32_北航机械设计答案—螺纹连接(2)

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螺纹连接习题及答案

螺纹连接习题及答案

螺纹连接习题及答案螺纹连接习题及答案螺纹连接是机械工程中常见的一种连接方式,它通过螺纹的互相咬合来实现零件之间的紧固。

在实际工程中,对于螺纹连接的设计和计算十分重要。

本文将介绍一些螺纹连接的习题,并给出相应的答案,以帮助读者更好地理解和应用螺纹连接。

习题一:某机械零件需要使用螺纹连接,要求能够承受1000N的拉力。

已知螺纹的材料为碳钢,螺纹直径为10mm,螺距为1.5mm。

请计算螺纹连接的最小螺纹长度。

解答:螺纹连接的最小螺纹长度可以通过以下公式计算:L = K * d其中,L为最小螺纹长度,K为螺纹长度系数,d为螺纹直径。

根据经验值,螺纹长度系数K一般为1.5~2。

在本题中,我们取K=1.8。

将已知数据代入公式,可得最小螺纹长度L = 1.8 * 10 = 18mm。

因此,螺纹连接的最小螺纹长度为18mm。

习题二:某机械零件需要使用螺纹连接,要求能够承受1000N的拉力。

已知螺纹的材料为碳钢,螺纹直径为10mm,螺距为1.5mm。

请计算螺纹连接的最小螺纹材料截面面积。

解答:螺纹连接的最小螺纹材料截面面积可以通过以下公式计算:A = F / (σ * K * d)其中,A为最小螺纹材料截面面积,F为拉力,σ为螺纹材料的抗拉强度,K为螺纹长度系数,d为螺纹直径。

根据材料性质表,碳钢的抗拉强度σ一般为400MPa。

将已知数据代入公式,可得最小螺纹材料截面面积A = 1000 / (400 * 1.8 * 10)≈ 0.14mm²。

因此,螺纹连接的最小螺纹材料截面面积为0.14mm²。

习题三:某机械零件需要使用螺纹连接,要求能够承受1000N的拉力。

已知螺纹的材料为碳钢,螺纹直径为10mm,螺距为1.5mm。

请计算螺纹连接的最小螺纹剪切面积。

解答:螺纹连接的最小螺纹剪切面积可以通过以下公式计算:A_s = F / (τ * K * d)其中,A_s为最小螺纹剪切面积,F为拉力,τ为螺纹材料的抗剪强度,K为螺纹长度系数,d为螺纹直径。

高职《机械设计基础》螺纹联接与螺旋传动习题含答案

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。

机械设计总论及螺纹连接-答案

机械设计总论及螺纹连接-答案

《机械设计》作业一 —— 机械设计总论及螺纹连接姓名班级学号成绩一、填空题1、若一零件的应力循环特性r=+0.5,σa =70N/mm 2,则此时σm 为210N/ mm 2,σmax 为280 N/mm 2,σmin 为140 N/mm 2。

2、材料对称循环弯曲疲劳极限σ-1 =300N/mm 2,循环基数N 0=106,寿命指数m=9,当应力循环次数N=105时,材料的弯曲疲劳极限 σ-1N =387.5N/mm 2。

3、在变应力工况下,机械零件的损坏将是疲劳断裂,这种损坏的断面包括光滑区和粗糙区。

4、机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、表面破坏、正常工作条件的破坏。

5、螺纹的公称直径是指螺纹的___大径__。

6、粗牙螺纹的定义是_同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹。

7、螺纹的升角是指螺纹中径处的升角,拧紧螺母时效率公式为)(v tg tg ρψψη+=。

8、在螺纹连接中,当两个被连接件之一太厚,不宜制成通孔、采用普通螺栓连接时,往往采用_____螺钉___连接或双头螺柱连接。

9、三角形螺纹主要用于联接,而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。

10、螺纹连接常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏防松。

11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。

12、计算螺栓强度时用螺栓的小径,分析螺纹的受力时用螺栓的中径。

13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时,螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。

因此,在截面上有拉应力和剪应力。

14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。

15、螺栓强度等级标记6.6级,6⨯6⨯10=360MPa表示材料的屈服强度;螺母强度等级标记8级,8⨯100=800MPa表示材料的抗拉强度。

16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。

机械设计基础第十五章螺纹连接参考答案

机械设计基础第十五章螺纹连接参考答案

机械设计基础第十五章螺纹连接参考答案第十五章螺纹连接15-12、已知气缸的工作压力在00.5a MP 之间变化。

汽缸内径500mm D =,汽缸盖螺栓数目为16,结合面间采用铜皮石棉垫片。

试计算汽缸盖螺栓直径。

s 22600.50.5109817644613661.5920415340s 3,Q A Q D F P P NFF NF F N F F F N σσ∏∏?===??===''==''=+==b 解:由于气缸盖螺栓连接需满足气密性、强度等要求,并要求具有足够的疲劳强度。

