《机械设计基础》7 螺纹连接

合集下载

机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）

机械设计基础螺纹连接与螺旋传动（教案）第7章螺纹连接与螺旋传动⼀、教学要求本章内容包括螺纹连接和螺旋传动两个部分，具体教学要求如下：1）了解螺纹的基本知识，了解标准螺纹连接件和螺纹连接的基本类型、特性、标准结构、应⽤场合等。

了解螺纹的预紧和防松。

2）掌握单个螺栓连接的强度计算。

会进⾏螺栓的受⼒分析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择材料和确定许⽤应⼒。

3）掌握螺栓组连接的设计⽅法。

（1）了解螺栓组结构设计的原则。

（2）掌握4种典型螺栓组受⼒分析，学会确定出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓受⼒情况。

4）了解提⾼螺栓连接强度的措施。

5）了解螺旋传动的类型、特点及应⽤。

⼆、重点、难点重点：1）单个螺栓连接的强度计算，尤其是承受轴向静载荷的紧螺栓连接的强度计算。

2）螺栓组连接的结构设计，四种典型受⼒情况下螺栓组连接的受⼒分析。

难点：1）承受轴向静载荷的紧螺栓连接中的⼒与变形关系，确定FΣ值。

2）受旋转⼒矩、倾翻⼒矩的底板螺栓组连接的受⼒分析。

三、教学安排四、教学思路设计本章主要内容包括两个部分：第⼀部分为螺栓连接，是本章着重讨论的部分；第⼆部分为螺旋传动，仅作概念性介绍。

从螺纹连接的基本知识（参数、类型、标准代号），开始讨论其连接的预紧与防松。

根据连接的⼯作情况得出松螺栓连接与紧螺栓连接⼆⼤类。

在不同⼯作情况下，可得出不同失效形式和受⼒分析。

⾸先讨论单个螺栓连接的设计计算，然后分析螺栓组连接的设计计算，即求出螺栓组中受⼒最⼤的螺栓及结构设计。

第7章第1讲⼀、讲授时注意⼏点1. 7.1 螺纹连接的基本知识这节内容要注意三点：（1）右、左旋螺纹判别必须绝对正确。

（2）螺距P和导程P h的概念⼀定要搞清，P h=n·P（3）螺栓连接可分为普通螺栓连接和铰制孔⽤螺栓连接两种，需了解这两种连接的特点与应⽤。

2. 7.2 螺纹连接的预紧与防松了解防松装置的防松原理及常⽤类型，重点了解利⽤摩擦防松的⽅法和特点。

机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社课后答案(1-18章全)

机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社课后答案(1-18章全)机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第 1 章机械设计概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 1第 2 章摩擦、磨损及润滑概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????? 3第 3 章平面机构的结构分析??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 12第 4 章平面连杆机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 16第 5 章凸轮机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????36第 6 章间歇运动机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 46第7 章螺纹连接与螺旋传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 48第8 章带传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????60第9 章链传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????73第10 章齿轮传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????80第11章蜗杆传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????112第12 章齿轮系??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????124第13 章机械传动设计???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 131第14 章轴和轴毂连接??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 133第15 章轴承??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????138第16 章其他常用零、部件??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 152第17 章机械的平衡与调速??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 156第18 章机械设计CAD 简介??????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????163第1章机械设计概述1.1 机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

