提高螺栓连接强度的措施
螺纹联接与螺旋传动_题目与答案
螺纹联接与螺旋传动一、简答题(1)为什么螺纹联接常需要防松？防松的实质是什么？有哪几类防松措施？ 试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点，各用在什么场合？ (2)试指出普通螺栓联接、双头螺栓联接和螺钉联接的结构特点，各用在什么场合？ (3)一螺栓联接预紧后，受轴向变载荷作用，在最大工作载荷max F 及剩余预紧力不变的情况下，试问提高这种螺栓疲劳强度的具体措施有哪些？(4)为提高螺栓的疲劳强度，欲减小螺栓的应力幅，请举出一个措施，并用螺栓受力—变形协调图来说明。
(5)螺栓的主要失效形式有哪些？(6)拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算？哪些螺纹参数影响螺纹副的效率？ 二、填空（1）螺纹的公称直径是指螺纹的 径，螺纹的升角是指螺纹 径处的升角。
螺纹的自锁条件为 ，拧紧螺母时效率公式为 。
（2）螺纹联接常用的防松原理有， ， ， 。
其对应的防松装置有 ， ， 。
（3）三角形螺纹主要用于 ，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 。
（4）标记为螺栓GB5782—86 M16×80的六角头螺栓的螺纹是 形，牙形角等于度，线数等于 ，16代表 ，80代表 。
（5）若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的导程S和牙形角。
（6）为了提高螺栓强度，防止螺栓的疲劳破坏，通常采用的方法之一是减小 刚度或增大 刚度。
（7）有一单个紧螺栓连接，已知该螺栓所受预紧力N Q 10000=，所受轴向工作载荷N Q l 500=，螺栓的相对刚度系数2.0=+cb bK K K ，则螺栓所受的总拉伸载荷 ，残余预紧力 ；为保证结合面不出现缝隙，则该联接允许的最大轴向工作载荷 。
（需注明式中各符号的意义） （8）受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是 与 之和。
（9）压力容器的紧螺栓联接中，若螺栓的预紧力和容器的压强不变，而仅将凸缘间的铜垫片换成胶垫片，则螺栓所受的总拉力b Q 和联接的紧密性 。
螺栓组连接强度设计
用4.6级的Q235螺柱，拧紧时控制预紧力,取1.5 ，于是（P86表5-8、P87表5-10）
[] sS 24 1 .5 0 1M 6a 0P
由强度条件得：
d1 4 1 [ .3]F 2 5.21 164 00 .26 17.2 0m 72m
查手册，取M16 （其d1=13.835>计算值12.07）。
K sT
z
f ri
i1
ca 1 d .3 1 2 F 0 /4 或d 14 1 .3 F 0 d
2）铰制孔用螺栓连接
变形量越大，则所受工作剪力越大
Fi Fmax ri rmax
Fi
Fmax rmax
ri
ri rm ax Fmax
Fi
力矩T 平 F 1r1衡 F 2r2 ： F zrz
即T ： F rm ma a(x r x 12r2 2rz2)
受力最大力 螺F ： m 栓 axL1 2 的 M L2 2 工 L m ax L 作 2 zM 拉 zL L m 2 i ax
受力最大螺栓 ：F的 2F总 0C 拉 bC bC 力 mFmax i1
ca 1 d .3 1 2 F /2 4 或d 14 1 .3 F 2 d
校核接合面的强度计算： 底板受力分析 受翻转力矩前，接合面挤压应力分布图 F0
五、采用合理的制造工艺方法： 1）冷墩头部、滚压螺纹 2）氮化、氰化、喷丸等处理。
谢谢
F2 m
B1
F
C1
F2
F1
小结： 1.在实际工作中，螺栓所受的工作载荷往往是以上四中
简单形式的不同组合，但不论受力多复杂，都可以将 复杂状态简化成以上四中简单的受力状况，先分别求 螺栓的工作载荷，然后向量迭加，就可求出螺栓所受 的总工作载荷；
螺纹连接练习题及答案6
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___C___。