按表选定螺栓强度级别、材料及其主要力学性能如下:6.8级、45钢、=600MPa 、=480MPa.汽缸最大荷载螺栓工作载荷残余锁紧力螺栓最大拉力取安全系数故许用拉1480160312.6mm c 0.8c 153400.8613610431.2153401043124552sMPad mmF N F F Nσσ==≥=='=-?='--==11121012应力:[]=s 螺栓直径查标准确定标准螺栓尺寸:M16内径d =13.835螺栓疲劳轻度校核:相对刚度、选石棉垫片c +c 锁紧力 F =F -c +c 螺栓拉力变化幅 2螺栓危222101d 13.835150.331442455=16.3312150.331a 0.87 1.251192[]17.846[]3 3.90.87 1.251[]316a m u a a m u a a A mm F F MPaA K K MPaS K K K s δδδδεδδεδ-∏?∏==='-=====?=====-1B 险截面积螺栓应力幅螺栓材料疲劳极限=0.32=0.32600=192MP 许用应力幅其中:、、、疲劳强度校核:.330a []17.846a MP MPa σ=∴ 安全15-13、一托架用6个铰制孔用螺栓与钢柱相连接,作用在托架上的外载荷4510Q F N =?。

第五章螺纹连接答案

第五章螺纹连接答案

5-8 解:
s 320 Mpa 性能等级为4.8的螺栓,由表5-8查得:
则由题目已知:
F 0 0.7 s A1 0.7 320 80 .214 N 17968 N 因M 12螺栓的小径为d1 10 .106 mm, A1 r 2 80 .214 mm 2 由平衡条件知此联接所能传递的横向载荷为: fF0 Z k s Fh 取防滑系数k s 1.2 查表5 5,得结合面的摩擦系数f 0.3 fF0 Z 计算得横向载荷Fh 8984 N ks
4
d12
Cb F2 F0 F Cb C m
如何求F0?
根据横向工作载荷求解初始预紧力
8
F
i 1
1i
f K s F x
Cm F1i F0 Fi Cb Cm
F0
F F
i 1 i
8
y
其中:F1i是第i个螺栓的残余预紧力
Fi是第i个螺栓的轴向工作载荷
如何求F (螺栓的轴向工作载荷)? 在轴向力 F y 的作用下,螺栓所受的工作拉力为:
5-9 解:
Cb 橡胶垫片 0.9 Cb Cm Cb 总拉力:F2 F0 F 15000 0.9 10000 24000 N Cb Cm 残余预紧力:F1 F2 F 14000 N
(a) 横向载荷P作用在各个螺栓上的剪力为:
F FPi 10 KN 6 转矩T作用在各个螺栓上的剪力为: FL FTj 20 KN 6r 由受力矢量图可知,最右侧的螺栓受力最大,如下 Fmax FP1 FT 1 30 KN
(b)
F 由横向载荷P产生的剪力为:FPi 10 KN 6 Mr FLr 由转矩T产生的剪力为:F j max z max 6 max 24 .4 KN 2 2 r r i i

机械设计总论附螺纹连接答案

机械设计总论附螺纹连接答案

一、填空题1、 若一零件的应力循环特性r=+0.5,二a =70N/mm 2,则此时 5为210N/ mm 2,二max 为 280 N/mm 2,-口和为 140 N/mm 2。

2、 材料对称循环弯曲疲劳极限 二i =300N/mm 2,循环基数 N °=106, 寿命指数 m=9,当应力循环次数N=105时,材料的弯曲疲劳极限2<1N =387.5N/mm 。

3、 在变应力工况下,机械零件的损坏将是疲劳断裂,这种损坏的断 面包括光滑区和粗糙区。

4、 机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、表面破 坏、正常工作条件的破坏。

5、 螺纹的公称直径是指螺纹的_大径_。

6、 粗牙螺纹的定义是 _同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹 。

7、 螺纹的升角是指螺纹 中径处的升角,拧紧螺母时效率公式为n 一 tgWtg 「 6)&在螺纹连接中,当两个被连接件之一太厚,不宜制成通孔、采用 普通螺栓连接时,往往采用螺钉—连接或双头螺柱连接。

9、三角形螺纹主要用于 联接,而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 传动。

《机械设计》作业一 姓名班级学号成绩机械设计总论及螺纹连接10、螺纹连接常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏防松11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。

12、计算螺栓强度时用螺栓的小径,分析螺纹的受力时用螺栓的中径。

13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时,螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。

因此,在截面上有拉应力和剪应力。

14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。

15、螺栓强度等级标记6.6级,6 6 10=360MPa表示材料的屈服强度;螺母强度等级标记8级,8 100=800MPa S示材料的抗拉强度。

16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。

机械设计题库螺纹连接

机械设计题库螺纹连接

摩擦力矩
传递转矩的;铰制
孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。
16. 按照平面图形的形状,螺纹分为 三角形螺纹
、 梯形螺