机械设计基础带连接知识点

机械设计基础带连接知识点在机械设计中，连接是不可或缺的一环。

合理的连接设计可以确保机械装置的正常运行和性能表现。

本文将介绍机械设计中的一些基础连接知识点。

一、刚性连接刚性连接是通过固定连接剪力或者压力传递的一种连接方式。

常见的刚性连接方式包括焊接、螺纹连接等。

焊接是最常见的刚性连接方式，通过熔化和凝固的金属填充物将两个零件连接在一起。

螺纹连接则是通过螺纹的间隙摩擦实现连接。

二、非刚性连接非刚性连接是通过弹性变形或者摩擦力传递的一种连接方式。

常见的非刚性连接方式包括销销连接、键连接等。

销销连接是将一个销和两个孔配合使用，在销和孔之间产生摩擦力来传递力矩。

键连接则是通过在轴和轴套之间插入键来传递力矩。

三、轴与套的连接在机械设计中，轴与套的连接是非常常见的一种连接方式。

常见的轴与套的连接方式有以下几种：1. 尺寸配合连接：轴和套之间根据设计要求配合尺寸进行连接，如过盈配合、间隙配合等。

过盈配合要求轴的尺寸稍大于套的尺寸，以产生一定的压缩应力，使轴与套之间形成紧密连接。

间隙配合则要求轴和套之间有一定的间隙，方便装拆和调整位置。

2. 键连接：当轴需要承受较大的力矩时，常常采用键连接。

键连接是在轴和套之间插入一条键，使轴和套之间产生较大的摩擦力和咬合力，以传递力矩。

3. 锥形连接：锥形连接适用于需要随时拆卸的轴与套连接。

通过锥形的装配，可以实现紧固和拆卸的方便性。

常见的锥形连接方式有圆台形连接和棱台形连接。

四、联轴器的连接联轴器是机械传动系统中常用的连接装置。

它可以实现轴与轴之间的连接，具有传动可靠、防止轴间相对错位、减缓震动和吸收冲击的作用。

常见的联轴器包括齿轮联轴器、弹性联轴器、万向节联轴器等。

在联轴器的选择和设计中，需要根据具体的工作要求、转矩传递等参数来确定最适合的联轴器类型。

五、机械连接件的设计考虑因素在设计机械连接件时，需要考虑以下几个因素：1. 力传递和传递方式：根据所需的力传递特性，选择合适的连接方式。

机械设计基础螺纹知识点

机械设计基础螺纹知识点螺纹是机械设计中常用的连接元件，广泛应用于螺栓、螺母、螺钉等机械装配中。

了解和掌握螺纹的知识可以帮助工程师正确选择与设计螺纹连接，确保机械装配的稳定性和可靠性。

本文将介绍螺纹的基本概念、常用标准以及一些注意事项。

一、螺纹的基本概念螺纹是一种具有螺旋形状的连接形式，由两个成对的螺旋面构成。

通常分为内螺纹和外螺纹两种类型，用于不同零件的连接。

1. 内螺纹内螺纹是嵌在零件孔内的螺纹，常用于螺母的连接。

内螺纹通常采用螺纹圈表达，例如M12×1.5，表示螺纹直径为12mm，每毫米有1.5个螺纹。

2. 外螺纹外螺纹是用于连接杆、螺栓等零件的螺纹，通常采用螺纹棒表达，例如M20，表示螺纹直径为20mm。

二、常用螺纹标准在机械设计中，常用的螺纹标准有ISO、GB、ANSI等。

下面将介绍ISO螺纹标准。

1. ISO螺纹标准ISO螺纹标准是国际标准化组织（ISO）制定的螺纹标准，广泛应用于国际贸易和机械工程。

ISO螺纹标准主要包括M螺纹、MF螺纹、G螺纹等。

- M螺纹是最常用的螺纹类型，用于一般的机械结构连接。

例如M6、M8等，表示螺纹直径为6mm、8mm等。

- MF螺纹为公制细牙螺纹，用于对连接要求较高的场合。

- G螺纹是管螺纹的一种类型，适用于管件和管接头的连接。

2. 注意事项在设计和使用螺纹时，需要注意以下几点：- 螺纹的选用应根据连接件的功能需求和工作环境进行合理选择。

不同的工况要求不同的螺纹类型和标准。

- 保证螺纹的质量和精度，避免因螺纹加工不良导致连接失效或损坏零件。

- 螺纹连接时要注意正确的拧紧扭矩，过紧或过松都可能引起不良后果。

- 使用防松固定剂等辅助材料来增加螺纹的可靠性。

三、螺纹的设计与计算在机械设计中，螺纹的设计与计算是确保螺纹连接可靠性的重要环节。

以下是螺纹设计与计算的基本步骤：1. 确定螺纹类型和标准：根据实际需求和零件规格，选择合适的螺纹标准，并确定内外螺纹的类型。

高职《机械设计基础》螺纹联接与螺旋传动习题含答案

学号：班级：姓名：螺纹联接与螺旋传动一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）1普通平键联结的主要用途是使轴与轮毂之间。

A沿轴向固定并传递轴向力B沿轴向可作相对滑动并具有导向作用C沿周向固定并传递转矩D安装与拆卸方便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键的长度主要是根据来选择。

A传递转矩的大小B轮毂的长度C轴的直径4 能够构成紧键联结的两种键是。

A 楔键和半圆键B平键和切向键C半圆键和切向键D楔键和切向键5 楔键和，两者的接触面都具有1：100的斜度。

A轴上键槽的底面B轮毂上键槽的底面C键槽的侧面6 楔键联结的主要缺点是。

A键的斜面加工困难B键安装时易损坏C键装入键槽后，在轮毂中产生初应力D轴和轴上的零件对中性差7切向键联结的斜度是做在上。

A轮毂键槽的底面B轴的键槽底面(3)一对键的接触面(4)键的侧面8 平键联结如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔。

A 90ºB 120ºC 135ºD 180º9半圆键联结的主要优点是。

A对轴的强度削弱较轻B 键槽的应力集中较小C 工艺性好，安装方便10 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D. 不一定11 用于连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12 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13 当铰制孔用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。

A. 必受剪切力作用B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用14 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。

