机械设计第三章螺栓
第九版机械设计濮良贵课后习习题答案
第九版机械设计濮良贵课后习习题答案欢迎阅读第三章机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105?=N ，9=m ，试求循环次数 N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111===--N N σσN 3-2已知材料的⼒学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解]得 3-4 ，[解] 3-5 C ，求出该截 [解] （（2）C σ=m⼯作应⼒点在疲劳强度区，根据变应⼒的平均应⼒不变公式，其计算安全系数第五章螺纹连接和螺旋传动p101习题答案解：[ （2）螺栓组受到剪⼒F 和⼒矩（FL T =），设剪⼒F 分在各个螺栓上的⼒为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分⼒为j F ，各螺栓轴线到螺栓组对称中⼼的距离为r ,即mm 27545cos 2150=?=r由图可知，螺栓最⼤受⼒故M 6×40的剪切强度不满⾜要求，不可靠。
5-6 已知⼀个托架的边板⽤6个螺栓与相邻的机架相连接。
托架受⼀与边板螺栓组的垂直对称轴线相平⾏、距离为250mm 、⼤⼩为60kN 的载荷作⽤。
现有如图5-50所⽰的两种螺栓布置形式，设采⽤铰制孔⽤螺栓连接，试问哪⼀种布置形式所⽤的螺栓直径最⼩？为什么？[解] 螺栓组受到剪⼒F 和转矩，设剪⼒F 分在各个螺栓上的⼒为i F ，转矩T 分在各个螺栓上的分⼒为j F（a ）中各螺栓轴线到螺栓组中⼼的距离为r ，即r =125mm由（a ）图可知，最左的螺栓受⼒最⼤kN 302010max =+=+=j i F F F（b ）⽅案中由（b ）图可知，螺栓受⼒最⼤为5-7 图5-52所⽰为⼀拉杆螺纹联接。
已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定，拉丁材料为Q235钢，试设计此联接。
机械设计(3.3.1)--普通螺栓组传递轴向外力设计计算
0；
Q
Qp
当CF CL时，CLCLCF 1； Q Qp F
L L
F
L
变形
F
F
结论：为减小螺栓总载荷 Q ，被联接件刚度不宜太 小；
2-3 普通螺栓组传递轴向外力设计计算 四、预紧力 Qp 与工作载荷 F 作用的普通螺栓计算
3 、失效形式： a: 被联件结合面出缝 隙；
Q
螺栓拉力：QP ~ Q
强螺度栓条拉件力：幅：a 2F2dF2Q2CQCpLC
1
L
F
2F d12
[ a ]
[ a ] 螺栓材料许用应力幅（表2 8a）
L L
F
L
F
F
变形
2-3 普通螺栓组传递轴向外力设计计算 四、预紧力 Qp 与工作载荷 F 作用的普通螺栓计算
(2) 保证螺栓不拉断或塑变
I:F 为静载荷（考虑工作时需要补充拧紧，应计入螺纹力矩的
影响） ca
1.3Q d12
[ ]
力
4
I度I:工F）为作变载载荷荷：（0 ~按F应力幅校核螺杆疲劳强
QP Q’ P F
析预紧力：QP 摩擦力矩：T
T
QP
T
d12 4
d13 16
0.5
合成应力
ca
2
3
2 T
1.3
：
注：按拉应力加大 30% ，计入螺纹力矩引起剪应力的影响。
2 、失效形式：螺栓塑变或拉
3
断 、 设 计 准 则 ： ca
1.3Q p d12
2-3 普通螺栓组传递轴向外力设计计算 一、螺栓组设计计算内容
机械设计基础课后习题答案
第三章部分题解参考3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。
设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。
试分析此方案有无结构组成原理上的错误。
若有，应如何修改？习题3-5图习题3-5解图(a) 习题3-5解图(b) 习题3-5解图(c) 解 画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为：14233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 其中：滚子为局部自由度计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。
解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。
其自由度为：115243 2345=-⨯-⨯=--=P P n F ②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。