锯齿形螺纹
等。
17. 普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。而梯形螺纹的牙型角为 30 度。
18. 常用连接螺纹的旋向为____右____旋。
19. 三角形螺纹包括 普通 螺纹和 圆柱管 螺纹两种。
F
C. F0 F F
5. 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
D。
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,也可能受到挤压
作用
6. 螺栓强度等级为 6.8 级,则螺栓材料的最小屈服极限近似为 A

A. 480 MPa
B. 6 MPa
C. 8 MPa
D. 0. 8 MPa
7. 下列四种螺纹中,自锁性能最好的是 B 。
A. 粗牙普通螺纹
B. 细牙普通螺纹
C. 梯形螺纹
D. 锯齿形螺纹
8. 用于联接的螺纹多为普通螺纹,这是因为普通螺纹 C 。
A、传动效率好;
B、防振性能好;
C、牙根强度高,自锁性能好; D、自锁性能差。
五、 结构题(5 分)
1. 下图分别用六角头 M16 的普通螺栓、六角头 M16 的铰制孔螺栓连接两块厚 度为 20mm 的钢板,采用弹簧垫圈,补画出其余结构线条,并注明那个是普 通螺栓连接,那个是铰制孔螺栓连接(4 分)。
解:
普通螺栓连接(2 分)
铰制孔螺栓连接(2 分)
2. 如图连接面受转矩作用,利用四个螺栓完成连接,重新布置螺栓组使其受力 更为合理,并在右边画出铰制孔用螺栓连接结构示意图。(6 分)

机械设计习题册答案(第5、6、8、9、11、12、13、14、15章)

机械设计习题册答案(第5、6、8、9、11、12、13、14、15章)

目录第5章螺纹连接和螺旋传动 (9)第6章键、花键、无键连接和销连接 (12)第8章带传动 (15)第9章链传动 (19)题 4 图 (20)a)和b)按逆时针方向旋转合理。

(20)第11章蜗杆传动 (22)第12章滑动轴承 (24)第13章滚动轴承 (27)第14章联轴器和离合器 (29)第15章轴 (30)第5章螺纹连接和螺旋传动1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,并说明哪些螺纹适合用于连接,哪些螺纹适合用于传动?哪些螺纹已经标准化?普通螺纹:牙型为等边三角形,牙型角60度,内外螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根允许有较大的圆角,以减小应力集中。

同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和细牙,细牙螺纹升角小,自锁性好,抗剪切强度高,但因牙细不耐磨,容易滑扣。

应用:一般连接多用粗牙螺纹。

细牙螺纹常用于细小零件,薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中,也可作为微调机构的调整螺纹用。

α,传动效率较其它螺纹高,但牙根强度弱,螺旋副矩形螺纹:牙型为正方形,牙型角 0=磨损后,间隙难以修复和补偿,传动精度降低。

梯形螺纹:牙型为等腰梯形,牙型角为30度,内外螺纹以锥面贴紧不易松动,工艺较好,牙根强度高,对中性好。

主要用于传动螺纹。

锯齿型螺纹:牙型为不等腰梯形,工作面的牙侧角3度,非工作面牙侧角30度。

外螺纹牙根有较大的圆角,以减小应力集中,内外螺纹旋合后,大径无间隙便于对中,兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。

用于单向受力的传动螺纹。

普通螺纹适合用于连接,矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。

普通螺纹、、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。

2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处?可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓连接的强度。

3、螺纹连接为何要防松?常见的防松方法有哪些?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。

北航机械设计试题答案

北航机械设计试题答案

四.分析计算题 (34 分)
1.(12 分)如图所示,轴系采用一对相同型号的角接触向心球轴承支承,其基 本额定动载C=13100N,在轴上作用有径向力R、轴向力FA, 已知R =1500N, FA=600N,
载荷系数
fd
= 1 ,内部轴向力公式:FS
= 0.68Fr
,轴承e=0.68
当:
Fa Fr
≤ e时, X
代号为31206的滚动轴承该轴承的类型为圆锥滚子轴承轴承的内径尺寸为30mm直径系列为413f13是考虑拧紧力矩引起的剪应力的影响轴向固定目的在于使轴上零件在轴上有一个确定的位置周向固定目的在于确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力
机械设计 A4 试卷 B
参考答案和评分标准
注:所有题目按步给分,非标准合理答案适当给分,但不超过该步骤的二分之一,计算过程纯计 算错误不重复扣分,最终答案错误该部分分数扣除。
a2
=
m 2
(q
+
z2 )
=

(
+
40)
= 100(mm)
iii. 如图所示
五、结构设计题(16 分)请指出图中的轴系结构的错误,并在下半部画出正确结构。齿轮采用油
润滑,轴承采用脂润滑。(注意,在数字标号的地方有错误,请按顺序指出)
6
错误如下: 1. 轴承盖处未考虑密封,增加密封元件。转动件和固定件直接接触,错误。 2. 有轴承套筒定位高度过高,套筒不能同时顶住轴承的内、外圈,应减少直径。 3. 套筒作用不确定,齿轮的轴向固定不可靠(过定位)。 4. 轴端零件没有轴向定位,应作出定位轴肩。 5. 轴端零件没有周向定位,需开键槽。 6. 左轴端的弹簧挡圈多余,应去掉。属于支点轴向固定问题。 7. 轴径右侧装拆路线过长,轴径右侧应相应区分加工面减少直径。 8. 轴端零件和轴的配合长度应合适。 9. 未区分箱体的外加工面和非加工面。 10. 左端轴承定位轴肩过高,不利于轴承的拆卸。 11. 齿轮处的键槽长度过长。 12. 无法调整轴承间隙,机座与端盖之间应增加调整垫片。