高职机械设计基础-螺纹连接与螺旋传动

R max

Tr max
z
ri2
i 1
圆形接合面，单个螺栓所受的横向载荷R=T/Zr
T—扭矩（N.mm），
r—分布圆半径。
罗定职业技术学院 4.受倾覆（纵向）力矩螺栓组连接特点：M在铅直平面内，绕O-O回转，只能用普通螺栓。受力最大单个螺栓的工作载荷Fmax （N）
Fmax

ML max
机电工程系模具教研室
②绞制孔用螺栓，螺杆与绞制孔间是过渡配合，工作时靠螺杆受剪，杆壁与孔相互挤压传递横向载荷，此时杆件受剪切力作用，故称受剪螺栓。
2.螺纹连接的主要失效形式有三类：（1）拉断；（ 2）剪断；（3）对于铰制孔连接出现孔或螺栓挤压变形。
一、普通螺栓的强度计算（1）受拉螺栓常见的失效形式多为螺纹的塑性
承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加的作用力称为预紧力。
一般螺纹连接在装配的时候都必须拧紧，以增强连接的可靠性、紧密性和防松能力。
对于一般连接，可凭经验来控制预紧力的大小，但对于重要的连接就要严格控制其预紧力。
机电工程系模具教研室
罗定职业技术学院二、螺纹连接的防松
连接中常用的单线普通螺纹和管螺纹在冲击、振动、变载荷下或温度变化过大时容易产生松脱现象。
变形和断裂。实践表明，螺栓断裂多发生在开始传力的第一、第二圈旋合螺纹的牙根处，因应力集中较大。（2）一般选用标准螺纹零件，其主要尺寸已作出规定，故螺栓的强度计算主要是求出或校核螺纹危险剖面的尺寸，即螺纹小径d1。
罗定职业技术学院 1.松螺栓连接的强度计算
工作时不需要将螺母拧紧。如吊钩螺栓。
螺纹连接防松的根本问题在于要防止螺旋副的相对运动。
常用的防松方法: （1）摩擦防松

机械设计基础螺纹连接与螺旋传动(教案)

第 7 章螺纹连结与螺旋传动一、教课要求本章内容包含螺纹连结和螺旋传动两个部分，详细教课要求以下：1）认识螺纹的基本知识，认识标准螺纹连结件和螺纹连结的基本种类、特征、标准构造、应用处合等。

认识螺纹的预紧和防松。

2）掌握单个螺栓连结的强度计算。

会进行螺栓的受力剖析，正确理解强度计算公式中各参数的含义，合理选择资料和确立许用应力。

3）掌握螺栓组连结的设计方法。

（1）认识螺栓组构造设计的原则。

（2）掌握 4 种典型螺栓组受力剖析，学会确立出螺栓组中受力最大的螺栓受力状况。

4）认识提升螺栓连结强度的举措。

5）认识螺旋传动的种类、特色及应用。

二、要点、难点要点： 1）单个螺栓连结的强度计算，特别是蒙受轴向静载荷的紧螺栓连结的强度计算。

2）螺栓组连结的构造设计，四种典型受力状况下螺栓组连结的受力剖析。

难点： 1）蒙受轴向静载荷的紧螺栓连结中的力与变形关系，确立FΣ值。

2）受旋转力矩、倾翻力矩的底板螺栓组连结的受力剖析。

三、教课安排教课内容学时数1.螺纹连结的基本知识2. 螺纹连结的预紧与防松 23. 单个螺栓连结的强度计算 24. 螺栓组连结的构造设计和受力剖析 25. 螺纹连结件的资料和许用应力6. 提升螺栓连结强度的举措27.滑动螺旋传动简介8.转动螺旋传动简介9. 讲堂议论——螺栓连结的受力剖析 2四、教课思路设计本章主要内容包含两个部分：第一部分为螺栓连结，是本章侧重议论的部分；第二部分为螺旋传动，仅作观点性介绍。

从螺纹连结的基本知识（参数、种类、标准代号），开始议论其连结的预紧与防松。

依据连接的工作状况得出松螺栓连结与紧螺栓连结二大类。

在不一样工作状况下，可得出不一样无效形式和受力剖析。

第一议论单个螺栓连结的设计计算，而后剖析螺栓组连结的设计计算，即求出螺栓组中受力最大的螺栓及构造设计。

第7章第1讲知识点1.1）螺纹的种类2）主要参数3）应用4）螺纹连结的基本种类2.1）螺纹连结的预紧2）螺纹连结的防松一、解说时注意几点1.7.1 螺纹连结的基本知识这节内容要注意三点：（ 1）右、左旋螺纹鉴别一定绝对正确。