其自由度为：123233 2345=-⨯-⨯=--=P P n F 3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。
习题3-6(a)图 习题3-6(d)图解(a) 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。
自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。
自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。
解(a) 10102732345=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链原动件数目应为1说明：该机构为精确直线机构。
当满足BE =BC =CD =DE ，AB =AD ，AF =CF 条件时，E 点轨迹是精确直线，其轨迹垂直于机架连心线AF解(b) 1072532345=-⨯-⨯=--=P P n FB 为复合铰链，移动副E 、F 中有一个是虚约束 原动件数目应为1说明：该机构为飞剪机构，即在物体的运动过程中将其剪切。
机械设计复习题答案
K (σ + σ )ca第三章机械零件的疲劳强度设计3－39 试推导出 σmin ＝常数或 σm ＝常数时安全系数的计算公式，并比较 r ＝常数和上述两种情况下安全系数计算公式的区别（可代入一些具体数字进行比较）3－65 一钢制零件，工作应力为：σmax =250MP a ，σmin =－50MP a 。
零件的疲劳强度综合 影 响 系 数 K σ=1.35 ， 材 料 的 力 学 性 能 为 σb =630MP a ， σs =455MP a ， σ-1=285MP a ， σ0=510MP a 。
若 许 用 安 全 系 数 对 变 应 力 取 [S σ]=1.3、对静应力取[S σ]＇=1.5，并按无限寿命 考虑，试分别用解析法和图解法校核该零件的安全系数。
（σa =150MP a ，σm =100MP a ，ψσ=0.1176） 第一种情况：r=CS =caσ-1K σ + ϕ σσ a σm= 1.33 >[S σ]安全第二种情况：σm =CS = σ -1 + ( K σ - ϕσ )σm = 1.21 <[S ]σ σam不安全第三种情况：σmin =CS = ca 2σ + ( K - ϕ )σ-1 σ σ min ( K + ϕ )(2σ + σ σ σ a min)= 1.39安全第四章摩擦、磨损及润滑概述二、分析与思考题1 按照摩擦机理分，磨损有哪几种基本类型？它们各有什么主要特点？2 机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？在设计使用时，在设计或使用机器时如何要 求以延长零件的寿命？3 获得流体动力润滑的必要条件是什么？4 润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？l 2第五章 螺纹联接和螺旋传动三、计算题1、 如图示高压容器螺纹联接 的 a ）、b ）、c ）三种方案，问哪 种比较合理？并说明其它方案为什么不合理。
解答：图（b ）比较合理。
图(a)螺纹联接布置太少，两螺纹间矩太大，对于高压熔器很难保证密封性要求；图(c)螺纹联接太多，两螺纹间矩太小，不够扳手的活动空间，没法拧紧和放松。
机械设计课后答案
解：解：解：第三章3-1 螺纹按牙形不同分有哪几种？各有何特点？各适用于何种场合？答：主要类型有：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹五种。
特点及应用：普通螺纹是米制三角螺纹，牙型角 a=60，因牙型角较大，故当量摩擦系数也较大，自锁性能好，主要用于联接。
管螺纹是英制三角螺纹，牙型角 a=55度。
它有圆柱管螺纹和圆锥管螺纹之分，常用圆柱管螺纹。
这种螺纹联接常用于高温、高压及紧密性要求较高的管与管的联接中。
矩形螺纹牙型为正方形，牙型角 a=0度，因牙型角小，当量摩擦系数小，传动效率高，故常用于传动。
梯形螺纹牙型呈梯形，牙型角 a=30度。
因牙型角较小，所以传动效率较高，对中性较好，故为应用较多的传动螺纹。
锯齿形螺纹牙型呈锯齿形，工作面牙侧角。
传动效率高，牙根强度高。
因只有一个工作面，故多用于承受单方向轴向力的场合。
3-2 螺栓、双头螺柱和螺钉在应用上有何不同？答：螺栓有普通螺栓和铰制孔螺栓两种。
普通螺栓常用于被联接件比较薄，能够放置螺母及需要经常拆卸的场合。
铰制孔螺栓在承受横向载荷或（和）转矩以及需精确固定被联接件的相对位置时常采用铰制孔螺栓。
双头螺柱被联接件之一太厚不宜制成通孔，无法放置螺钉头，材料较软且需经常拆装时宜采用双头螺柱。
螺钉被联接件之一太厚，无法放置螺母，不需经常拆装的场合。
