机械设计试题联接

联 接
一、判断题
在轴端的轴毂联接，为了便于安装最好采用C 型平键，而不是A 型或B 型平键。

（√ ） 普通平键按构造分为ABC ，C 常用于轴端与毂类的连接，B 放在铣出的键槽中，对于尺寸较大的键，需要用紧固螺钉，A 宜放在轴上用键槽铣刀铣出的键槽中。

平键的两侧是工作面，工作时靠挤压来传递转矩。

静连接的主要失效形式为压溃，动连接的主要失效形式为工作面的磨损。

与矩形花键相比，渐开线花键的强度高。

（√ ） 渐开线花键制造精度高，花键齿的根部强度高，应力集中小，易于对中。

适用于载荷较大，定加工方便，用小径定心，易于保证定心的精度。

适用于静连接或轻载连接
采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成相隔180°。

（√ ）
应布置在沿周向相隔180°两个半圆键应在同一条母线上，两个楔键应布置在沿周向90°~120°，两个键在校核中按1.5个计算，一般键长不超过1.6~1.8 d
受轴向外载荷的紧螺栓联接，螺栓在该轴向外载荷作用下所受的总拉力（F2）一定不与轴向外载荷(F)相等。

（ ×）螺栓的总拉力等于残余预紧力与工作拉力之和，且b b m
C F F C C ∆=+，则螺栓的总拉力为F0+△F ，有可能相等。

受横向变载荷的普通螺栓联接中，螺栓所受的力为静载荷。

（ ×）会有变化
双向传力的滑动螺旋采用的螺纹类型中，以梯形和锯齿形螺纹应用最广。

（ ×）
锯齿形与梯形螺纹应用广，但是锯齿形只能单向传力，矩形的效率最高。

承受横向载荷作用的螺栓联接中，螺栓一定是受剪切作用的。

（ ×）
普通螺栓所受应为扭转切应力，剪切作用的是铰制孔螺纹
二、单项选择题
1．键的长度主要根据______来选择。

（a ）传递转矩的大小 （b ）轮毂的长度
（c ）轴的直径
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．轴的键槽通常是由______加工而得到的。

（a ）插削 （b ）拉削
（c ）钻及铰 （d ）铣削
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______。

（a ）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______。

（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．承受预紧力p Q 的紧螺栓联接在受工作拉力F 时，残余预紧力为'p Q ，则螺栓所受的总拉力Q 为______。

（a ）P Q F Q += （b ）'+=P Q F Q
（c ）'+=p P Q Q Q （d ）F C C C Q Q m
b b p ++'= 8．对于外载荷是轴向变载荷的螺栓联接，螺栓所受总拉力在Q Q P ~之间变化，则螺栓的应力变化
规律按______。

（a ）常数=r （b ）常数=min σ （c ）常数=m σ
9．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（或牙形斜角） （b ）线数与升角
（c ）导程与牙型角（或牙形斜角） （d ）螺距与升角
10．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
11．螺纹联接防松的根本问题在于______。

防止螺纹副的相对转动
（1）有摩擦防松，其中包含对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母
（2）机械防松，包含开口销与六角螺母，止动垫圈，串联钢丝，铆合（3）破坏螺纹副的运动关系，包含冲点与胶粘剂。

12．螺纹联接预紧的主要目的是______。

增强联接的可靠性和紧密性，防止受载后被连接件产生间隙或者滑移，T=0.2
0d
F。

13．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
（※）14．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
15．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（d）降低成本
16．设计紧螺栓联接时，其直径愈小，则安全系数应取得愈大，这是由于直径愈小时，______。

（a）螺纹部分的应力集中愈严重（b）加工螺纹时愈易产生缺陷
（c）拧紧时愈易拧断（d）材料的力学性能愈不易保证
17．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
18．滑动螺旋工作时，其最主要的失效形式为______。