飞机构件中的螺纹连接防松简述

飞机构件中的螺纹连接防松简述

飞机构件中的螺纹连接防松简述摘要本文通过对北航航空航天博物馆中飞机构件展品中所采用的螺纹防松方式进行观察与调研,结合课本与相关资料,对螺纹松动的原因及飞机构件中常用的螺纹防松方式进行了分析与总结。

关键词:北航航空航天博物馆飞机构件螺纹防松螺纹连接是飞机构件中常用的连接方式之一。

松动失效是承受交变载荷螺纹连接的主要失效形式之一。

虽然螺纹连接具有自锁性,在静载荷时一般是可靠的,但是由于飞机在工作运行过程中经常承受动载荷(变载、冲击、振动),工作温度也经常发生较大变化, 这些都可能会引起螺纹连接的松动,从而造成螺纹连接预紧力的减小, 甚至丧失预紧力,使螺纹连接的质量降低, 甚至造成连接松脱, 导致设备故障和飞行事故。

因此, 如何实现螺纹连接防松是个值得研究的重要问题1 螺纹连接松动原因对具体的螺纹连接而言, 引起螺纹连接件松动的原因很多, 但归纳起来主要有以下三个方面原因:1.1 连接结合面变形产生松动螺纹连接时施加一定的预紧力使螺栓产生拉伸变形, 在连接件的接触面上产生塑性环形压陷, 螺纹副表面粗糙度、波纹度及形位误差等产生局部塑性变形。

在使用的过程中, 塑性变形的继续发生, 使螺纹副和支撑面上产生微小的滑动, 进而使预紧力下降, 促使螺纹连接发生松动。

1.2 受轴向载荷作用产生松动当有初始预紧力的螺纹连接受到轴向载荷作用时, 螺栓受轴向力的拉伸。

螺纹牙斜面上受到径向分力的作用, 螺纹接触面间会产生微小的相对滑动。

在载荷的反复作用下, 这种相对滑动逐渐增大, 当达到破坏螺纹连接的自锁条件时, 会致使螺母松动回转, 连接失效。

1.3 受横向载荷作用产生松动当有初始预紧力的螺纹连接受到垂直于轴线的横向载荷作用时, 在横向力的反复作用下, 使螺纹发生弹性的扭转变形或零件接触面之间有垂直于螺纹轴线方向的相对滑移。

逐渐累积起的扭转位移, 迫使螺旋副沿螺旋方向下滑, 从而逐渐使预应力减小,甚至消失, 进而使螺纹连接出现松动。

32_北航机械设计问题详解—螺纹连接(2)

32_北航机械设计问题详解—螺纹连接(2)

第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误,并改正。

(a)(b)(c)(d)图32-2732-13有一刚性凸缘联轴器,用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T,现欲提高其传递的转矩,但限于结构不能增加螺栓的直径和数目,试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。

答:①可以适当增加结合面的数量;②可以适当增加预紧力;③可以适当增加接合面的粗糙度,以提高摩擦因数。

(如果第1种,不能实现,可以增加结合面数量)32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架,两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接,托架所受载荷随吊重量不同而变化,其最大载荷为20kN。

试确定应采用哪种连接类型,并计算出螺栓直径。

图32-43解:根据托架的结构,可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。

(1)采用普通螺栓连接螺栓组受横向载荷:kNFR20=旋转力矩:mNmNLFTR⋅=⋅⨯=⋅=600030020①在横向载荷RF作用下,各螺栓所受预紧力,由公式(32-23),取12.0,2.1==ffkμ,8,1==zm可得kNkNmzFkFsRf258112.0202.11'=⨯⨯⨯==μ② 在旋转力矩作用T 下,各螺栓所受预紧力,由公式(32-27)可得kN kN r Tk F zi is f 71.70275812.060002.112'=⨯⨯⨯==∑=μ其中mm mm r r r 2751501502122821=+====(此题应该采用你第一次的方法,只是21F F F '+'='),因为预紧力的方向为轴向方向,直接相加从图32-43(b )可知,各螺栓所受合预紧力为kNkN kNF F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12'22'1'=⨯⨯⨯-+=-+= 选取螺栓强度等级为10.9级,可得MPa s 900=σ,取螺栓连接的安全系数5.1][=S ,则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ,则所需的螺栓危险剖面的直径为mm mm F d 78.1560014.31014.903.14][3.143'=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ按GB169-81,选用M16的螺栓。