3-3 为何螺纹联接通常要采用防松措施？防松方法有哪些？答：螺纹联接在冲击、振动、变载荷或高温环境下，将使螺旋副的摩擦力减小或瞬间消失，经多次重复后，最终导致联接松脱。
因此，设计时应采取有效的防松措施。
防松方法有摩擦防松、机械防松、铆冲防松等。
3-4 为什么大多数螺纹连接都要拧紧？拧紧力矩要克服哪些力矩？答：为提高联接刚性、紧密性和防松能力以及提高螺栓在变载荷下的疲劳强度，因此大多数螺纹联接都要拧紧。
拧紧力矩要克服螺纹副力矩和螺母底面的摩擦阻力矩。
3-5 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 ．避免附加弯曲应力；5 ．采用合理的制造工艺方法。
龙振宇机械设计 第三章 螺纹联接
螺纹联接讨论题3-1 解：由螺纹副受力分析可得其效率公式及自锁条件：由η=tanψ/tan(ψ+ρv)，ψ≤ρv可知当螺纹升角一定时，螺纹工作面的牙型斜角愈大，则f v（或ρv）愈大，效率愈低，但自锁性愈好。
在几种牙型的螺纹中，三角形螺纹牙型斜角最大（β=30°），故当量摩檫因素f v大，自锁性最好，但效率低。
故多用于紧固联接。
梯形、锯齿形、矩形螺纹则与之相反，自锁性差，但效率高，故主要用于传动。
当ρv一定时，升角ψ愈小，螺纹效率愈低，愈易自锁，故单线螺纹多用于联接，多线螺纹则常用于传动。
3-2 解：1）由式（3-21）可得：F″=F′-(1-K c)F，工作中被联接件接合面不出现缝隙，要求F″>0，而K c=c1/(c1+c2)=c1/(c1+3c1)=1/4，即须F′-(1-K c)F≥0得：F′≥(1-K c)F=(1-1/4)×10=7.5KN2）由式（3-21）得：F″=F′-(1-K c)F=10-(1-1/4)×10=2.5KN3）由式（3-23）得：F0=F′+K c F=10+1/4×10=12.5KN拉力变幅：(F0-F′)/2=∆F/2=1.25KN拉力平均值：(F0+F′)/2=(10+12.5)/2=11.25KN思考题及习题3-1 解：1）工作台稳定上升时的效率ψ=arctan(np/πd2)= arctan(4×10)/(π×65)=11.08°ρv= arctan f v= arctan0.10=5.71°η=tanψ/tan(ψ+ρv)=tan11.08°/tan(11.08°+5.71°)=64.9%2）此时加于螺杆的力矩T1=F tan(ψ+ρv)d2/2=100×103×65×10-3tan(11.08°+5.71°)/2=980N·m3）转速与功率导程：S=nP=4×10=40mm螺杆每分钟的转数：n杆=v/S=800/40=20r/min螺杆所需的功率：P=T12πn杆/60=980×2π×20/60=2.05kW也可用以下求法：P=Fv/η=100×103×800/(60×103)/0.649=2.05kW4）因ψ>ρv ，该升降机构不能自锁，欲使工作台在载荷F 作用下等速下降，需另设制动装置，其制动力矩为：T 制=Fd 2tan(ψ-ρv )/2=100×103×65×10-3tan(11.08°-5.71°)/2=305 N·m3-2 解：该螺栓连接为松螺栓连接：故 d 1≥][/4σπF （式3-18）式中：[σ]=σs /(1.2~1.7)（查表3-6）查表3-7，Q235钢的强度级别为4.6，故σs =240MPa ，得[σ]=240/(1.2~1.7)=200~141MPa取中值[σ]=170MPa则 d 1≥170/103154⨯⨯⨯π=10.6mm查螺纹标准（GB196-81）可选用M12的螺栓（d 1 =10.674mm ）。
机械设计基础分章节练习题
机械设计基础分章节练习题《机械设计基础》课程分章节练习题第⼀章机械设计基础概论第⼆章平⾯机构运动简图及⾃由度第三章平⾯连杆机构⼀、单项选择题1. 机器中各制造单元称为（）A．零件B．构件C．机件D．部件2. 机器中各运动单元称为（）A．零件B．构件C．部件D．机件3. 在平⾯机构中，每增加⼀个低副将引⼊（）A．0个约束B．1个约束C．2个约束D．3个约束4. 机构具有确定相对运动的条件是（）A．机构的⾃由度数⽬等于主动件数⽬ B. 机构的⾃由度数⽬⼤于主动件数⽬C．机构的⾃由度数⽬⼩于主动件数⽬ D. 机构的⾃由度数⽬⼤于等于主动件数⽬5. 平⾯运动副所提供的约束为（）A.1B.2C.1或2D.36. 由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为( )A.1B.m-1C.mD.m+l7. 平⾯铰链四杆机构ABCD中，AD为机架，L AB=40mm，L BC=60mm，L CD=120mm，L AD=120mm，那么（）A．AB杆为曲柄，CD杆为摇杆 B. AB杆与CD杆均为曲柄C．AB杆与CD杆均为摇杆 D. AB杆为摇杆，CD杆为曲柄8. ⽆急回特性的平⾯四杆机构，其极位夹⾓为( )A.θB.θ=?0C.θ≥?0A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构10. 铰链四杆机构的死点位置发⽣在（）A．从动作与连杆共线位置B．从动件与机架共线位置C．主动件与连杆共线位置D．主动件与机架共线位置11. 铰链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。