机械设计基础-螺纹及螺纹紧固件表示法

旋向
右旋左旋（LH）
普通螺纹和梯形螺纹的标记示例
例1：
M 20 ×2 LH -5g6g - s
普通螺纹大径d＝20 螺距P=2 (细牙)
左旋
顶径公差带代号中径公差带代号
例2： Tr40×14(P7)－7H－L
梯形螺纹
大径D＝40 螺距P=7导程=14线数
=2
右旋
长旋合长度
中径、顶径公差带代号相同
容易出错的地方
丝
0.5D
120°
螺纹连接的画法
A
A－A
按不剖画
A
旋入深度
画图要点：
内、外螺纹剖面线方向相反
大径线和大径线对齐；小径线和小径线对齐。旋合部分按外螺纹画；其余部分按各自的规定画。
螺纹局部结构的画法与标注
⑴ 倒角 2×45°
2×45°
2×45°
⑵ 退刀槽 b
⑶ 螺尾与轴线成30°
螺尾只在有要求时才画，不需标注。
螺母 GB/T6170-2000 M12
垫圈 GB/T848-1985 12
螺纹紧固件的标注示例
螺纹紧固件的标注示例（续）
螺纹紧固件的标注示例（续）
δ2 0.3d
L
螺纹紧固件装配图的画法
螺栓联接装配图的简化画法
被连接件的孔径=1.1d ✓ 两零件的接触表面画一条线，不接触表面画两条线 ✓ 两块板的剖面线方向相反，或方向一致、间隔不等螺栓、垫圈、螺母按不剖画，需要时，可采用局部剖视螺栓的有效长度按下式计算
非标准螺纹的画法
⑴ 重合画法
⑵ 移出局部放大 5:1
螺孔中相贯线的画法
普通螺纹和梯形螺纹的完整标注格式
螺纹特征代号

《机械设计基础》各章习题.

第一章机械设计基础概论[复习题]一、单项选择题1．机器中各制造单元称为（）A．零件 B．构件C．机构 D．部件2．机器中各运动单元称为（）A．零件 B．部件C．机构 D．构件3．在卷扬机传动示意图中，序号5、6所示部分属于（）A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分4．如图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于( )A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分5．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（）6．如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）A.机构B.零件C.部件D.构件7．在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( )A.零件B.机构C.构件D.部件[参考答案]一、单项选择题1A，2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度[复习题]一、单项选择题1．在平面机构中，每增加一个高副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束2．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3．平面运动副所提供的约束为（）A.1B.2C.1或2D.3 4．平面运动副的最大约束数为（）A．1 B．2 C．3 D．55．若两构件组成低副，则其接触形式为（）A．面接触 B．点或线接触 C．点或面接触 D．线或面接触6．若两构件组成高副，则其接触形式为（）A.线或面接触B.面接触C.点或面接触D.点或线接触7．若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副8．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+l9．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10．图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（）A．图a B．图b C．图c D．图d二、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为 _____________。

《机械设计基础》复习重点、要点总结

《机械设计基础》复习重点、要点总结《机械设计基础》第1章机械设计概论复习重点1. 机械零件常见的失效形式2. 机械设计中，主要的设计准则习题1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？1-3 在机械设计中，选⽤材料的依据是什么？第2章润滑与密封概述复习重点1. 摩擦的四种状态2. 常⽤润滑剂的性能习题2-1 摩擦可分哪⼏类？各有何特点？2-2 润滑剂的作⽤是什麽？常⽤润滑剂有⼏类？第3章平⾯机构的结构分析复习重点1、机构及运动副的概念2、⾃由度计算平⾯机构：各运动构件均在同⼀平⾯内或相互平⾏平⾯内运动的机构，称为平⾯机构。

3.1 运动副及其分类运动副：构件间的可动联接。

（既保持直接接触，⼜能产⽣⼀定的相对运动）按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平⾯运动副分为低副和⾼副两类。

3.2 平⾯机构⾃由度的计算⼀个作平⾯运动的⾃由构件具有三个⾃由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个⾃由度。

当⽤P L个低副和P H个⾼副连接组成机构后，每个低副引⼊两个约束，每个⾼副引⼊⼀个约束，共引⼊2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的⾃由度数，即机构的⾃由度为F=3n-2P L-P H (1-1)下⾯举例说明此式的应⽤。

例1-1 试计算下图所⽰颚式破碎机机构的⾃由度。

解由其机构运动简图不难看出，该机构有3个活动构件，n=3；包含4个转动副，P L=4；没有⾼副，P H=0。

因此，由式(1-1)得该机构⾃由度为F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=13. 2.1 计算平⾯机构⾃由度的注意事项应⽤式(1-1)计算平⾯机构⾃由度时，还必须注意以下⼀些特殊情况。