机械设计试题及答案第四章 螺纹联接和螺旋传动

机械设计试题及答案第四章 螺纹联接和螺旋传动

4—34 一双头螺纹,其螺距为 8 mm,该螺纹的导程为下列哪个数值? (1)2mm;(2)4mm;(3)8mm;(4)16mm。 答案:16mm。 4-35常见的连接普通三角螺纹是哪种? (1)左旋单头;(2)左旋双头;(3)右旋单头;(4)右旋双头。 答案:右旋单头。 4—36 螺纹副中,螺母相对螺杆转动一圈时,则螺母相对于螺杆沿轴线方向 相对移动的距离等于下列中哪个数值? (1)一个螺距;(2)头数×螺距;(3)头数×导程;(4)导程/头数。 答案:头数×螺距。 4-37 一个螺纹副,如果螺纹是三头螺纹,螺纹公称直径为12mm,螺距为 2 mm,当螺杆相对位移为 12mm时,螺母相对螺杆应转动几圈? (1)1圈;(2)2圈;(3)4圈;(4)6圈。
4—51采用螺纹连接时,若被联接件总厚度较大,且材料较软,强度较低, 并需经常拆卸的情况下,一般宜采用哪种螺纹连接? (1)螺栓连接;(2)双头螺柱连接;(3)螺钉连接。
答案:双头螺往连接。 4—52采用螺纹连接时,若被连接件总厚度较大,且材料较软,强度较低, 但不需经常拆卸的情况下,一般宜采用哪种螺纹连接?
4-1常见的螺纹形式有______、______、______、________、_______。 答案:三角形螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。 4—2在常见的几种螺纹形式中,______的自锁性最好,常用于联接;_______的 传动效率最高,常用于传动。 答案:三角形螺纹;矩形螺纹。 4—3标准中规定的螺纹公称直径是指螺纹的_________。 答案:大径。 4-4螺纹联接的基本类型有___________种,它们分别是___________。 答案:四;螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。 4-5在机械制造中常见的螺纹联接件有______、______、_____和______。 答案:螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈。 4—6 GB/3103.1—1982规定,螺纹联接件分为三个精度等级,其代号为_____、 _____、________级,其中________级精度最高。常用的标准螺纹联接件(螺 栓),通常选用__________级精度。 答案: A、B、C;A;C。 4-7螺栓联接预紧的目的是增强________,以防___________。 答案:联接的可靠性和紧密性;受载后被联接件间出现缝隙或发生相对 滑移。

(完整版)机械设计-连接部分习题答案

(完整版)机械设计-连接部分习题答案

机械设计-连接部分测试题一、填空:1、按照联接类型不同,常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。

2、按照螺纹牙型不同,常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。

其中三角螺纹主要用于联接,梯形螺纹主要用于传动。

3、根据螺纹联接防松原理的不同,它可分为摩擦防松和机械防松。

螺纹联接的防松,其根本问题在于防止螺纹副转动。

4、对于螺纹联接,当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时,则应用双头螺柱联接或螺钉联接,其中经常拆卸时选用双头螺柱联接。

5、普通螺栓联接中螺栓所受的力为轴向(拉)力,而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的力为轴向和剪切力。

6、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接,应采用防松装置,以保证联接的可靠。

7、在螺纹中,单线螺纹主要用于联接,其原因是自锁,多线螺纹用于传动,其原因是效率高。

8、在螺纹联接中,被联接上应加工出凸台或沉头座,这主要是为了避免螺纹产生附加弯曲应力。

楔键的工作面是上下面,而半圆键的工作面是(两)侧面。

平键的工作面是(两)侧面。

9、花键联接由内花键和外花键组成。

10、根据采用的标准制度不同,螺纹分为米制和英制,我国除管螺纹外,一般都采用米制螺纹。

圆柱普通螺纹的公称直径是指大径,强度计算多用螺纹的()径。

圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度,管螺纹的牙型角为()度。

二、判断:1、销联接属可拆卸联接的一种。

(√)2、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。

(√)3、半圆键是平键中的一种。

(×)4、焊接是一种不可以拆卸的联接。

(√)5、铆接是一种可以拆卸的联接。

(×)一般联接多用细牙螺纹。

(×)6、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。

(√)7、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。

(√)8、三角形螺纹主要用于传动。

(×)9、梯形螺纹主要用于联接。

(×)10、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。

(×)11、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。

机械设计螺纹联接和螺旋传动答案

机械设计螺纹联接和螺旋传动答案

第3章 螺纹联接和螺旋传动答案一、 思考题(略) 二、 习题1、如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图:(1)当工作载荷为2000N 时,求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。

(2)若被联接件间不出现缝隙,最大工作载荷是多少?解:(1)螺栓刚度57735.030tan =︒=b k ,被联接件刚度145tan =︒=c k ,由图知预紧力N 40000=F 。