若杆长l AB=30mm,l BC=70mm，l CD=80mm，则机架最⼤杆长为（）A.80mmB.100mmC.120mmD.150mm12. 曲柄摇杆机构处于死点位置时，⾓度等于零度的是（）A．压⼒⾓B．传动⾓C．极位夹⾓D．摆⾓13. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和⼩于其它两杆长度之和，则要获得双摇杆机构，机架应取（）A．最短杆B．最短杆的相邻杆C．最短杆的对⾯杆D．⽆论哪个杆14. 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和⼤于其余两杆长度之和，则机构为（）A．曲柄摇杆机构B．曲柄滑块机构C．双曲柄机构D．双摇杆机构15. 在铰链四杆机构中，传动⾓γ和压⼒⾓α的关系是（）A．γ=180°-αB．γ=90°+αC．γ=90°-αD．γ=α16. 在下列平⾯四杆机构中，⼀定⽆急回特性的机构是（）A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构C.对⼼曲柄滑块机构D.偏置曲柄滑块机构17. 偏⼼轮机构是由铰链四杆机构（）演化⽽来的。
机械设计螺栓知识点
机械设计螺栓知识点螺栓是机械设计中常用的连接元件，广泛应用于各种机械设备和结构中。
了解螺栓的相关知识点对于机械设计工程师来说至关重要。
本文将介绍一些机械设计中常见的螺栓知识点，包括螺栓的基本构造、强度计算、螺纹设计等内容。
一、螺栓的基本构造螺栓由螺杆和螺母组成，螺杆一端有外螺纹，另一端则通常为内六角孔。
螺杆上螺纹的形式可以是普通螺纹、紧固螺纹或者锁紧螺纹。
螺母的形状和螺纹与螺杆相匹配。
螺栓通常还有一个垫圈，用于增加螺栓与连接件之间的接触面积，减小接触应力。
二、螺栓的材料选择螺栓的材料选择需要考虑多个因素，包括载荷、工作环境和成本等。
常见的螺栓材料有碳钢、合金钢、不锈钢等。
碳钢螺栓适用于一般的机械设备，合金钢螺栓则具有更高的强度和耐磨性，适用于承受较大载荷的设备。
而不锈钢螺栓则用于要求耐腐蚀性能的场合。
三、螺栓的强度计算在机械设计中，螺栓的强度计算是非常重要的一项任务。
螺栓的强度计算需要考虑拉伸强度和剪切强度两个方面。
1. 拉伸强度计算：拉伸强度是指螺栓受拉时能够承受的最大载荷。
拉伸强度计算涉及到螺栓的截面积和材料的屈服强度。
一般来说，螺栓的拉伸强度要大于承受的拉力，以确保连接的安全性。
2. 剪切强度计算：剪切强度是指螺栓受剪切力时能够承受的最大载荷。
剪切强度计算涉及到螺栓的横截面积和材料的剪切屈服强度。
在设计中，需要确保螺栓的剪切强度能够满足设计要求。
四、螺纹设计螺纹设计是螺栓设计中的重要环节。
常见的螺纹形式有普通螺纹和高强度螺纹。
螺纹的设计包括螺纹尺寸的选择、螺纹剖面的设计以及螺纹的搭配和配合等。
1. 螺纹尺寸的选择：根据连接要求和实际工作条件，选择适当的螺纹尺寸，包括螺纹直径、螺距和螺纹类型等。
2. 螺纹剖面的设计：螺纹的剖面形状对于螺栓的紧固性和连接强度有着重要影响。
常见的螺纹剖面包括三角形剖面、梯形剖面和圆弧剖面等。
3. 螺纹的搭配和配合：在设计中，需要考虑螺栓与连接件之间的搭配和配合关系，确保连接的稳固性和紧密度。
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式中： p zF0 / A
max
1 W
(M
Cm Cb Cm
)
M W
（接合面产生的附加的最大挤压应力，其中 W-抗弯截面系数）
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故：
p max
zF0 A
M W
p
p min
zF0 A
M W
0
实际中，螺栓组所受的外载荷常常是复合状态，但都可 以简化成上述四种简单受力状态，再按力的叠加原理求出螺 栓受力。求得受力最大的螺栓所受的载荷后，即可进行单个 螺栓连接的强度计算。
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2）工作载荷为变载荷(螺栓的疲劳强度进行精确校核)
工作载荷在0～F变化时螺栓总拉力在F0～ F2
F0
Cb
Cb Cm
F
之间变化。
如果不考虑螺纹摩擦力矩的扭转作用
螺栓的最大拉应力为： max
F2
1 4
d12
螺栓的最小拉应力为： min
F0
1 4
d12
应力幅为： a
max min