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___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____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9、螺纹联接预紧的目的之一是____A____。
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锁性能A 。
兰州交通大学机械设计考研问答题真题及(附答案)解析
1 螺纹联接1列出四种常用标准螺纹联接件。
连接螺纹能满足自锁条件，为什么在设计螺纹联接时必须考虑放松问题？螺纹联接防松的根本问题是？常用的防松方法分哪几种？每类中有哪些具体结构？预紧螺栓承受轴向载荷作用时，螺栓上的总载荷为什么不等于轴向载荷和预紧力之和？常用螺纹联接的类型有哪些？螺栓数目为什么尽量取偶数？螺栓组设计中为什么会出现偏心载荷，防止偏载的措施有哪些？受横向载荷的螺栓组联接采用什么方式减小螺栓的预紧力及其机构？3提高螺栓强度的方法有哪些？普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的结构有什么区别？画出受横向载荷时普通螺栓和铰制孔用螺栓的结构。
分析其工况、主要失效形式及其强度计算准如何得出？当气缸内的最高压力提高时，它的最大应力、最小应力将如何变化？2 键联接1键的作用？键联接分类有哪些？无键联接的类型有哪些？-120°；采用两个半圆键时，却布置在轴上的同一条母线上；采用切向键时布置在周向相距120°-130°。
3带传动d、最大传动比i、带的根数z、中心距a、小带轮包1分析带传动中小带轮的最小直径d1min在何处？V带轮的典型结构有几种？的计算公式。
方？带传动和齿轮传动在一起做减速运动时，哪种传动在高速级，为什么？4 链传动一现象并说明如何纠正？5带传动、链传动、齿轮传动如何布置时最为合理？5 齿轮传动1齿轮传动的失效形式有哪些？硬齿轮和软齿轮划分的依据是什么？闭式齿轮传动和开式齿轮传动的设计准则有何不同？写出具体牌号。
硬齿轮和软齿轮分别用于什么场合？Z选择的合理范围，齿数的选择对传动的影响有哪5说明闭式齿轮传动和开式齿轮传动齿数1线、节圆、啮合角。
调整级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成的二级传动，锥齿轮应该放在调整级还是低速级？为什么？疲劳折断？6 蜗轮蜗杆传动1蜗轮蜗杆材料应满足何种要求？采用什么材料制造？写出具体材料的牌号，并确定其传动适用于何种场合。
机械设计课后题答案
3-1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 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 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 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。
3-6 由上图可知，在螺母下加弹性元件将使螺栓刚度由C b1 减小到C b2 ，可使螺栓承载截面的应力幅值减小，所以螺栓的疲劳强度提高。
机械设计基础提高螺栓连接强的措施
第八节 提高螺栓连接强度的措施分析影响螺栓连接强度的因素，从而提出提高联接强度的措施。
这对于螺纹联接的设计也是很重要的。
螺纹联接的强度，主要取决于螺栓的强度。
影响螺栓强度的因素很多，有材料、结构、尺寸、制造、工艺等。
实际设计中，通常主要是以下几个方面考虑来提高联接的强度。
一、减小应力幅（可提高疲劳强度）大家知道，影响疲劳强度的主要因素是变应力中的应力幅↑a σ，则越易产生疲劳破坏。
↓a σ，则可以提高疲劳强度。
由螺栓总拉力：F C C C F F mb b++=02可以看出，当工作拉力F 变化时，只会引起（F C C C mb b+）这一部分是变化的。
此部分减小，就可以使↓a σ。
显然：相对刚度mb bC C C +越小，则可提高疲劳强度。
由此可见：措施为；① 减小b C （见教材上的图） ② 增大m C （见教材上的图） 这样可以使mb bC C C +↓，从而使↓a σ。
但是由F C C C F F mb b++=02可知，在F 0给定的条件下，减小螺栓的刚度C b 或增大被联接件刚度C m ，都将引起残余预紧力F 1减小，从而降低了联接的紧密性。