螺栓所受总拉力N 32472000157735.057735.040000=⨯++=++=E c b b a F k k k F F被联接件间剩余预紧力N 27322000157735.0140000=⨯+-=+-=E c b c R F k k k F Fa F 和R F 图示如下:(2)被联接件不出现缝隙,需00≥+-=E cb cR F k k k F FN .4630940001157735.00max =⨯+=+F k k k F c c b E ≤2.受轴向力紧螺栓联接,已知螺栓刚度N/mm 104.0k 6b ⨯=,被联接件刚度N/mm 106.1k 6c ⨯=,螺栓所受预紧力N 80000=F ,螺栓所受工作载荷为N 0004E =F 。

要求:(1)按比例画出螺栓与被联接件受力-变形图(比例尺自定)。

(2)在图上量出螺栓所受的总拉力a F 和剩余预紧力R F ,并用计算法求出此二值,互相校对。

(3)若工作载荷在0~4000 N 之间变化,螺栓的危险截面面积为96.6mm 2,求螺栓的应力幅σa 和平均应力σm (按计算值F 0等求σm 、σa ,不按作图求值)。

预紧后螺栓变形mm 20.0104.08000k F 6b 00=⨯==b δ 被联接件变形mm 005.0106.18000k 6c 00=⨯==F c δ (1)4000NF aF E F R(2)N 08804000106.1104.0104.080006660=⨯⨯+⨯⨯+=++=E c b b a F k k k F FN 04804000106.1104.0106.180006660=⨯⨯+⨯⨯-=+-=E c b c R F k k k F F 误差%3.2880090008800-=-=a F δ,%17.4480050004800-=-=R F δ(3)MPa 14.46.9628000880020a =⨯-=-=A F F a σ MPa 96.866.9628000880020m =⨯+=+=A F F a σ 3.气缸盖联接结构如图所示,气缸内径D =250mm ,为保证气密性要求采用12个M18的螺栓,螺纹内径15.294mm 、中径16.376mm ,许用拉应力[]σ=120MPa ,取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍,求气缸所能承受的最大压强(取计算直径d c =d 1)。

机械设计基础第10 章 螺纹连接与螺旋传动答案

机械设计基础第10 章 螺纹连接与螺旋传动答案

第10 章 螺纹连接与螺旋传动四、简答题2.螺纹为什么要防松?防松方法有哪些?各适用于什么场合?答:用于联接的普通螺纹一般都具有自锁性,在静载荷作用下不会自动松脱。

但在(1)冲击、振动或变载荷下,螺纹副和支承面间的磨擦力会下降;(2)在温度变化中,联接件与被联接件之间的温度变形有差异,或发生蠕变,使预紧力或摩擦力减小,甚至松脱。

因此在设计时就应注意螺纺联接的防松问题。

防松的根本问题是阻止螺纹副的相对转动。

具体防松措施有三种:(1)摩擦防松(弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母等);(2)机械防松(开口销与槽形螺母、止动热圈等);(3)破坏性防松(冲击、粘合等)。

机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而破坏性防松称为不可拆卸防松。

五、计算题2.用两个10M 的螺钉固定一牵曳钩,若螺钉材料为Q235,装配时控制预紧力,接合面磨擦系数15.0=f ,求其允许的牵曳力。

、解:解 查教材表10-6得 Q235的屈服极限MPa S 235=σ,查教材表10-6得,当控制预紧力时,取安全系数3.1=S 由许用应力 MPa S S 1813.1235][===σσ查教材表10-1得 10M 的小径mm d 376.81= 由公式[]σπσ==4/3.121d F a e 得 预紧力 N d F a76683.14376.81813.14/][221=⨯⨯⨯==ππσ由题图可知1=m ,螺钉个数2=z ,取可靠性系数3.1=C 牵曳力 N Cmf zF F a 17703.115.0176682=⨯⨯⨯==3.两根梁用8个6.8级普通螺栓与两块钢盖板相联接,梁受到的拉力kN 40=F ,摩擦系数15.0=f ,控制预紧力。

试确定所需螺栓直径。

FF解:已知螺栓数目8z =,结合面数2m =,取防滑系数 1.2f k =,则螺栓所需预紧力F’为1.240000'20000..0.1582t K F F N z m μ⨯===⨯⨯查表10-6得240s Mpa σ=,安全系数 1.3s S =,则得[]240/1.3184.6S s S Mpa σσ===所需螺栓直径:14 1.32000013.4184.6d mm π⨯⨯==⨯圆整后得螺栓尺寸16d mm =,故螺纹为M16.4.图示的凸缘联轴器,材料为HT200,用8个M16的螺栓联接,螺栓性能等级为8.8级。

机械设计习题集答案第十五章--螺纹连接(解答)

机械设计习题集答案第十五章--螺纹连接(解答)

15-4 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上,如图所示。

已知接合面间的摩擦系数f=0.15,螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级,装配时控制预紧力,试求螺栓组连接允许的最大牵引力。

解题分析:本题是螺栓组受横向载荷作用的典型例子.它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦力来传递横向外载荷F R 。

