机械设计第五章作业

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第五章螺纹连接和螺旋传动

一、填空题

1、螺纹的公称直径是指螺纹的。

2、螺纹连接时，将螺纹做成腰杆状是为了减少以减少总拉力的变化范围。

3、三角形普通螺纹的牙形角α＝，适用于；三角形管螺纹的牙形角α＝，适用于；而梯形螺纹的α＝，适用于。

4、螺纹连接防松的实质是。

5、在拧紧螺栓时，控制拧紧力的方法有、、。

6、当两个联接件之一太厚，不宜制成通孔，切需经常拆装时，宜采用。

7、螺旋副的自锁条件是。

8、水管连接采用螺纹连接。

9、管螺纹的尺寸采用制。

10、粗牙螺纹和细牙螺纹比较，自锁性高的螺纹为。

11、当螺纹大径相同时，细牙螺纹比普通三角形螺纹的螺距。

12、螺栓连接预紧的目的是增加连接的和。

13、防止螺母松脱的方法主要有防松和防松两类。

二、选择题

1、同时受预紧力Q

P

和工作拉力F的普通螺栓，其总拉力Q为。

A、Q

P +F B、Q

P

‘+F C、Q

P

+

m

b

m

c

c

c

D、Q

P

’+△F

2、联接螺纹中，细牙螺纹比粗牙螺纹自锁性好的原因是。

A、牙形角小

B、当量摩擦系数大

C、螺纹升角小

D、螺纹牙的工作圈数多

3、为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用。

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________。

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，且联接不需要经常拆装时，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

6、被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠______来传递。

A、接合面之间的摩擦力

B、螺栓的剪切和挤压

C、螺栓的剪切和被联接件的挤压

三、问答题

1、连接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置？试分别举出两个机械防松和摩擦防松的例子。

2、计算普通螺纹连接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度？

3、为什么螺母螺纹的圈数不宜大于10？通常采用哪种结构形式可使各圈螺纹牙的载荷分布趋于均匀？

4、普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接的主要失效形式是什么?计算准则是什么?

6、试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。

a)螺钉联接b)双头螺柱联接c)铰制孔用螺栓联接d)紧定螺钉联接

四、计算题

1、如图所示，方形盖板用4个M16（d

1

＝13.835mm）的螺钉于箱体连接，盖板中

心O点装有吊环，已知F

Q

＝20KN，尺寸如图所示，要求：

（1）当取残余预紧力F

1

＝0.6F（F为工作拉力），螺钉材料的性能等级为6.6级，安全系数S＝3时，核定螺钉的强度（螺栓材料的许用拉伸应力为MPa

180

]

[=

σ）

解：KN

Q

F5

4

20

4

=

=

=

KN

.

F

.

F

.

F

F8

5

6

1

6

1

6

2

=

⨯

=

=

+

=

M P a

]

[

M P a

.

.

.

d

F

.

180

18

69

835

13

4

1

1000

8

3

1

4

1

3

1

2

2

1

2=

<

=

⨯

⨯

⨯

=

=σ

π

π

σ

2、在图示气缸盖的螺栓连接中，已知气缸的直径D＝400mm，气缸内气体的压强

p在0～0.6MPa的范围内循环变化，采用16个M22的螺栓（d

1

＝19.294mm），连

接的相对刚度b b m C C C +＝0.8，其残余预紧力F 1＝1.6F ，螺栓的疲劳极限σ－

1tc =150MPa ，螺栓的材料常数Ψσ＝0.2，螺栓的综合影响系数K σ＝3.95，试按疲劳强度校核螺栓的强度(设计安全系数S 取1.5)。

解：N P D Q 753986.04004

422=⨯⨯=⨯=ππ

N Q F 4712167539816=== 载荷F 在0～4712N 之间变化 由F F F F F C C C F F F F m

b b +=+=++=∆+=6.11002， 得N F F F F 2.84818.18.06.20==-=

N F F F F 2.1225147126.26.21max 2=⨯==+=

N F F 2.84810min 2==

MPa d F 9.41294.1942.1225142

21max

2max =⨯==ππ

σ MPa d F 29294

.1942.8481422

1min

2min =⨯==ππ

σ MPa a 45.62

299.412min

max =-=-=σσσ