（a ）螺杆的螺纹被剪断 （b ）螺母的螺纹被剪断
（c ）螺纹工作面被压碎 （d ）螺纹工作面被磨损
19．在螺纹联接中最常用的螺纹牙型是______。

（a ）矩形螺纹 （b ）梯形螺纹
（c ）三角形螺纹 （d ）锯齿形螺纹
三、填空题
3．销主要用于____定位________，也可用于_____连接_________，还可用作_____保护____。

4．根据齿形不同，花键分为_____渐开线___________和______矩形__________两种。

5．如需在同一轴段内安装一对普通平键时，应将它们布置在 沿周向相距180度
6． 花键联接，对于静联接其主要失效形式是 工作面被压溃 ,对于动
联接其主要失效形式是 工作面磨损 。

7．楔键联接的主要缺点是 楔紧后，轴与轮毂的配合产生偏心与偏斜 。

8．常用螺纹按牙型分为____ 三角形 ____、_ ___ 矩形 ______、___ 梯形 _______、
_____ 锯齿形 _____。

其中，联接螺纹用______ 三角形 ______牙型，传动螺纹用______ 矩形，梯形，锯齿形 __ __牙型。

9．螺栓总拉力为Q 的紧螺栓联接，螺栓的强度条件式为 []σπ
σ≤=2
143.1d Q
ca ，式中系数“1.3”的意义是_________正应力与切应力的矢量和的大小__________。

10．普通螺栓联接在拧紧螺母时，螺栓处于_______ ___________应力状态下，应该按________________________________ __进行应力计算。

11．螺纹联接防松的基本原理有摩擦、改变螺纹副的连接、机械，其具体的防松方法和装置如：弹
性挡圈、铆接、涂粘胶剂，（冲点）
12．螺纹联接预紧的目的在于________防止螺纹副的相对转动____________ 。

13．受轴向变载荷的紧螺栓联接，在工作载荷和残余预紧力不变的情况下，要提高螺栓的疲劳强度，可以减小__ 尺寸 _或增大_______ ____。

14．有一受轴向载荷的紧螺栓联接，所受的预紧力p Q = 6000 N ，工作时所受轴向工作载荷F = 3000
N ，螺栓的相对刚度2.0=+m
b b C C C ，则该螺栓所受的总拉力Q = ___ 6600N __，残余预紧力'p Q = ___ 3300N ___。

四．综合题
1.图示为一提升装置，卷筒用6个M8（d 1= 6.647 mm ）的普通螺栓固联在蜗轮上。

已知卷筒直径D
=150 mm ，螺栓均布于直径D 0 =180 mm 的圆周上，接合面间的摩擦系数f = 0.15，可靠性系数K S = 1.2 ，螺栓材料的许用应力[σ]=120 MPa 。

试求：（1）该螺钉组联接充许的最大提升载荷W max = ？
（2）若已知W max = 6000 N ，其它条件同（1），试确定螺栓直径。

附：GB196—81 M8 d 1= 6.647 mm M10 d 1= 8.376 mm
M12 d 1= 10.106 mm M16 d 1= 13.835 mm
2.图示螺栓连接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]=160MPa ，连接件结合面间摩擦系数f=0.2，可靠性系数K=1.2，计算该连接件允许传递的静载荷F=?(M20的螺栓d1=17.3mm)
D
例题：1.图为气缸体与气缸盖采用8个普通螺栓均布连接结构。

已知：气缸内压力p = 1 MPa ，气缸体直径D=200 mm ，螺栓材料的许用拉伸应力[]σ＝100 MPa ，为保证连接的气密性，残余预紧力F 1为工作载F 的1.8倍，螺栓的相对刚度
3.0=+m b b C C C . （1）求加在每个螺栓上的总拉力F 2及预紧力F 0。

（2）计算所需螺栓的螺纹小径
d 的值（保留两位小数）。

2. 有一刚性凸缘联轴器，传递稳定的转矩T =1600N ∙m ，有M12（d 1=10.106mm ）螺栓12个均匀分布在D=170mm 的圆周上。

若已知f =0.15，可靠性系数C=1.2，[σ]=80N/mm 2，请校核螺栓强度。