解题时,要先求出螺栓组所受的预紧力,然后,以连接的接合面不滑移作为计算准则,根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷F R 。

题15-4图解题要点:(1)求预紧力F ′:由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa,查教材表11-5(a),取S=1。

35,则许用拉应力: [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa , 查(GB196—86)M10螺纹小径d 1=8。

376mm由教材式(11—13): 1.3F ′/(πd 21/4)≤[σ] MPa 得:F ′=[σ]πd 21/(4×1。

3)=178 ×π×8。

3762/5。

2 N =7535 N (2) 求牵引力F R :由式(11—25)得F R =F ′fzm/K f =7535×0。

15×2×1/1。

2N=1883。

8 N (取K f =1.2)分析与思考:(1)常用螺纹按牙型分为哪几种?各有何特点?各适用于什么场合?连接螺纹用什么牙型?传动螺纹主要用哪些牙型?为什么?答:根据牙型,螺纹可以分为三角形、矩形、梯形、锯齿形等。

选用时要根据螺纹连接的工作要求,主要从螺纹连接的效率和自锁条件两个方面考虑,结合各种螺纹的牙形特点。

例如三角形螺纹,由于它的牙形角α较大,当量摩擦角υρ也较大(βρυυcos arctan arctan f f ==),分 析螺纹的效率()υρη+ψψ=tan tan 和自锁条件 Ψυρ≤,可知三角形螺纹效率较低,但自锁条件较好,因此用于连接。

北航14秋《机械设计》在线作业二答案

北航14秋《机械设计》在线作业二答案

北航《机械设计》在线作业二
单选题多选题判断题
一、单选题(共15 道试题,共45 分。


1. 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
-----------------选择:A
2. 齿轮传动中的齿面接触应力变化特征可简化为()。

A. 脉动循环变应力
B. 对称循环变应力
C. 不变化的静应力
D. 无规律变应力
-----------------选择:A
3. 与连杆机构相比, 凸轮机构的最大缺点是()。

A. 惯性力难以平衡
B. 点、线接触, 易磨损
C. 设计较为复杂
D. 不能实现间歇运动
-----------------选择:B
4. 对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是()联接。

A. 普通平键
B. 半圆键
C. 楔键
D. 切向键
-----------------选择:A
5. 平面运动副所提供的约束为()。

A. 1
B. 2
C. 1或2
D. 3
-----------------选择:C
6. 滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是()。

A. 过大的塑性变形
B. 过度磨损
C. 疲劳点蚀
D. 胶合
-----------------选择:C
7. 一般转速的滚动轴承计算准则是()。

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第32章螺纹连接的设计32-1试找出图32-27中所示螺纹连接结构中的错误,并改正。

(a)
(b)
(c)
(d)
图32-27
32-13有一刚性凸缘联轴器,用材料为Q235的普通螺栓连接以传递转矩T,现欲提高其传递的转矩,但限于结构不能增加螺栓的直径和数目,试提出三种能提高联轴器传递转矩的方法。

答:①可以适当增加结合面的数量;
②可以适当增加预紧力;
③可以适当增加接合面的粗糙度,以提高摩擦因数。

(如果第1种,不能实现,可以增加结合面数量)
32-26图32-43为由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架,两块边板各用4个螺栓与工字钢相连接,托架所受载荷随吊重量不同而变化,其最大载荷为20kN。

试确定应采用哪种连接类型,并计算出螺栓直径。

图32-43
解:根据托架的结构,可以采用普通螺栓连接或铰制孔螺栓连接。

(1)采用普通螺栓连接
螺栓组受横向载荷:kN
F
R
20
=
旋转力矩:m
N
m
N
L
F
T
R

=


=

=6000
300
20
①在横向载荷
R
F作用下,各螺栓所受预紧力,由公式(32-23),取12
.0
,2.1=
=
f
f
kμ,8
,1=
=z
m可得
kN
kN
mz
F
k
F
s
R
f25
8
1
12
.0
20
2.1
1
'=



=
=
μ
② 在旋转力矩作用T 下,各螺栓所受预紧力,由公式(32-27)可得
kN kN r T
k F z
i i
s f 71.702
75812.060002.11
2'=⨯⨯⨯=
=
∑=μ
其中mm mm r r r 2751501502
1
22821=+=
===Λ
(此题应该采用你第一次的方法,只是21F F F '+'='),因为预紧力的方向为轴向方向,直接相加
从图32-43(b )可知,各螺栓所受合预紧力为
kN
kN kN
F F F F F 14.90135cos 71.7025271.7025135cos 222'2'12
'22'1'=⨯⨯⨯-+=-+=οο 选取螺栓强度等级为10.9级,可得MPa s 900=σ,取螺栓连接的安全系数5.1][=S ,则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 6005.1/900]/[][===σσ,则所需的螺栓危险剖面的直径为
mm mm F d 78.15600
14.31014.903.14][3.143
'=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ
按GB169-81,选用M16的螺栓。

