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 。

（10）在一定的变载荷作用下，承受轴向工作载荷的螺栓联接的疲劳强度是随着螺栓刚度的自己而；且随着被联接件刚度的增加而。

（11）发动机缸体与缸盖的螺栓联接经常拆装，应使用联接，为了控制预紧力需用扳手拧紧。

（12）普通螺栓联接承受横向外载荷时，依靠承载，螺栓本身受作用，该螺栓联接可能的失效形式为。

铰制孔用螺栓联接承受横向外载荷时，依靠承载，螺栓本身受力作用，螺栓可能的失效形式为和。

三、选择填空（1）采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用。

A．螺栓联接； B．双头螺柱联接； C．螺钉联接。

（2）在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是，效率最高，牙根强度较大，制造方便的是，联接螺纹常用，传动螺纹常用。

A．矩形螺纹； B．梯形螺纹； C．三角螺纹。

（3）螺纹副在摩檫系数一定时，螺纹的牙形角越大，则。

A．量摩擦系数越小，自锁能力越好；B．量摩擦系数越小，自锁能力越差；C．量摩擦系数越大，自锁能力越差；D．量摩擦系数越大，自锁能力越好。

（4）计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的倍。

A．1.1； B．1.3； C．1.5； D．1.7。

（5）被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或鱼眼坑，其目的是。

A．易拧紧； B．避免偏心载荷；C．增大接触面； D．外观好。

( 6 ) 当螺纹公称直径、牙形角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能。

A．被联接件的橡胶垫片改为皮革垫片；B．在螺母下放置弹性单元；C．被联接件的金属垫片改为橡胶垫片；D．去掉螺母下放置弹性单元而改为普通平垫圈。

（7）受轴向载荷的紧螺栓联接，在工作载荷F和残余预紧力不变的情况下，要提高螺栓强度，可以采取的措施有。

A．减小螺栓刚度，增大被联接件刚度；B．同时减小螺栓与被联接件的刚度；C．增大螺栓刚度，减小被联接件刚度；D．同时增大螺栓与被联接件的刚度。

（8）一螺栓联接拧紧后预紧力为p Q ，工作时又受轴向工作拉力F ，被联接件上的残余预紧力为'p Q ，则螺栓所受总拉力Q 等于 。

（)/(m b b C C C +为螺栓的联接相对刚度）A ．F Q p +；B ．F Q p +'；C ．'P p Q Q +；D ．)/('m b b p C C F C Q +⨯+。

（9）用于薄壁零件联接的螺纹，应采用 。

A ．三角形细牙螺纹；B ．梯形螺纹；C ．锯齿形螺纹；D ．多线三角形粗牙螺纹。

（10）在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是 。

A ．单线矩形螺旋副；B ．单线梯形螺旋副；C ．双线矩形螺旋副；D ．双线梯形螺旋副。

（11）螺栓的材料性能等级标成8.6级，其数字8.6代表 。

A ．对螺栓材料的强度要求；B ．对螺栓的制造精度要求；C ．对螺栓材料的刚度要求；D ．对螺栓材料的耐蚀性要求。

（12）对于外载荷是轴向变载荷的重要联接，螺栓所受总拉力在'F 与0F 之间变化。

则螺栓的应力变化规律按 。

A ．=r 常数；B ．=min σ常数；C ．=m σ常数。

四、判断题（1）螺纹公称直径、牙行角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性好。

（ ） （2）为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓刚度。

（ ） （3）三角形螺纹的牙形角比矩形螺纹的牙形角大，故三角形螺纹主要用于螺纹联接，而矩形螺纹主要用于螺旋传动。

（ ） （4）螺栓联接中的螺栓受横向载荷时只需计算剪切强度和挤压强度。

（ ） （5）在有气密要求的螺栓联接结构中，结合面之间不用软垫片进行密封而采用密封环结构，这主要是为了增大被联接件的刚度，从而增大螺栓的疲劳强度。

（ ）（6）在螺纹联接中，采用加高螺母以增加旋和圈数的办法对提高螺栓的强度并没有多少作用。

（ ）（7）减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。

（ ）（8）受横向载荷的铰制孔精配螺栓联接，螺栓的抗拉强度不需要进行计算。

（ ）（9）受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷的。

（ ） （10）螺栓组受转矩作用时，螺栓的工作载荷同时受到剪切和拉伸。

（ ） 五、计算题1.一悬臂梁由四个普通螺栓联接固定于立墙上的两个夹板间，如图所示，已知载荷P=1000N ，螺栓布局和相关尺寸如图示，试选择螺栓直径d 。

注： （1）螺栓材料45钢 []σ=360N/mm ；（2）图示尺寸单位为mm ；（3）板间摩擦系数f=0.15，可靠性系数K=1 .2； （4）螺纹标准见下表； 螺纹外径)(m m d56 8 10 121416螺纹内径)(1mm d 4.134 4.9176.6478.37610.106 11.835 13.835题2-1图2.如图所示的夹紧联接柄承受载荷Q=600N ，螺栓个数z=2，联接柄长度L=300mm ，轴的直径d=60mm ，夹紧结合面的摩擦系数f=0.15，考虑摩擦传力的可靠性系数2.1=f K 。