因此，若在减小C b 或增大C m 的同时,适当增加预紧力F 0，就可以使F 1不致减小太多或保持不变。
减小螺栓的刚度的方法：（1）适当增加螺栓的长度（2）采用腰状杆螺栓和空心螺栓（3）在螺母下面安装上弹性元件腰状杆螺栓和空心螺栓在螺母下面安装上弹性元件增大被联接件的刚度（1）不用垫片或采用刚度较大的垫片（2）采用刚度较大的金属垫片或密封环软垫片密封密封环密封二、改善螺纹牙之间的受力分布：对于普通螺母如图示。
工作中螺栓受拉，使螺距增大，而螺母受压，其螺距减小。
导致螺栓、螺母产生了螺距差。
这样，旋合的螺栓和螺母的各圈螺纹牙不能都保持良好的接触，那末各圈螺纹牙所分担的载荷就不相等。
（如图所示）。
理论分析和实践都表明：从螺母支撑面算起第一圈受载荷最大。
以后各圈依次减小。
【合集】螺纹连接练习题及答案9
A．升角小，单线三角形螺纹D．升角大，双线三角形螺纹
C．升角小，单线梯形螺纹D．升角大，双线矩形螺纹
[题5]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
[题6]当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( )。
[题3] [解]
1．计算螺栓组连接允许传递的最大转矩
该铰制孔用螺栓连接所能传递的转矩大小受到螺栓剪切强度和配合面挤压强度的制约。因此可按螺栓剪切强度条件来计算Tmax，然后校核配合面挤压强度，也可按螺栓剪切
强度和配合面挤压强度分别求出Tmax，取其值小者。本解按第一种方法计算。
校核螺栓与孔壁配合面间的挤压强度
2．改为普通螺栓连接，计算螺栓小径d1
(1)计算螺栓所需的预紧力F'，。按接合面间不发生相对滑移的条件，则有
(2)计算螺栓小径d1
螺纹连接测试题
一、单项选择题(从给出的A、B、C、D答案中选一)
[题1]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
[题15]工作时仅受预紧力F'作用的紧螺栓连接，其强度校
核公式为 ，式中的系数1.3是考虑( )。
A．可靠性系数B.安全系数
C．螺栓在拧紧时，同时受拉伸与扭转联合作用的影响
[题16]紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，应将拉伸裁荷增加到原来的1．3倍，这是考虑( )的影响。
A．螺纹的应力集中B．扭转切应力作用
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
机械设计习题及答案
机械设计复习题第二章螺纹连接一、填空题1.紧固连接件的基本类型包括、、和。
2.按螺栓主要受力状况不同可分为螺栓连接和螺栓连接。
3.对于螺纹的防松，就其工作原理来看，可分为、和三种。
4.对于受拉螺栓，只能承受静载荷的为螺栓。
5.设螺栓的刚度为c1，被连接件的刚度为c2，工作载荷F、预紧力F’和残余预紧力F’’。
写出以上三个载荷作用时的相互关系式。
（1）螺栓总拉力：（2）预紧力：（3）残余预紧力：6.当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用。
7.受翻转扭矩的螺栓组，靠近扭矩侧的螺栓受到了向上的拉力，其预紧力将减小。
8.螺栓组连接按受力形式可分为、、和受翻转力矩四种形式。
9.螺旋连接能满足的自锁条件是，防松的根本问题在于。
10紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，为了安全，应将拉伸载荷增加到原来的倍。
11.对受轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，当预紧力F′和轴向工作载荷F一定时，为减小螺栓所受的总拉力F0，通常采用的方法是减小的刚度或增大的刚度。
12.从防松工作原理上看，弹簧垫圈属于防松，止动垫圈与圆螺母配合属于防松措施。
13.螺纹拧紧的作用包括、和。
14.当所受轴向载荷通过时，螺栓组中各螺栓承受的相等。
二、简答题1.提高螺栓连接强度的措施包括哪些？2.螺栓连接的主要失效形式是什么？主要发生在什么部位？为什么？3.作出受拉螺栓连接螺栓的伸长量和所受工作载荷之间的关系，并推导出螺栓总拉力计算公式。
4.当螺纹副满足自锁条件时，为什么要进行螺纹防松？四、计算题1.（例2-1）已知一机器底座用10个螺栓与地基连接，如图所示。