(请用下面的方法计算一下,看看结果)结果差距很大 先把横向力合成,得到最大的横向力,然后用(32-23),计算预紧力。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
在横向载荷20kN 的作用下,各螺栓所受的横向力为
kN kN z F F R R 5.28
20'===
在旋转力矩T 的作用下,各螺栓所受横向力为
kN kN r
T
k F F z
i i
f s R 49.82
75860002.11
'2'
=⨯⨯=
=
=∑=μ
kN
kN kN
F F F F F R R R R R 45.19135cos 49.85.2249.85.2135cos 222'''2
''2'=⨯⨯⨯-+=-+=οο合成 各螺栓的预紧力为:
kN kN m
F k F s R f 5.1941
12.045
.192.1'
=⨯⨯=
=
μ合成
螺栓直径:
mm mm F d 13.23600
14.3105.1943.14][3.143
'=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ
按GB169-81,选用M24的螺栓。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(2)采用铰制孔螺栓连接
① 在横向载荷R F 作用下,各螺栓所受剪力,由公式(32-25)可得
kN kN z F F R s 5.28
20===
② 在旋转力矩作用T 下,各螺栓所受剪力,由公式(32-31)可得
kN kN r Tr F z
i i s 07.7)
275(827560002
1
2
max
max =⨯⨯=
=
∑=
其中mm mm r r r r 2751501502
1
22821max =+=
====Λ 从图32-43(c )可知,各螺栓所受合剪力为
kN
kN kN
•F F F F F s s s s sR 01.9135cos 07.75.2207.75.2135cos 222max 2
max 2
=⨯⨯⨯-+=-+=οο 选取螺栓强度等级为4.6级,可得MPa s 240=σ,取螺栓连接的安全系数5.2][=τS ,
5.2][=p S ,则螺栓材料的许用剪应力MPa MPa S s 965.2/240]/[][===τστ,许用挤
压应力MPa MPa S p s p 965.2/240]/[][===σσ,则所需的螺栓危险剖面的直径为
按许用剪应力计算 mm mm m F d sR 94.101
9614.31001.94][43
1=⨯⨯⨯⨯==
τπ
按许用挤压应力计算 min
2][h F d p sR
σ=
,可知当m h 784.0min ≥时,有12d d ≥
按GB169-81,选用M12的螺栓。

32-33 图32-50所示为悬挂吊车轨道的托架,可用两个普通螺栓连接在钢梁上。

已知起吊重物时托架所受最大作用力P=10kN ,钢梁和托架材料均为A3钢,有关尺寸如图32-50所示。

试设计此螺栓连接。

图32-50
解:(1)螺栓受力分析
经分析可知,螺栓组在P 的作用下,承受轴向力和翻转力矩的作用:
轴向力:kN kN P F F Q Q 52
10
22
1
===
= 翻转力矩:m N m N M ⋅=⋅⨯=380038010
kN kN r r Mr F F M
M
31.7260
260260
38002
2222112
1
=+⨯=+=
=
由图32-50可知,左边螺栓1所受的工作拉力最大,为
kN kN F F F Q M 31.12)531.7(1
11=+=+=
(2)求螺栓所受总拉力 取螺栓相对刚度
2.0211=+c c c ,则8.02
12
=+c c c 。

取剩余预紧力F F 3.0'
'=,则
kN kN F F 693.331.123.03.01''=⨯==
预紧力:kN kN c c c F
F F 541.13)8.031.12693.3(2
12
'
''
=⨯+=++=
螺栓所受总拉力:kN kN F F F 003.16)693.331.12('
'0=+=+= (3)确定螺栓直径
选取螺栓强度等级为4.6级,可得MPa s 240=σ,取螺栓连接的安全系数5.1][=S ,则螺栓材料的许用应力MPa MPa S s 1605.1/240]/[][===σσ,则所需的螺栓危险剖面的直径为
mm mm F d 87.12160
14.310003.163.14][3.143
0=⨯⨯⨯⨯=⨯=σπ
按GB169-81,选用M14的螺栓。

(4)校核螺栓组连接的工作能力
① 连接接合面一端的挤压应力不得超过许用值,以防止接合面下段压碎,即
钢3A 'max
][p W
M A zF p ≤+=
式中接合面有效面积2
2
64800180)300660(mm
mm A =⨯-=,抗弯截面模量
37222100386.1)300660(6
180
mm mm mm W ⨯=-⨯=
带入max p 表达式,得
MPa MPa W M A zF p 784.0)10
0386.13800106480010541.132(2
63'max
=⨯+⨯⨯⨯=+=-- 由相关机械设计手册,可知钢3A max ][p p ≤,故该连接接合面的下端不至于压碎。

② 连接接合面上端应保持一定的剩余预紧力,以防止托架受力时接合面产生间隙,即
0min >p ,则
00521.0)100386.13800106480010541.132(2
63'min
>=⨯-⨯⨯⨯=-=--MPa MPa W M A zF p
故接合面上端受压最小处不会产生间隙。

综上所述,采用两个M14的螺栓,可以满足设计要求。

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