1. 复合铰链2. 局部⾃由度3. 虚约束例3-2 试计算图3-9所⽰⼤筛机构的⾃由度。

解机构中的滚⼦有⼀个局部⾃由度。

顶杆与机架在E和E′组成两个导路平⾏的移动副，其中之⼀为虚约束。

机械设计基础螺纹连接的强度计算

即
1.3F0
d12
[ ]
4
设计公式为
d1
4 1.3F0
[ ]
（2）受横向外载荷的紧螺栓联接
载荷与螺栓轴向垂直，靠被
联接件间的摩擦力传递。螺栓
内部危险截面上既有轴向预紧
力F0形成的拉应力σ，又有因螺栓与螺纹牙面间的摩擦力矩T1
而形成的扭转剪应力τ。
螺栓预紧力
F0

Kf f
FR m
防偏载措施：
复习思考题
1．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
2．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卸时，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
3.两被联接件之一较厚，盲孔且经常拆卸时，常用（）。 A.螺栓联接 B.双头螺柱联接 C.螺钉联接
A.螺纹上的应力集中 B.螺栓杆横截面上的扭转应力 C.载荷沿螺纹圈分布的不均匀性 D.螺纹毛刺的部分挤压
13.螺纹连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？ 14.为什么螺纹连接通常要采用防松设施？常用的防松方法和装置有哪些？ 15.常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在何处？
（二）受剪切螺栓联接
螺栓受载前后不需预紧，横向载荷靠源自栓杆与螺栓孔壁之间的相互挤压传递。
➢挤压强度条件
p

FR
ds
[ p ]
➢剪切强度条件

FR
m ds2
/4
[]
四、螺栓组联接的结构设计和受力分析
工程中螺栓成组使用，单个使用极少。因此，必须研究栓组设计和受力分析，它是单个螺栓计算基础和前提条件。

机械设计基础-螺栓连接许用应力

2）冷作硬化，表层有残余应力（压）、氰化、氮化、喷丸等。可提高疲劳强度
3）热处理后再进行滚压螺纹，效果更佳，强度↑70~100%，此法具有优质、高产、低消耗功能。
4）控制单个螺距误差和螺距累积误差。
教学方法：多媒体教学，结合工程实际分组讨论
课程作业或思考题：
1、螺栓组联接受力分析中，联接受什么载荷？采用什么螺栓时，螺栓只受预紧力F′？联接受何种载荷时，螺栓同时受到预紧力F′和工作载荷F？
任课老师（职称）：周晓良（讲师）
授课对象及时间：2013级综合班、2012五年制班
授课题目（章节）：螺栓连接许用应力和安全系数
教具：多媒体
基本教材：陈立德《机械设计基础》（第四版）
课时安排：3
教学目的（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1.掌握提高螺栓联接强度的措施
2.熟悉螺纹连接件的材料和许用应力；
教学重点、难点#
教学后记：
教研室主任意见：
5~4
4~2.5
2.5
7.5~5
5
6~7.5
螺纹连接的许用应力见表7－8。
二、提高螺栓联接强度的措施
1、改善螺纹牙间载荷分布不均状况
a)悬置螺母——强度↑40%（母也受拉，与螺栓变形协调，使载荷分布均匀）
b)环槽螺母——强度↑30%（螺母接近支承面处受拉）
c)内斜螺母——强度↑20%（接触圈减少，载荷上移）
2、螺栓和被联接件的刚度对螺栓的总拉力F0有何影响？采用什么措施可以减小螺栓的刚度和提高被联接件的刚性？
3、联接螺纹都是自锁的，为何螺纹联接中大多数联接仍采用防松措施？说明各种防松方法的原理和常用结构
参考资料或常用网址：韩玉成.机械设计基础.北京.电子工业出版社；庄宿涛.成都.西南交通大学出版社；徐刚涛.北京.高等教育出版社；http//

机械设计基础题库

《机械设计基础》题库教材名称：机械设计基础主编人：陈立德出版社：高等教育出版社第二版本书共一册出题人：王培芹试题知识点分布表一、判断题（共80题）1. 止回棘爪和锁止圆弧的作用是相同的。