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（2）采用铰制孔用螺栓连接 若每个螺栓承受的工作载荷均为F，则根据平衡条件得
zF＝F∑ 2、受扭转力矩的螺栓组连接
（1）采用普通螺栓连接（假设各螺栓的预 紧程度相同,则各螺栓连接处产生的摩擦力均相 等，并假设此摩擦力集中作用在螺栓的中心处）
根据底板上力矩平衡条件：
F0 fr1 F0 fr2 F0 frz KST
假定底板为刚体，在M作用下接合面仍保持平面；地基和螺栓为弹 性体；底板受翻转力矩M作用后，将绕对称轴O—O翻转。
根据力矩平衡条件 得：
z
Fi Li M
i 1
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根据变形协调条件：
可以得到：
Fmax
MLmax
z
L2i
i 1
Fmax / Lmax Fi / Li
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3、螺栓的排列应有合理的间距、边距。
各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根 据扳手所需活动空间的大小来决定。
4、分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成偶数，便于在圆周上 钻孔时的分度和画线。
5、为了便于装配，同一螺栓组中所有螺栓的材料、直径和长 度均应相同。
6、避免螺栓承受附加的弯曲载荷。
β：牙型侧角。
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9、工作高度h：内外螺纹旋合的接触面的高度。
10、效率η：
tg tg( V)
11、自锁条件：
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第二节 螺纹连接的类型及标准联接件
一、螺纹连接件的类型
普通螺栓连接 螺栓连接
铰制孔用螺栓连接
螺纹连接件的类型
双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接 地脚螺栓
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一、螺栓组连接的结构设计
目的：确定螺栓数目及布置形式。
要求：设计时综合考虑以下六个方面问题 1、连接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何 形状，如圆形、环形、矩形、三角形等。便于对称布置螺栓， 使螺栓组的对称中心和连接接合面的形心重合，从而保证连接 接合面受力比较均匀。
2
Cb Cb Cm
2F
d12
由前面知识可知这种应力状态为最小应力等于常数 σmin=C
计算安全系数
Sca
lim
' max
' ae
' me
2
1 (Ka )
min
[S]
max a m (K )(2a min)
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（三）承受工作剪力的紧螺栓连接 这种连接是利用铰制孔用螺栓抗剪切力来承受载荷F的。 失效形式：螺杆被剪断及螺杆或孔壁被压溃。
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（3）强度计算 1）工作载荷为静载荷 在设计时首先计算螺栓的工作载荷F，再根据连接的要求选取F1 值，计算螺栓的总拉力F2，在考虑可能补充拧紧将总拉力增大 30％后考虑扭切应力的影响。截面的拉伸强度条件是：
ca
1.3F2
/
1 4
d12
，或：d1
4 1.3F2
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二、标准螺纹连接件
常用标准件
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一、预紧力
第三节 螺纹连接的预紧
预紧力F0: 绝大多数螺纹连接在装配时都必须拧紧，使连接在承受工
作载荷之前，预先受到力的作用。这个预加作用力称为预紧 力。
预紧目的： 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动。
预紧力确定的原则：
为保证连接的需要，且又要防止螺纹超载而破坏，一般要
控制预紧力F0；螺栓拧紧后，预紧应力不得超过其材料的屈
服限σs的80%。
预紧力的限制
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控制预紧力的方法： 利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。通常可采