试确定该联接螺栓的直径（螺栓材料为Q235,[]sσσ6.0=，MPa s 240=σ）。

3.螺栓组联接的二种方案如图所示，已知外载荷R ，L=300mm ，a=60mm ，求： （1）螺栓组在两个方案中受力最大螺栓的剪力各为多少？（剪力以R 的倍数表示）（可用计算法或作图法求） （2）分析哪个方案较好，为什么？4.图为一钢制液压油缸，油压MPa P 3=（静载），油缸内径mm D 130=，缸盖由6个16M （小径mm d 835.181=）螺栓联接在缸体上，已知螺栓的刚度b C 和缸体、缸盖的刚度m C 的关系为b m C C 4=，螺钉材料的许用应力[]MPa 160=σ，根据联接的紧密性要求，残余预紧力F Q p 5.1'≥（F 为每个螺栓的工作拉力），求预紧力p Q 应控制在什么范围内才能满足此联接的要求？题2-2图题2-3图题2-4图5.有一钢制液压油缸，如图所示。

缸内油压2/3mm N P =，缸体内径mm D 160=，螺栓分布直径mm D 2000=，缸盖外径mm D 2401=。

为保证气密性要求，残余预紧力取为工作载荷的6.1倍，螺栓间弧线距离不大于mm 100。

已知螺栓的许用应力为[]MPa 180=σ。

试计算： （1）最少的螺栓数目； （2）单个螺栓承受的总拉力； （3）螺栓小径。

6.图示支架用4个普通螺栓与立柱相联接。

已知载荷N P 12000=，mm L 150=，mm H 160=，接合面摩擦系数15.0=f ，螺栓材料的许用应力[]2/180mm N =σ,被联接件刚度b m C C 3=，b C 为螺栓刚度。

取防滑系数2.1=s K ，求所需螺栓小径1d （接合面工作能力不能验算）。

7 .某受轴向变载荷的紧螺栓联接，已知螺栓的刚度系数与被联接件相同，且121==C C ，螺栓的预紧力N Q 90000=，轴向工作变载荷为N Q 90000=-。

（1）画出该螺栓联接的“力—变形”图，并在图上标出残余预紧力0'Q ，螺栓的载荷增量Q ∆及螺栓的总拉力b Q 的位置，它们的值为多少？（2）该联接的结合面刚要离缝时，所允许的最大工作载荷max Q 为多大？ （3）若已知螺栓的小径尺寸mm d 91=，则螺栓的工作应力幅a Q 为多大？题2-5图题2-6图8. 图示的方形盖板用四个12M （mm d 106.101=）的螺栓与箱体联接，位于对称中心O 处的吊环受拉力∑F ，已知螺栓的许用应力[]MPa 427=σ，F Q p 6.0'=；问：（1）作用在吊环上的最大拉力=∑F ？ （2）由于制造误差，吊环的位置由O 移至'O 点，若测得25'=OO ，求∑F下受力最大螺栓的工作拉力F 。

（3）说明在（2）情况下，该螺栓组联接是否安全？9.如图为受轴向工作载荷的紧螺栓联接工作时力和变形的关系，试问：（1）螺栓刚度b C 和被联接件刚度m C 的大小对螺栓受力Q 有何影响？（2）若预紧力N Q p 800=，工作载荷,1000N F =b m C C 4=，试计算： A.螺栓上总的载荷QB.残余预紧力'p Q10.图示支架用4个普通螺栓联接在立柱上，已知载荷N P 12400=，联接的尺寸参数如图示，接合面摩擦系数2.0=f ，螺栓材料的屈服极限2/270mm N s =σ，安全系数S=1.5，螺栓的相对刚度3.0=+mb bC C C ，防滑系数2.1=s K 。

试求所需螺栓小径1d 。

题2-8图题2-9图题2-10图螺纹联接与螺旋传动答案一、填空（1）大，中。