( )2. 带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。

( )3. V带底面与带轮槽底面是接触的。

( )4. 压力角的大小影响从动件正常工作。

( )5. 虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。

( )6. V带传动不能用于交叉传动之中。

( )7. 尖顶从动件的凸轮，是没有理论轮廓曲线的。

( )8. 同一直径的螺纹按螺旋线数不同，可分为粗牙和细牙两种。

( )9. 螺栓的标准尺寸为中径。

( )10. 偏置曲柄滑块机构没有急回特性。

( )11. 槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。

( )12. 双摇杆机构无急回特性。

( )13. 带轮的轮槽角应小于V带横截面楔角。

( )14. 螺旋传动中，螺杆一定是主动件。

( )15. 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。

( )16. 平面连杆机构的基本形式是铰链四杆机构。

( )17.盘形凸轮的基圆半径越大，行程也越大。

( )18.机构具有确定运动的条件为自由度大于0。

( )19.虚约束没有独立约束作用，在实际机器可有可无。

( )20.锯齿形棘轮的转向必定是单一的。

( )21.带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。

( )22.带传动使用张紧轮后，可使传动能力加强。

( )23.润滑油的粘度随温度的升高而降低。

( )24.限制小轮的直径，其目的是增加包角。

( )25. 螺旋传动中，螺杆一定是主动件。

( )26. 槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。

( )27. 虚约束条件对运动不起独立限制作用。

( )28. 偏置曲柄滑块机构没有急回特性。

( )29.双摇杆机构无急回特性。

( )30. 带轮的轮槽角应小于V带横截面楔角。

机械设计基础

向轴向力。楔键分普通楔键和钩头楔键。
动画
楔键连接
大连理工大学出版社
10.2.2
1
键的选择
键连接的尺寸选择和强度计算
(1)键的类型选择选择键的类型应考虑以下因素:对中性的要求; 传递转矩的大小；轮毂是否需要沿轴向滑移及滑移的距离大小；键在轴的中部或端部等。 (2)键的尺寸选择在标准中，根据轴的直径可查出键的截面尺寸b×h，键的长度L根据轮毂的宽度L1确定。
销连接通常用于固定零、部件之间的相对位置，即定位销。也用于轴毂间或其他零件间的连接，即连接销。可充当过载剪断元件，即安全销。
定位销
连接销
安全销
大连理工大学出版社
10.2.4
销分类及应用场合：
销连接
销按形状分为圆柱销、圆锥销和异形销三类。圆柱销靠过盈与销孔配合，为保证定位精度和连接的坚固性，不宜经常装拆，主要用于连接或定位。圆锥销具有1:50的锥度，小端直径为标准值，自锁性能好，定位
键在槽中能摆动以适应轮毂键槽的斜度。
这种联接的优点是工艺性较好，缺点是轴上键槽较深，对轴的削弱较大，故主要用于轻载荷和锥形轴端的联接。
动画
大连理工大学出版社
半圆键连接
10.2.1
3
楔键连接
键连接
楔键的上表面和轮毂槽底均有1∶100的斜度，键楔紧在轴毂之间。
楔键的上下表面为工作面，依靠压紧面的挤压力和摩擦力传递转矩及单
大连理工大学出版社
大连理工大学出版社
第10章
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5
连
接
螺纹连接轴毂连接轴间连接弹性连接其他常用连接
大连理工大学出版社
10.1
学习要点

机械设计基础(机工版)教案：螺纹连接及螺旋传动

章节名称螺纹连接及螺旋传动授课形式讲授课时3班级电气、机电教学目的了解螺纹的应用和分类、代号教学重点1、了解螺纹及主要参数；2、机械制造常用螺纹及螺纹联接的基本类型3、提高螺栓联接强度的措施4、螺旋传动的类型、特点及应用教学难点1、螺纹联接的预紧和防松手段2、螺栓联接的强度计算与校核辅助手段模型或多媒体辅助教学过程及说明;★教具演示并导入新课：（讲解相关理论知识）螺纹联接:利用螺纹零件将两个或两个以上的零件相对固定起来的联接。

螺旋传动:利用螺纹零件将回转运动变为直线运动，从而传递运动或动力的装置.一、螺纹的形成二、螺纹的类型1、按线数分在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。

也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。

单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。

2、按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同，又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。

通常采用右旋螺纹，左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。

3、位置分螺纹有外螺纹和内螺纹之分。

在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。

普通螺纹又有粗牙和细牙两种。

公称直径相同时，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度较高，适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。

细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差，不宜经常拆卸，故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。

三、螺纹的主要参数螺纹的主要参数：(1)大径(d、D)——螺纹的最大直径。

对外螺纹是牙顶圆柱直径(d)，对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。

标准规定大径为螺纹的公称直径。

(2)小径(d1、D1)——螺纹的最小直径。

对外螺纹是牙底圆柱直径(d1)，对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。

(3)中径(d2、D2)——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。

此假想圆柱称为中径圆柱。

(4)螺距(P)——在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-连接【圣才出品】

第10章连接10.1复习笔记【通关提要】本章介绍了零件连接形式：螺纹连接、键连接和销连接，主要阐述了螺纹的类型和几何参数、螺纹连接的基本类型、螺栓连接的受力分析和强度计算、螺旋传动、键连接的类型和强度计算以及销连接。

学习时需要重点掌握螺栓连接的受力分析和强度计算、键连接的强度计算，此处多以计算题的形式出现；熟练掌握螺纹和螺纹连接的类型和应用、提高螺纹连接强度的措施、键连接的类型、应用及布置等内容，多以选择题、填空题、判断题和简答题的形式出现。