螺栓之间的相对距离为100mm，所受的工作载荷为M=500N·m。
试设计此螺栓组连接的螺栓直径。
取相对系数刚度为2.图示螺栓联接中，采用两个M16（小径d1=13.835mm，中径d2=14.701.mm，）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，σs=640MPa，联接时不严格控制预紧力（取安全系数S S=4，被联接件接合面间的摩擦系数f=0.2。
高强度螺栓施工要点及注意事项
高强度螺栓施工要点及注意事项摘要：当前建筑施工工作当中非常大的一部分均运用着钢结构连接还有高强度螺栓的施工工艺，不过这两类施工工艺中采取最为关键的措施为焊接技术，所以可以说将有关焊接的相应工作任务完成是将高强度螺栓和钢结构施工工作实现的前提。
关键词：高强度螺栓；施工要点；注意事项引言近年来，随着钢结构的快速发展，随着越来越多的钢结构通过高强螺栓连接起来，对高强螺栓设计中需要注意的关键问题和事项的研究有所深入。
1高强螺栓螺栓连接是常规结构中最重要的连接方法之一。
螺栓连接会根据螺栓的强度等级将其分为一般强度和高强度。
高强螺栓可通过其应力形式分为六角高强度螺栓和扭转切角高强度螺栓。
其中，大型六边形在普通螺栓的基础上提高强度，而扭转切削型是前者的改进版本。
当前，我国广泛使用的高强螺栓根据强度和性能等级分为8、8、10、9种。
8.8级中，大六角高强螺栓采用35号和45号钢材质；但是，在10.9类中，可以用三种材料，即20mnib、40B和35VB钢制造大型六角高强螺栓，扭转车钩螺栓主要由20mnib钢制造。
2高强螺栓的优点及使用性能高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点，是很有发展前途的连接方法。
高强度螺栓是用特制的扳手上紧螺帽，使螺栓产生巨大而又受控制的预拉力，通过螺帽和垫板，对被连接件也产生了同样大小的预压力。
在预压力作用下，沿被连接件表面就会产生较大的摩擦力，显然，只要轴力小于此摩擦力，构件便不会滑移，连接就不会受到破坏，这就是高强度螺栓连接的原理。
高强度螺栓连接是靠连接件接触面间的摩擦力来阻止其相互滑移的，为使接触面有足够的摩擦力，就必须提高构件的夹紧力和增大构件接触面的摩擦系数。
构件间的夹紧力是靠对螺栓施加预拉力来实现的，所以螺栓必须采用高强度钢制造，这也就是称为高强度螺栓连接的原因。
高强度螺栓连接中，摩擦系数的大小对承载力的影响很大。
试验表明，摩擦系数主要受接触面的形式和构件的材质影响。
哈工大机械设计基础第十章 螺纹联接 (1)
max
4 F0 2 d1
min
4F 2 d1
'
Cb 1 1 4 F0 4 F ' 2F a ( max min ) ( ) 2 2 2 2 d1 Cb Cm d1
为了减少螺栓刚度，可适当增大螺栓的长度 、减少螺栓杆的直径、做成空心杆或在螺母 下面安装弹性元件等措施。
拧紧螺母时的力矩和预紧力
拧紧螺母时，所施加的扳手力矩T
，用来克服螺纹副间的阻力矩T1和
螺母与支承面上的摩擦力矩T2，即
T T1 T2
对于常用的粗牙三角螺纹，有如下 近似关系
T 0.2F d
装配时控制预紧力的方法。
二、螺纹连接的防松
防松实质：防止螺纹副间的相对转动。
防松方法按其工作原理可分为： 摩擦防松 机械防松 永久性防松
F (0.2 0.6) F '' F (0.6 1.0) F '' F (1.5 1.8) F
''
设计时根据工作载荷F和工作要求选择剩余预 紧力，再求螺栓的总拉力F0，对螺栓进行强度 计算。
或
4 1.3F0
d1
2
[ ] MPa
d1
4 1.3F0 [ ]
便于加工和便于对称布置螺栓，使螺栓组的 对称中心和结合面的形心重合，保证连接结 合面受力比较均匀。
2. 螺栓的布置应使各螺栓的受力合理
3. 螺栓的排列应有合理的间距、边距
对于压力容器等紧密性要求较高的重要连接 ，螺栓的间距t0不得大于手册中的推荐值。
4. 分布在同一圆周上的螺栓数目，应 取4, 6, 8等偶数，以便钻孔时在圆周上分度和画 线。同一螺栓组中螺栓的材料、直径和长 度均应相同。
机械设计.考试简答题知识点
螺纹连接的预紧目的：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移。
