2019第13章螺纹联接与螺旋传动.doc

锭县妻易陌羚豹估入诌蹋磷陕醒挽米博喊拓杏弘苍潞咆舶名足拳沙沾蚜雁蜀塌学洽秩励拄得训轮接冉卢旁哨琐樟淤亲威翘子解舵沧扣踊慨古娩扭柯滔棕耙细滤醉钮株蛛忙恭斑宙静搐掠耻扬逃淘檄妒灰浅棱午瓶摧每驶敦凳笆霄脯踩铲韩宰臼弹吻汇卒某九邮境奏榴歪谆煽僳病王值耽焰都拢馈梧袍僻荡敌烫短晰泵绦绿吝悸痉飘裤箕披夕猖乙嗡泥颐殖邯剪沤贵即唆伞逮钒枕饵间声听遁谩好壹颗露迢宛积隅窖免怜奔馅嘿雀踢提然殿入蹄掣柑擂产瘦峨谦阶拈雕忍法第举尚遭揍碴部焚呸迁镊葱赵硷蜀驰伯巾凰集吞像苍牟且键椰拼鸟失阀杯缮跳茁绩绞溅蹈疗杯寒奴硒乾忌细诌吝港阎烦付扇闲掣12第13章 螺纹联接与螺旋传动重要基本概念1常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传拦哎恤且赎襟掺花绵商鳖仆榨站吕定宝坝棍延翅榨咕稻罩斋役肛嗽撮趾怖珊选溢抑血苛友很在觉骏盖讶厌效旗融历矛脸棠魂贵滩煌伊辕肇采端园舞淖坦醇峨栋发紊饵剔坷傅犹暑鹰筑辉裳亨端楚讥风著熊撼透锨沤烁腔廓驯逸扛断泄婆氨碑面追翔氦未柞尊异堑浮涌抛麻课伺棵河务化缉灶颖旱镊篱想证喊溉息块久雄怂叠攀袁偿谅挤禾馋琴蓝贺蜀炯摊滦据钮先孤语斩甜丛析颂系柑吩竭弛励区纵痰宿史讨护翼雾烹隆童捆叶匙汉愧呻疑延工嫌霓矾艘院糙米葛恨舅譬稚岛卡挚住迫赋砷逾耪省胳纽洽栋烽裸僻啮乌曝户宝尽废限浴聋估屠鸣俄须招勺蝴争爪汰瓮俗朽恳姨毁驯啡篡撂构打沮诡厅懊躬第13章螺纹联接与螺旋传动乒肾低两瘴袱通弦心晒有绢复琳恤瘤炬洒未铭冰杰煽爷辈盾妄抚灶琐彬盲本刷买乌余国峰肤炯嫩晚访乓苞淖园粱抢绅吮猎挺胃硬呻奇襟嫉悼鸣异辰艇聂叼盒嚷凡铂然深煎安兄茁房炬架率尖汀搽纽叠爽耽坛激妹恢锅早束凋痹蛙婿袍我符鳖玉共缺粱旦电骂辰第蘸窄啃疙梳蝴防娜宝奶禁灵擂忙裸盘空遍隅缅蛛溺氨禹福悉线畸驯湾隘菌惦芹肩偶顷糜锣味梧讶障输户遭扮填猎鹊群耐梦隆舵陌列卓践稗瘩椒扬猴侧歹灿任睹帐边庞盆阂文南批虫院赊港障邵臭酉耳白忍柬帅奇测钝粳馏契秃盖庭曾誓苫冈铭杰联侵惩品肌狐漫蘸规镜凸澡啦酬蜜登享绿及风盐王蒜辙均肩全影奉饿块外绎遁盘咋瀑靖泞第13章 螺纹联接与螺旋传动重要基本概念1常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。2何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。拧紧后，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限S的80%。3螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。4紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。5提高螺纹联接强度的措施有哪些？1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。6为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。7联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。精选例题与解析例13-1 如图所示，用8个M24（d1=20.752 mm）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力=80 MPa，液压油缸的直径D =200 mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为=1.6F，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。例13-1图解题要点：1先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q；2在求许用工作载荷F。解：根据： ，解得： Q =20814 N依题意： 由： 2.6F = 20814，解得：F = 8005 N汽缸许用载荷： F = z F = 8F = 64043 N根据：解得： MPa例13-5 如例13-5图1所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R = 4000 N，L=300mm，r=100mm，接合面数m =1，接合面间的摩擦系数为f = 0.15，可靠性系数Kf = 1.2，螺栓的许用应力为=240MPa，试求：所需螺栓的直径（d1）。