复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、螺纹参数（见表10-1-1）表10-1-1螺纹的分类和几何参数二、螺旋副的受力分析、效率和自锁（见表10-1-2）表10-1-2螺旋副的受力分析、效率和自锁三、机械制造常用螺纹（见表10-1-3）表10-1-3机械制造常用螺纹四、螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件（见表10-1-4）表10-1-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件五、螺纹连接的预紧和防松1．拧紧力矩（见表10-1-5）表10-1-5拧紧力矩2．螺纹连接的防松（见表10-1-6）表10-1-6螺纹连接的防松六、螺栓连接的强度计算（见表10-1-7）表10-1-7螺栓连接的强度计算七、螺栓的材料和许用应力1．材料螺栓的常用材料为低碳钢和中碳钢，重要和特殊用途的螺纹连接件可采用力学性能较高的合金钢。

2．许用应力及安全系数许用应力及安全系数可见教材表10-7和表10-8。

八、提高螺栓连接强度的措施（见表10-1-8）表10-1-8提高螺栓连接强度的措施九、螺旋传动螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动，其主要失效是螺纹磨损。

按使用要求的不同可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。

1．耐磨性计算（1）通常是限制螺纹接触处的压强p，其校核公式为p＝F a/（πd2hz）≤[p]式中，F a为轴向力；z为参加接触的螺纹圈数；h为螺纹工作高度；[p]为许用压强。

（2）确定螺纹中径d2的设计公式①梯形螺纹d≥2②锯齿形螺纹2d≥其中，φ＝H/d2，z＝H/P，H为螺母高度；梯形螺纹的工作高度h＝0.5P；锯齿形螺纹的工作高度h＝0.75P。

机械设计基础第七版课后习题答案

机械设计基础第七版课后习题答案第一章1- 1 什么是运动组合？高对和低对有什么区别？答:运动副:使两个部件直接接触并能产生一定的相对运动联系。

平面低副-所有表面接触的运动副分为旋转副和移动副。

平面高副-与点或线接触的运动副。

1-2 什么是机构运动图？它是做什么的？答:简单的线和符号用于表示部件和运动副，每个运动副的位置按比例确定，以表示机构的组成和传动。

如此绘制的简明图形称为机构运动图。

功能:机构的运动图不仅能显示机构的传动原理，还能通过图解法找出机构上各相关点的运动特性（位移、速度和加速度）。

在分析和设计机构时，表达机构的运动是一种简单而科学的方法。

1-3 平面机构有确定运动的条件是什么？答:如果机构的自由度 f 大于0 且等于活动部件的数量，则确定机构部件之间的相对运动；这是机构有确定运动的条件。

（复习关于自由度的四个结论P17）第2章2- 1 曲柄摇杆机构的快速返回特性和死点位置是什么？答:急回特性:当曲柄以相同速度旋转时，摇杆的往复速度不同。

反向冲程期间摇臂的平均摆动速度必须大于正常冲程期间的平均摆动速度，这是快速返回特性。

死点位置:摇杆是驱动部分，曲柄是从动部分。

当曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆施加到曲柄上的驱动力 f 刚好经过曲柄的旋转中心，因此不会产生转动曲柄的力矩。

该机构的位置称为死点位置。

也就是说，机构从动件卡住或运动不确定的位置称为死点位置（从动件的驱动角？=0）.第三章3- 2 通常用什么方法保持凸轮与从动件接触？答:力锁:使用重力、弹簧力或其他外力来保持从动件始终与凸轮轮廓接触。

形状锁定:使用高副元件本身的几何形状，使从动件始终与凸轮轮廓接触。

3-3 什么是刚性冲击和柔性冲击？如何避免刚性冲击？答:刚性冲击:从动件的速度在运动开始和推动过程结束的瞬间突然变为零。

理论上，加速度是无限的，导致无限的惯性力。

该机构受到很大冲击，这被称为刚性冲击。

柔性冲击:当从动构件以相等的加速度或减速度运动时，从动构件的惯性力也会在某些加速度突变点发生有限的突变，从而产生冲击。

2011-最新陈立德版机械设计基础第6、7章课后题答案

第6章间歇运动机构6.1 某牛头刨床工作台横向进给丝杆的导程为5 mm ，与丝杆联动的棘轮齿数为40，求此牛头刨床的最小横向进给量是多少？若要求此牛头刨床工作台的横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次能转过的角设应为多少？答：牛头刨床的横向进给量最小为m in 50.125m m 40f ==若要求其横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次转过的角度应为0.5360360.12540⨯=6.2 某外啮合槽轮机构中槽轮的槽数z =6，圆销的数目k =1，若槽轮的静止时间1s2rt =，试求主动拨盘的转速n 。

答：主动拨盘的转速为：36018036016rs 23603n -+==⨯6.3 在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z =6，槽轮停歇时间15s r 6t =，运动时间m 5s r3t =，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆柱销数目。

答：运动系数53m 551m6323t t t τ===++所需圆柱销数目232622(2)(62)z k z τ⨯⨯===--6.4内啮合槽轮机构能不能采用多圆柱销拨盘？答：不能。