用测力矩扳手或定力矩扳手，对于重要的螺栓连接，也可以 采用测定螺栓伸长的方法来控制预紧力。
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二、螺栓组连接的受力分析 螺栓组受力分析的目的：确定螺栓组中受力最大的螺栓及
其所承受的工作载荷的大小 。 1、受横向载荷的螺栓组连接
（1）采用普通螺栓连接
保证被连接件接合面不产生滑移
F0 f z i K f F
F0
K f F f zi
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Fi Fmaxri / rmax
z
Fmax Trmax / ri2 i 1
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3．受轴向载荷的螺栓组连接 如图所示为气缸盖螺栓组连接，
每个螺栓所受的轴向工作载荷F：
F= F∑/z
思考：各螺栓在工作时所受的总 拉力，是不是等于F与F0之和？
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4．受倾覆力矩的螺栓组连接
预紧力和预紧力矩之间的关系： T 0.2F0d
一般：扳手的长度：L=15d
详细推导
拧 紧 力：F=200N
拧 紧力 矩：T=FL
螺栓承受的预紧力：F0=15000N
注意：对于重要的连接，应尽可能不采用直径过小(＜M12)的螺栓。
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第四节 螺纹连接的防松
防松的根本问题：在于防止螺旋副相对转动。
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2、按螺纹牙型分类：
粗牙螺纹：常用螺纹
普通螺纹：牙型：三角形。
联接螺纹
牙型角：α=60°
细牙螺纹：螺距小，升角小， 自锁性好，强度高， 但易滑扣。
米制螺纹：牙型角α=60°，螺纹分布在锥角为1：16圆锥壁上
管螺纹：牙型：三角形；牙角α=55°。
螺纹
矩形螺纹：牙型：正方形；牙型角：α= 0 ° 传动效率高，但牙根强度弱。
Cm Cb Cm
F
1、上述分析可见：螺栓承受的总拉力F2≠F0+F 2、当F0及F一定时，F2取决于 Cb/(Cb+Cm)
Cb↓（Cm↑）→螺栓受力F2 ↓ ，采用刚度小的螺栓，刚度大的 被联接件。
3、为防止出现缝隙，残余预紧力应大于0,一般：F1 =(0.2~1)F; 有密封要求的F0 =(1.5~1.8)F。
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二、螺纹主要参数 螺纹可分左旋和右旋。
1、大径d：公称直径。
32、、中小径径dd21：：最d 2小 直12 (径d1，强d 2度) 算动用力。、运动、几何分析中用。
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4、线数n：螺纹的螺旋线数目。n≤4。 n↑→效率↑→自锁性↓，n↓→自锁性越好。 因此，常用联接的螺纹要求自锁性，一般为单线。
5、螺距P：相邻两螺纹牙型上对应点间距离。 6、导程S：螺旋线上任一点沿同一条螺旋线旋转一周，该
轴线上升的距离。 S= nP 7、升角：螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。
tg s nP d2 d2
可见，ψ↑→S↑→效率↑→自锁性↓。
8、牙形角α：螺纹牙两侧边的夹角，对称牙形，α=2β，
第二篇 连 接
机械连接可分为机械动连接(运动副如齿轮、凸轮机 构等等)和机械静连接。本篇主要研究的是机械静连接。
第五章 螺纹连接与螺纹传动
重点：螺纹连接中螺栓组的受力分 析、强度计算
难点：螺栓组的受力分析
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第一节 螺 纹
一、螺纹的类型和应用 1、工程应用
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紧螺栓在装配时，除了受预紧力F0产生的拉应力外，还承 受补充扭紧时扭紧力矩T1产生的扭转剪应力的作用。 危险截面的拉伸应力：
＝F0
/
1 4
d12
危险截面的剪应力：
＝ T1
F0 ＝
tan(
v )
d2 2
W
1 16
d12
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对于M12~M64螺栓：
tan v
0.17，d2 d1
1.04
~ 1.08，tan
0.05
由 此 可 得： 0.5
根据第四强度理论，其计算应力：
ca 2 3 2 2 3(0.5 )2 1.3
危险剖面的强度条件是：
ca