螺纹连接的为什么要防松及放松方法：按工作原理可分为：摩擦放松（具体实现装置：弹簧，垫圈，双螺母，自锁螺母）机械放松（止动垫圈,串联金属丝，开口销，六角开槽螺母.破坏螺旋副运动关系放松（铆合，冲点，涂胶粘剂）连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件，并且拧紧后，螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用，因此在承受静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接一般都不会自动松脱。
但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，连接有可能松动，甚至松开，造成连接失效，引起机器损坏，甚至导致严重的人身事故等。
所以在设计螺纹连接时，必须考虑防松问题。
提高螺纹连接强度的措施：1，降低影响螺栓疲劳强度的应力副，2改善螺纹牙上载荷分布不均的现象3减小应力集中的影响4采用合理的制造工艺方法。
螺栓组连接的设计应考虑的因素：（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，（2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理，（3）螺栓的排列应有合理的间距，边距。
4分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4,6,8等偶数（5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷（6）通常采用环状或条状结合面，以减小加工量和接合面不平度的影响，还可提高刚度。
常用的润滑方法：1油润法（方法：间歇式，连续式分类：滴油润滑，油环润滑，飞溅润滑，压力循环润滑）2 脂润滑（只能间歇供应）提高螺纹连接强度的措施：1 降低影响螺栓疲劳强度的应力幅2改善螺纹牙上劳动载荷分布不均的现象3 减小应力集中的现象影响4 采用合理的制造工艺方法螺栓组连接的设计应考虑的因素：（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（2）螺栓的布置应使格螺栓的受力合理（3）螺栓的排列应有合理的间矩边距（4）分布在同一圆周上的螺栓数目应取为偶数（5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷（6）通常采用环状或米状接合面，以减少加工量和接合面不平度的影响，还可提高刚度带的弹性滑动和打滑：弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带领与带轮之间的微量滑动，因为带传动总有紧边和松边，所以弹性滑动总是存在，无可避免的打滑：是过载引起的，带领与带轮之间发生显著的相对滑动，正常工作时必须避免带传动的失效形式：打滑和疲劳破坏、V带传动的张紧方法：（1）定期张紧装置（2）自动张紧装置3采用张紧轮的张紧装置；另注意张紧轮的位置：（1）一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲（2）张紧轮还应靠近大带轮以免减少带在小带轮上的包角（3）张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径（4）若中心距过小，可以将张紧轮设置在带领的松边外侧，同时应靠近小带轮，但这种方法使带产生反向弯曲，不利于提高带的疲劳寿命蜗杆传动的特点：（1）能实现大的传动比，结构紧凑（2）冲击载荷小传动平稳噪音低（3）当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性（4）摩擦损失较大，效率低花键连接的优点（与平键对比）：（1）因为在轴上与毂孔上直接而匀称地帛出较多的齿与槽故连接受力较为均匀（2）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少（3）齿数较多，总接触面积较大因而可承受较大的载荷（4）轴上零件与轴的对中性好（5）导向性较好（6）可用磨削的方法提高加工精度及连接质量齿轮传动的特点：（1）效率高（2）结构紧凑（3）工作可靠，寿命长（4）传动比稳定缺点：齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