机械设计基础第九章作业

第九章螺纹联接与螺旋传动

一、填空题

1．图示板A用4个铰制孔螺栓固定在板B上，受力F，其中螺栓受力最大。

2．常用螺纹中，用于连接的螺纹应采用螺纹，其原因；牙根强度高，制造方便的螺纹是；常用于单向传动的螺纹是。

3．受轴向工作载荷的紧螺栓连接，螺栓和被连接件的刚度分别为C L和C T，其预紧力Q P，则残余预紧力为。

4．拧紧螺母时，螺栓的横截面产生应力和应力。

5．变载荷下工作的紧螺栓连接，当螺栓总拉力F。不变的情况下，减小螺栓长度而不改变直径，螺栓的应力幅将，其连接强度将。6．螺纹联接防松的关键是，按工作原理，主要分为防松、防松和防松。

7．对于承受变载荷的受拉螺栓连接，在工作载荷和残余预紧力不变的情况下，通过和可以达到减小应力幅的目的。

8. 在设计受轴向载荷紧螺栓连接时，当验算强度不满足时，可采取措施、

、。

二、判断题

1、三角形螺纹由于具有自锁性所以常用于联接螺纹。（）

2、双头螺柱联接用于两个被联接零件之一较厚且经常拆装的场合下。（）3．一个零件也可以是一个构件。（）

4．细牙普通螺纹，牙细不耐磨，容易滑扣，所以自锁性能不如粗牙普通螺纹。（）

5．采用加厚螺母是提高螺纹联结强度的一个有效办法。（）

6、螺钉联接用于两被联接零件之一较厚且不能经常拆装的场合下。（）

7、三角形螺纹比矩形螺纹的传动效率高。（）

8、梯形螺纹由于传动效率高常用于传动螺纹。（）

三、简答题

1．常用的联接螺纹为什么采用三角形螺纹？而梯形螺纹则用于传递动力和运动？

2．螺纹连接的防松方法，按其工作原理可分为哪几种？针对每一种试举一例。

四、计算题

1．液压缸盖螺栓组选用6个M16的螺栓。若已知螺栓的小径d1=13.835mm，螺栓材料许用拉应力[σ]=110MPa，液压缸直径D=150mm，液压缸压强P=2MPa，预紧力Qp=11000N，螺栓的相对刚度K L=0.8，进行下列计算：

（1）求单个螺栓所受的工作载荷Q、总拉力Q0和被联接件间的残余预紧力Qp’；（2）校核螺栓的强度是否满足；

（3）按比例画出螺栓与被联接件间的受力变形图，并在图中标出螺栓和被联接件的初始变形量δL，δT和Qp，Q，Qp’，Q0。

2. 图示支架用4个普通螺栓联接在立柱上，已知载荷P=12400N，联接尺寸参数如图，结合面摩擦系数f=0.2，螺栓屈服强度σs=270MPa，安全系数S=1.5，螺栓相对刚度0.

3.防滑系数1.2。求所需螺栓最小直径。

3. 一方形盖板用四个螺栓与箱体联接，结构尺寸如图，盖板中心点吊环受拉力Fn=20000N，假设残余预紧力为0.6Fn，螺栓屈服强度480MPa，安全系数S=3 求（1）螺栓受的总的拉力；（2）若制造误差吊环由O点移动到O’，且'=，求受力最大的螺栓的总拉力

5

mm

OO2

4．如图所示以厚度δ=12mm的钢板用四个普通螺栓固联在厚度δ1=30mm的铸铁支架上，已知载荷F=12000N，L=400mm，α=100mm，试确定螺栓的小径的计算值。已知结合面间的摩擦系数为f=0.15，防滑安全系数k S=1.2，螺栓性能等级4.6，材料普通碳素结构钢，屈服极限σs=240MPa，安全系数S=2.2。

5．图示一起重机卷筒，钢丝绳起重量W＝60000N，利用双头螺柱夹紧产生的摩擦力矩使转矩由齿轮传到卷筒上。由8个螺柱均匀分布在直径D＝500mm的圆周上。连接件接触面间的摩擦系数为f＝0.12，且希望摩擦力矩比计算值大20％，螺柱材料为6.8级，45钢，控制预紧力，取安全系数[S]＝2，试求：螺柱所需最

小直径（或计算直径）。

6. 图示为一12mm厚度的薄板，用三个普通螺栓固定在机架上。已知R＝6000N，螺栓、板和机架材料许用拉应力[σ]＝120MPa，许用剪切应力[τ]＝90MPa，许用挤压应力[σp]＝150MPa，板间摩擦系数f c＝0.2。

求：（1）确定合理的螺栓直径。（2）如改用铰制孔螺栓，直径怎样变化？应如何计算。

键联接

一、填空

1．平键连接的主要失效形式为。

2．键连接中，和用于动连接。当轴向移动距离较大时，宜采用，其失效形式为。

3．在平键连接中，静连接应验算强度，动连接应验算强度。

4. 普通平键的工作面是，承载能力主要取决于。

5. 平键联接选取键的b*h主要取决于。

6. 根据齿形不同，花键分为、和三种。

二、判断题

11、平键联接不能够实现轴和轴上零件的周向固定（）。

12、平键连接一般应按不被剪断而进行剪切强度计算。（）

13、半圆键联接不能实现轴上零件的周向固定。（）

三、计算题

1.轴上齿轮轮毂与轴的联接拟用普通平键联接。已知：材料均为钢，无冲击。扭矩T=600N.m，轴直径d=75mm，与轮毂配合的轴段长度L’=80mm，确定普通平键的类型和尺寸。