螺纹连接作业讲解

作业
10-12 图示工件（钢板）上作用载荷F=10000 N，用两个性能 等级为4.8级的普通螺栓连接，被连接件结合面之间的摩擦系 数f =0.15，可靠性系数Kf=1.2，装配时控制预紧力，试确定 该连接所需的螺栓直径。当采用铰制孔螺栓连接时，所需的 螺栓直径又为多大？最小挤压高度hmin为多少？ 解：采用普通螺栓连接时
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按工作原理的不同，防松的方法可分为摩擦防松、机械防松 和永久防松（破坏螺纹副关系防松）等。 具体的防松装置有： 摩擦防松：对顶螺母、自锁螺母、弹簧垫圈； 机械防松：开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、圆螺母和带翅垫片 串联钢丝； 破坏螺纹副关系防松：冲点法、粘接法、焊接法。
0-6图示螺栓连接结构中，进行预紧力计算时，螺栓的数目z.接合 面的数目m应取多少？ 答：螺栓的数目z=4
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10-1选择题
1
B
2wk.baidu.com
B
3
4
5
6 7 8 9
10
AD C
BAAD D C D A DC
1 13 2 CABD A B
11
10-2填空题 （1）螺纹升角小于等于当量摩擦角 （2）大 中 小 （3）自锁 小 减小当量摩擦系数，提高传动效率 （4）防止螺纹副的相对运动 （5）接合面间的滑移、螺栓被拉断 螺杆被剪断和螺杆与孔壁接触面被压溃
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（6）采用定力矩扳手、测力矩扳手、测量螺栓伸长量等 （7）普通平键、薄型平键、导向平键、滑键 普通平键、 薄型平键 导向平键、滑键 （8）C型(半圆头)键 键宽16mm,键长（公称长度） 100mm （9）工作面压溃和键被剪断 σp≤[σp]； 工作面的过度磨 损 σp≤[σp]，p≤[p] （10）小径 齿形
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10-8 普通平键有哪些类型？它们特点是什么？ 答：普通平键有A型、B型和C型三种类型。 A型：圆头键，轴槽由指状铣刀铣出，键在键槽中固定牢固， 键槽应力集中较大，圆头部两侧面不工作，对心效果好；工 作长度与公称长度之间的关系：l=L－b。 B型：方头键，轴槽由盘状铣刀铣出，键在键槽中常用螺钉紧固， 键槽应力集中较小，工作长度：l=L。 C型：轴槽由指状铣刀铣出，一端为圆头一端为方头，用于轴端 与毂类零件连接，安装方便。工作长度：l=L－b/2。 10-9 销有哪几种类型？各用于何种场合？ 答：销有定位销、连接销和安全销三种类型。 定位销：用于固定零件的相互位置，是组合加工和装配时的重 要辅助零件。 连接销：传递不大的载荷。失效形式为剪断和压溃。 安全销：作安全装置中的过载剪断元件。
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10-10一牵曳钩用2个M10(d1=8.736mm)的普通螺栓固定于机体上。 已知接合面间摩擦系数f =0.15，防滑系数Ks=1.2，螺栓材料 强度级别为4.6级，装配时控制预紧力。试计算该螺栓组联接 允许的最大牵曳力Fmax。 解：s=240MPa 查表16-6a,S=1.2~1.5 由强度条件： 1.3F0 2 牵曳力 F d1 4 2 2 d1 3.14 8.736 (200 ~ 160) F0 由承载条件： 1.3 4 1.3 4 9216.83 ~ 7373.46 Ks F fzF0 F0 F fz Ks (9216.83 ~ 7373.46) 0.15 2 2304.21 ~ 1843.37 1.2
力
F yD F yD F yD F2 yD
F0 yD F1 yD
F1 yD
F1 yD
变形
0b
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10-7试用受力变形线图分析说明螺栓联接所受轴向工作载荷F， 当预紧力F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接 的静强度和联接的紧密性有何影响？ 答：如图示，减小螺栓刚度（ C1 ）或增大被联接件的刚度（ C2 ） 螺栓的总拉力F2减小，螺栓联接的静强度提高；残余预紧力F1减 小，联接的紧密性下降。增大螺栓刚度或减小被联接件的刚度则 相反。
影响螺旋副效率的参数有:
摩擦系数、牙型斜角、线数、螺距、螺纹直径等。 10-5 用于连接的螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要 防松装置？具体的防松方法和装置各有哪些？ 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，就会使连接松脱。在高温或温 度变化较大的情况下，由于螺纹连接件和被连接件的材料发生蠕变 和应力松弛，也会使连接中的预紧力和摩擦力逐渐减小，最终导致 连接失效。因此螺纹连接需要防松。
240 200 ~ 160MPa S 1.2 ~ 1.5
S
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10-11 有一受预紧力F0=1000N和轴向工作载荷F=1000N作用的普 通紧螺栓连接，已知螺栓的刚度C 1与被连接件的刚度C 2相等。 试计算该螺栓连接所受的总拉力F1和剩余预紧力F2。在预紧力F0 不变的条件下，若保证被连接件不出现缝隙，该螺栓的最大轴 向工作载荷Fmax为多少？ 总拉力
F1 F0 C1 1 F 1000 1000 1500N C1 C2 2 C2 1 F2 F0 F 1000 1000 500N C1 C2 2
剩余预紧力
被连接件不出现缝隙得
F max F0
F2 F0
C2 Fmax 0 C1 C2
C1 C2 1000 2 2000N C2
10-3为什么单线普通三角螺纹主要用以连接？而多线梯形、矩形 和锯齿形螺纹主要用以传动？ 答：单线普通三角螺纹的当量摩擦角大，效率低，自锁效果好， 多用于连接。 多线梯形、矩形和锯齿形螺纹当量摩擦角小，效率高，多用于传动
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10-4 拧紧螺母与松退螺母时螺纹效率如何计算？ 哪些参数影响螺旋副的效率？ tan tan（ - ） ；松退螺母时， 答：拧紧螺母时， tan( v ) tan np 而 tan 所以n,p,d2通过影响ψ影响效率。 d2
F F
接合面的数目m=2
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10-7试用受力变形线图分析说明螺栓联接所受轴向工作载荷F， 当预紧力F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接 的静强度和联接的紧密性有何影响？ 答：如图示，减小螺栓刚度（ C1 ）或增大被联接件的刚度（ C2 ） 螺栓的总拉力F2减小，螺栓联接的静强度提高；残余预紧力F1减 小，联接的紧密性下降。增大螺栓刚度或减小被联接件的刚度则 相反。