合齿轮的失效形式：（1）轮齿折断（2）齿面磨损（3）点蚀（4）胶合（5）塑性变形等齿轮传动的设计准则：（1）保证齿根弯曲疲劳强度（2）保证齿面接触疲劳强度另：1对于高速大功率的齿轮传动，还要保证齿面抗胶合能力2在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主3开式齿轮传动，按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算，目前反以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则齿轮材料的选择原则：（1）必须满足工作条件的要求（2）应考虑齿轮的尺寸大小，毛坯成形方法热处理和制造工艺（3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷，调查质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮（4）合金钢常用于制作高速重载并在冲击载荷下工作的齿轮（5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢（6）金属的软齿面齿轮配对两轮齿面的硬度差应保持为30-50HBS或更多链传动的特点（与带传动相比）：优点：链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保持准确有平均传动比，传动效率提高，作用于协同上的径向压力较小，在同样条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑，能在高温和潮湿的环境中工作，（与齿轮传动相比）：链传动的制造与安装精度要求较低，成本也低，在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便的多缺点：只能实现平行轴之间的同向传动，运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，工作有噪声，不宜用在载荷变化较大，高速和急速反向的传动中链传动的失效形式：（1）链的疲劳破坏（2）链条铰链的磨损（3）链条铰链的胶合（4）链条的静力破坏滑动轴承与滚动轴承相比的特点：滚动轴承摩擦系数小，起动阻力小，而且已标准化选用，润维护都很方便，应用较广。
机械设计作业集(答案)
机械设计作业集（答案）第五章螺纹一、简答题1.相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别?答普通三角螺纹的牙型角为60 º，又分为粗牙螺纹和细牙螺纹，粗牙螺纹用于—般连接，细牙螺纹在相同公称直径时，螺距小、螺纹深度浅、导程和升角也小，自锁性能好，适合用于薄壁零件和微调装置。
细牙螺纹的自锁性能好，抗振动防松的能力强，但由于螺纹牙深度浅，承受较大拉力的能力比粗牙螺纹差。
2.螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同?答(1)普通螺栓连接：被连接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。
装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。
(2)精密螺栓（铰制孔螺栓）连接：装配间无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制扎螺栓连接。
(3)双头螺柱连接：螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被连接件，另一端配以螺母，适于常拆卸而被连接件之一较厚时。
装拆时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被连接件中拧出。
(4)螺钉连接：适于被连接件之一较厚(上带螺纹孔)、不需经常装拆、受载较小的情况。
一端有螺钉头、不需螺母。
(5)紧定螺钉连接：拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。
可传递不大的轴向力或扭矩。