第七章螺纹连接与螺旋传动7.1常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？答：常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。

7.2螺纹的主要参数有哪些？怎样计算？答：螺纹的主要参数有：（1）大径d ；（2）小径d 1；（3）中径d 2；（4）螺距P ；（5）导程S ；（6）升角λ；22tan SnPd d λππ==；（7）牙型角α、牙型斜角β。

7.3 螺纹的导程和螺距有何区别？螺纹的导程S 和螺距P 与螺纹线数n 有何关系？答：螺距是螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，导程则是同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

导程S 、螺距P 、螺纹线数n 之间的关系：S nP =。

7.4 根据牙型的不同，螺纹可分为哪几种？各有哪些特点？常用的连接和传动螺纹都有哪些牙型？答：根据牙型的不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。

机械设计基础第七章螺纹连接

一、螺纹连接的预紧
1、预紧的作用：
预紧可使连接在承受工作载荷之前就受到预紧力
F0的作用，以防止连接受载后被连接件之间出现间隙
或横向滑移。预紧也可以防松。
2、控制预紧力的目的：在于增加连接的可靠性、紧
密性和防松能力。
预紧力过大，会使连接超载。
预紧力不足，可能导致连接失效。
2重019/要12/4的螺栓应控制预紧力课。件
2019/剪12/4切强度：

4F

d
2 0
[ ]
课件
34
机械设计基础——联接
讨论：
FS
普通螺栓受横向载荷F时，为保证结合面
T
不发生滑移，靠结合面的摩擦力抵抗F F
预紧力Fs的大小，根据接合面不发生滑移
F
的条件确定 fF0 1.2F
d1
4x1.3FS
[ ]
Fs
f=0.2时，FS=6F 结论：
2019/12/4
课件
38
图3，加载F后→工作状态
图7.15c所示为螺栓受到轴向外载荷(因气缸内压力而引起的)F作用时的情况，螺栓被拉伸，变形增量为δ2，根据变形协调条件， δ2即等于被联接件压缩变形的减少量。此时被联接件受到的压缩力将减小为F/0，称为残余预紧力。显然，为了保证按联接件间密封可靠。
12
3、拧紧力矩和预紧力的计算
2019/12/4
拧紧螺母时的课件力矩和预紧力
13
螺纹副摩擦力矩
T1F0tan(v)d22
螺母与被连件摩擦力矩
T2

fcFo(D1
d0 4
)
拧紧力矩
TT1T2
2019/12/4

国家开放大学《机械设计基础》试卷及参考答案(2套)

号学〕线〔〕封〔名姓业专〕密〔点考题号一二三总分分数评卷人国家开放大学煤炭学院形考试卷考试科目：机械设计根底试卷代号：试卷说明：1、本试卷共 6 页，三种题型，总分值100 分。

2、本次考试为闭卷，考试时间为90 分钟。

一、单项选择题〔共30 题，每题 2 分，计60 分。

选出一个正确的答案，并将字母标号填在括号内。

〕1.划分材料是塑性或脆性的标准，主要取决于〔〕。

A.材料的强度极限B．材料在变形过程中有无屈服现象C．材料硬度的大小D．材料疲乏极限2.螺纹连接防松的根本在于防止〔〕之间的相对转动。

A.螺栓和螺母B．螺栓和被连接件C．螺母和被连接件D．被连接件和被连接件3.在以下各种防松方法中，利用摩擦原理防松的方法是〔〕。

A.弹簧垫圈B．开口销C．焊接D．止动垫片4.平键的截面尺寸〔b、h〕通常是依据〔〕按标准选择。

A.轴的直径B．轴传递转矩的大小C．传递功率的大小D．轮毂装配到轴上较便利5．标准直齿圆柱齿轮的齿形系数Y Fa取决于〔〕。

A．模数B．齿数C．齿宽系数D．齿面硬度6.45 钢齿轮，经调质处理后其硬度值为〔〕。

A．45～50HRC B．220～270HBS C．160～180HBS D．320～350HBS7.对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般〔〕。

A．按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度B．按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度C．只需按接触强度设计D．只需按弯曲强度设计8.对于齿面硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，在工程设计时一般先按〔〕计算。

A.接触强度B．弯曲强度C．磨损条件D．胶合条件9.假设齿轮的模数、转速和传递的功率不变，增加齿轮的直径，则齿轮的〔〕。

A.接触强度减小B．弯曲强度增加C．接触强度增大D．都不是10.蜗杆传动中，将蜗杆分度圆直径定为标准值是为了〔〕。

A.使中心距也标准化B．避开蜗杆刚度过小C．提高加工效率D．削减蜗轮滚刀的数目，便于刀具标准化11.在标准蜗杆传动中，蜗杆头数肯定时，假设增大蜗杆直径系数，将使传动效率〔〕。