拉伸强度计算，但需将螺栓拉力增加30%。

7. 常用螺纹有哪些种各用于何处
解答：常用的螺纹主要有普通螺纹、管螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿螺纹，前两种螺纹主要用于联接，后三种螺纹主要用于传动。

8. 螺纹联接常用的防松方法有哪些种类
解答：常用的防松方法按其工作原理可分为摩擦防松。

机械防松，永久防松和化学防松四大类。

9. 简述提高螺栓联接强度的措施有哪些
解答：提高螺栓联接强度的措用：（1）改善螺纹牙间的载荷分配；（2）减少螺栓的应力变化幅度；（3）减少应力集中；（4）避免附加应力
14. 试叙述螺纹连接1d ≥
公式中的各参数的物理意义。

解答：F O ：螺栓上承受的预紧力，为它的工作载荷。

：紧连接的螺栓上承受拉压力和扭转应力的复合应力，倍的意义是考虑了扭转应力对强度影响，也就是在拉应力上加大倍即考虑了扭转，就可作为拉伸状态来计算其强度，
[]σ：紧连接许用拉应力。

15. 铰制孔用螺栓联接有何特点用于承受何种载荷
解答：铰制孔用于螺栓联接在装配时螺栓杆与孔壁间采用过渡配合，没有间隙，螺母不必拧得很紧。

工作时，螺栓联接承受横向载荷，螺栓在联接接合面处受剪切作用，螺栓杆与被联接件孔壁互相挤压。

五、螺纹连接强度计算
一、如图所示一矩形钢板用两个M 20的普通螺栓联接到机架上。

已知作用于钢板的载荷F =2000N ，螺栓小径d 1=，板和螺栓材料为Q 235，235MPa s σ=，不控制预紧力的安全系数S =，板与机架间摩擦系数f =，可靠性系数K f =，α=200mm ，L =300mm ，试校核螺栓联接的强度
解答：
1．求螺栓的横向工作载荷F R
将外载荷F向螺栓组形心简化，则螺栓组受横向载荷F=2000N
转矩2000300600000N mm
T F L
==⨯=
横向载荷使每个螺栓受力为
1
2000
1000N 22
F
F===转矩T使每个螺栓受力为
26000003000N 2002222T F α=
==⨯⨯ 螺栓所受横向工作载荷为
222212100030003162.28N R F F F =+=+=
2．校核螺栓的强度
计算螺栓预紧力 0 1.13162.2817392.53N 0.21
f R K F F f m ⨯===⨯ 螺栓许用应力 []23597.92MPa 2.4s
S
σσ=== 螺栓的联接强度 []0221
1.3 1.31739
2.5396.35MPa 97.92MPa ππ17.294
4F
d σσ⨯===<=⨯
（二）、 如图0704所示普通螺栓联接中采用两个M16的螺栓，已知螺栓小
径d 1=，螺栓材料为35钢，[]105MPa σ=，被联接件接合面间摩擦系数
f =，可靠性系数K f =，试计算该联接允许传递的最大横向载荷F R 。

解答：
1．求满足螺栓螺纹部分强度条件的预紧力F 0
根据强度条件 []0211.3
π4F
d σ≤，
得 []210π1.34d F σ≤⨯
2．计算承受横向外载荷不产生滑移的预紧力F 0
0f R K F F f m Z =
3．计算允许承受的最大横向外载荷F R
根据螺栓的强度条件和承受横向外载荷不产生滑移条件，可得
[]
21π1.34f R
K F d f m Z σ≤⨯
[]221ππ13.841050.15226072.36N 1.34 1.34 1.2
R f d f m Z F K σ⨯⨯⨯⨯⨯≤==⨯⨯⨯⨯ （三）、如图所示凸缘联轴器采用4个铰制孔螺栓联接，已知联轴器传递的转矩1200N m ，联轴器材料为灰铸铁HT 250，其240MPa B σ=，螺栓材料为Q 235，230MPa S σ=，[]/2.5S τσ=，/2.25p B σσ⎡⎤=⎣⎦，螺栓分布圆直径D=160mm ，螺栓杆与联轴器孔壁的最小接触长度min 10mm L =，试确定螺栓直径
解答：
1．计算螺栓组所受的总圆周力
3
2212001015000N 160
T F D ⨯⨯=== 2．计算单个螺栓所受的剪力
150003750N 44
R F F === 3．根据强度条件，计算螺栓直径
[]2π4
R s F d m ττ
=≤
，7.2mm s d ∴≥= 根据螺栓杆直径，查阅手册可得螺检直径d 。

4．校核孔壁挤压强度 240106.7MPa 2.25p σ⎡⎤==⎣⎦，
min 375053.57MPa 710
R p p s F d L σσ⎡⎤===<⎣⎦⨯，挤压强度足够。

（d s 应代入查表得到的准确值，式中d s 以偏小值代入初算）
（四）、如图所示凸缘联轴器采用6个普通螺栓联接，安装时不控制预紧力。

已知联轴器传递的转矩300N m T =，螺栓材料为Q 235，230MPa s σ=，螺栓直径为M 6~M 16时，安全系数S =4~3，螺栓直径为M 16~M 30时，S=3~2，接合面间摩擦系数f =，螺栓分布圆直径D =115mm ，可靠性系数K f = ，试确定螺栓的直径
解答：
1．计算螺栓组所受的总圆周力
3
22300105217N 115
T F D ⨯⨯== 2．计算单个螺栓所受的预紧力
0 1.252176956N 660.151
f K F F fm ⨯===⨯⨯ 3．根据强度条件，计算螺栓小径
初选M 6，取S =3，则许用应力[]23077MPa 3
s
S σσ=== []014 1.34 1.3695612.23mm π 3.1477
F d σ⨯⨯⨯⨯ 4．确定螺栓公称直径
根据螺纹大径、小径尺寸关系或查表，对应的螺栓公称直径为M 16，与初选一致。

计算的最后结果数字：螺栓为M 16
（五）、超重吊钩如图所示，已知吊钩螺纹的直径d =36mm ，螺纹小直径
d 1=，吊钩材料为35钢， 315MPa s
σ=，取全系数S =4。

试计算吊
钩的最大起重量F
解：
1．计算许用应力
[]31578.75MPa 4
s
S σσ=== 2．根据强度条件,计算吊钩的最大超重量F
[]2
1π4
F d σσ=≤ 可得吊钩的最大超重量F
[]
221ππ31.6778.7562000N 62KN 44
d F σ⨯⨯≤=== 计算的最后结果数字：62KN F ≤。