3.为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么？答绝大多数螺纹连接在装配前都必须拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。
这个预先加的作蝴用力称为顶紧JJ力。
预紧的目的在于增强连接的紧密性和可靠性，以防止被连接件在受力后出现松动、缝隙或发生滑移。
4.连接用螺纹已经满足自锁条件，为什么在很多连接中还要采取防松措施?答; 对于一般单线螺纹，螺旋升角小于螺旋副的当量摩擦角，本身能满足自锁条件，但是在冲击、振动或变载荷作用下，螺旋副摩擦力可能减小或瞬时消失，多次反复作用后，就可能松脱。
另外，在温度大幅度变化的情况下，反复的热胀冷缩，也会造成松脱。
机械设计基础-5.8提高螺栓连接强度的措施
第八节 提高螺栓连接强度的措施分析影响螺栓连接强度的因素，从而提出提高联接强度的措施。
这对于螺纹联接的设计也是很重要的。
螺纹联接的强度，主要取决于螺栓的强度。
影响螺栓强度的因素很多，有材料、结构、尺寸、制造、工艺等。
实际设计中，通常主要是以下几个方面考虑来提高联接的强度。
一、减小应力幅（可提高疲劳强度）大家知道，影响疲劳强度的主要因素是变应力中的应力幅↑a σ，则越易产生疲劳破坏。
↓a σ，则可以提高疲劳强度。
由螺栓总拉力：F C C C F F m b b ++=02 可以看出，当工作拉力F 变化时，只会引起（F C C C mb b +）这一部分是变化的。
此部分减小，就可以使↓a σ。
显然：相对刚度mb b C C C +越小，则可提高疲劳强度。
由此可见：措施为； ① 减小b C （见教材上的图）② 增大m C （见教材上的图） 这样可以使mb b C C C +↓，从而使↓a σ。
但是由F C C C F F mb b ++=02 可知，在F 0给定的条件下，减小螺栓的刚度C b 或增大被联接件刚度C m ，都将引起残余预紧力F 1减小，从而降低了联接的紧密性。
因此，若在减小C b 或增大C m 的同时,适当增加预紧力F 0，就可以使F 1不致减小太多或保持不变。
减小螺栓的刚度的方法：（1）适当增加螺栓的长度（2）采用腰状杆螺栓和空心螺栓（3）在螺母下面安装上弹性元件腰状杆螺栓和空心螺栓在螺母下面安装上弹性元件增大被联接件的刚度（1）不用垫片或采用刚度较大的垫片（2）采用刚度较大的金属垫片或密封环软垫片密封密封环密封二、改善螺纹牙之间的受力分布：对于普通螺母如图示。
工作中螺栓受拉，使螺距增大，而螺母受压，其螺距减小。
导致螺栓、螺母产生了螺距差。
这样，旋合的螺栓和螺母的各圈螺纹牙不能都保持良好的接触，那末各圈螺纹牙所分担的载荷就不相等。
（如图所示）。
理论分析和实践都表明：从螺母支撑面算起第一圈受载荷最大。
机械设计
螺纹连接【例题一】 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P=60KN 的载荷作用。
现有如图所示的两种螺栓组布置形式，设采用铰制孔用螺栓连接，试问那一种布置形式所用的螺栓直径较小？分析其原因。
[解题要点] 本题是典型的承受工作剪力的紧螺栓连接。
(1)载荷P 应平移到螺栓组的形心，原载荷P 转化为作用于形心的载荷P 和绕形心的转矩mm N L P T ⋅=⨯=⨯=1500025060(2)在载荷P 的作用下，螺栓组连接受到横向工作载荷的作用，并且两螺栓组所受的横向载荷并不相同。
(3)用铰制孔用螺栓连接时，可能的失效形式是螺栓光杆在两被连接件结合面处被剪断或薄板与光杆接触处面被压溃。
因此，应分别按螺栓光杆剪切强度和薄板与光杆接触面的挤压强度来确定螺杆直径。
[解题过程] 在图（a ）螺栓组中，所受载荷P 转化到形心时，分别受到的剪力P和转矩T(T=PL)作用，设剪力F 分在各个螺栓组对称中心的距离都为r ，即r=125mm ，故 KN P F i 1061==KN r PL F j 4010212561025010606333=⨯⨯⨯⨯⨯==--由图可知，最左和最右的螺栓受力最大为F 2= i F + j F =40KN+10KN=50KN(2)在图（b ）的螺栓布置方案中， F F i 61==10KN受力最大的螺栓的转矩分力为kN r PLr F zi ij 4.2410125212542125212521251025010603222223312maxmax =+⎥⎥⎦⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯==--=∑由图可知，螺栓受力最大为kN F F F F F j i j i 6.33524.241024.2410cos 22222=⨯⨯⨯++=++=θ由以上数值可以得出，采用图(b ）的布置形式所用的螺栓直径较小。
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提高螺栓连接强度的措施
提高螺栓连接强度的措施
在工业制造和建筑领域中，螺栓连接被广泛应用于各种结构和装配。
螺栓连接的强度对于确保结构的稳定性和安全性至关重要。
为了提高
螺栓连接的强度，我们可以采取以下措施：
1. 使用合适的材料：选择适合特定应用的高强度材料，如合金钢或不
锈钢。
这些材料具有较高的抗拉强度和耐腐蚀性，能够提供更可靠的
连接。
2. 控制螺栓预紧力：螺栓连接的强度主要依赖于预紧力，即将螺栓拉
伸并施加预压力。
确保正确的预紧力是提高螺栓连接强度的关键。
可
以使用专用工具，如扭矩扳手或液压扳手，来控制预紧力的准确施加。
2.1 根据使用要求正确调整预紧力，过低的预紧力可能导致螺栓松动
和连接失效。
过高的预紧力则可能导致螺栓损坏或连接部件的变形。
2.2 使用正确的预紧力公式或手册指南来计算所需的预紧力。
3. 螺纹加工和润滑：螺纹加工的质量对于螺栓连接的强度至关重要。
确保螺栓和螺母的螺纹都具有正确的规格和正确的加工方法，以确保
良好的匹配和紧固效果。
使用适当的润滑剂来减少螺纹摩擦，提高螺
栓连接的效果。
4. 使用垫片和嵌套件：在一些情况下，使用垫片或嵌套件可以增强螺
栓连接的强度。
垫片可以填充不均匀的表面，提供额外的紧固支撑。
嵌套件可以用于增加连接部件的厚度，减少螺栓变形和负荷集中。
5. 定期检查和维护：螺栓连接的强度与时间和使用条件有关。
定期检
查连接部件的紧固状态和螺栓的松动程度，及时紧固或更换受损的螺栓。
对于长期使用的连接，定期进行维护和润滑以保持其良好的工作
状态。
总结：
提高螺栓连接强度的措施是多方面的，需要从材料选择、预紧力控制、螺纹加工和润滑等方面综合考虑。
正确选择适合特定应用的材料，并
严格控制螺栓的预紧力，以及确保螺纹加工质量和适当的润滑剂使用，都可以显著提高螺栓连接的强度和可靠性。
在特定情况下使用垫片和
嵌套件，以及定期检查和维护螺栓连接的状态，也是确保连接强度的
重要步骤。
通过以上措施的综合应用，我们可以提高螺栓连接的强度，确保结构
和装配的稳定性和安全性。
在实践中，根据具体的应用需求和工程要求，我们可以进一步研究和探索更多的方法和技术，以不断提高螺栓连接的强度和可靠性。
以上就是我对提高螺栓连接强度的一些观点和理解。
希望对您有所帮助！提高螺栓连接强度的措施是多方面的，需要从材料选择、预紧力控制、螺纹加工和润滑等方面综合考虑。
以下是一些进一步的措施和方法，可以帮助提高螺栓连接的强度和可靠性。
1. 合理选择材料：选择适当的材料对于螺栓连接的强度至关重要。
根据具体应用情况和要求，选择材料应具备高强度、良好的耐腐蚀性和疲劳寿命，以确保螺栓连接在各种工况下都能保持其稳定性。
2. 控制预紧力：螺栓的预紧力是保证连接强度的重要参数。
在安装和紧固螺栓时，要确保施加的预紧力符合设计要求，并使用适当的工具和方法，如扭矩扳手或液压工具，来控制预紧力的准确施加。
3. 注意螺纹加工：良好的螺纹加工质量对于螺栓连接的强度和可靠性非常重要。
确保螺纹的精度和表面质量，避免过度拉伸和损伤螺纹，以确保连接的稳定性。
4. 使用适当的润滑剂：适当的润滑剂可以减少螺栓连接部件之间的摩擦，从而降低螺栓的紧固摩擦力，并提高连接强度。
根据具体的应用
情况选择合适的润滑剂，并确保正确涂覆在连接部件和螺纹表面上。
5. 使用垫片和嵌套件：在特定情况下，使用垫片和嵌套件可以帮助提
高螺栓连接的强度和稳定性。
垫片可以填充不均匀的连接表面，均匀
分布紧固力，嵌套件可以增加连接部件之间的接触面积，提高连接的
强度。
6. 定期检查和维护：定期检查连接部件的紧固状态和螺栓的松动程度，并及时紧固或更换受损的螺栓，以确保连接的稳定性和安全性。
对于
长期使用的连接，定期进行维护和润滑，以保持其良好的工作状态。
通过以上综合应用这些措施，我们可以提高螺栓连接的强度，确保结
构和装配的稳定性和安全性。
在实践中，根据具体的应用需求和工程
要求，我们可以进一步研究和探索更多的方法和技术，以不断提高螺
栓连接的强度和可靠性。