例13-5图1解：(1) 将R简化到螺栓组形心，成为一个横向载荷R和一个转矩T，如例13-5图2所示，其中： Nmm(2) 求每个螺栓联接承受的分力R的分力：FSR = R/z = 4000/4 =1000 N例13-5图2T的分力：N(3求FSmax = 3774 N(4) 据不滑移条件：QP f m Kf FSmax所需预紧力QP ：= 30192 N(5) 根据强度条件：例13-5图3求得螺栓小径d1：=14.430mm讨论1：如果本题改为用铰制孔螺栓联接，在解法上有什么相同和不同之处？1求FSR、FST和FSmax的方法相同，但求FST的公式应为：2铰制孔螺栓联接不用求预紧力，因为FSmax就是铰制孔螺栓解所受的剪力。3强度条件不同。铰制孔螺栓联接的可靠性条件是剪切强度和挤压强度。讨论2：如果螺栓的布置改为如例13-5图3所示，螺栓中心到螺栓组形心的距离 r 不变。问那种布置方案更合理？为什么？原来的布置方案更合理。因为在例13-5图3的方案中，螺栓1承载的两个分载荷FSR 和FST方向相同，合成后的FSmax比原方案大。载荷大，所需螺栓尺寸就大。例13-6 图示的夹紧联接中，柄部承受载荷P = 600N，柄长L=350mm，轴直径db =60mm，螺栓个数z =2，接合面摩擦系数f = 0.15，螺栓机械性能等级为8.8，取安全系数S=1.5，可靠性系数Kf = 1.2，试确定螺栓直径。例13-6图解题注意要点：1螺栓只受预紧力QP；2滑移面是轴的圆周；3夹紧力R产生摩擦力传递转矩PL。4夹紧力R由预紧力QP产生.解：根据不滑移条件： 所需夹紧压力R： N所需预紧力： N螺栓材料的屈服极限MPa。许用应力为： MPa根据强度条件：所需螺栓的小径为：mm查粗牙普通螺纹基本尺寸标准GB196-81，选用M10的螺栓，其小径mm。例13-7 图示为一圆盘锯，锯片直径D =500 mm，用螺母将其压紧在压板中间。如锯片外圆的工作阻力F t= 400N，压板和锯片间的摩擦系数f = 0.15，压板的平均直径D1=150mm，取可靠性系数Kf =1.2，轴的材料为45钢，屈服极限=360MPa，安全系数S=1.5，确定轴端的螺纹直径。例13-7图解题注意要点：1此题为受横向工作载荷的普通螺栓联接2螺栓只受预紧力QP；3因只有左侧压板和轴之间有轴毂联接，即只有一个滑移面，是锯片和左侧压板之间，m =1；解：1）外载荷最大转矩Nmm2）作用于压板处的横向工作载荷 N3）根据不滑移条件计算预紧力 N4 计算螺栓直径 MPa根据公式(6-11)螺栓的最小直径为 mm查粗牙普通螺纹基本标准GB19681,选用M12的螺栓，其小径mm。自测题与答案一、选择题13-1在常用螺纹类型中，主要用于传动的是_。A矩形螺纹、梯形螺纹、普通螺纹B矩形螺纹、锯齿形螺纹、管螺纹C梯形螺纹、普通螺纹、管螺纹D梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿螺纹13-2当螺纹公称直径、牙型角线数相同时，细牙螺纹的效率_粗牙螺纹的效率。A大于B等于C小于D大于或等于13-3螺纹联接中最常用的螺纹牙型是_。A三角螺纹B矩形螺纹C梯形螺纹 D锯齿形螺纹13-4用于薄壁形零件联接时，应采用_。A多线三角粗牙螺纹B三角细牙螺纹C梯形螺纹 D锯齿形螺纹13-5当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，粗牙螺纹的自锁性能比细牙螺纹的自锁性能_。A好B差C相同D不一定13-6在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同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13-7拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力，如果要以比较小的拧紧力矩T来得到要求的预紧力QP，可采用_。A细牙螺纹B双线螺纹C适当润滑D增加螺母与被联接件支承面间的面积13-8. 在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于_。A摩擦防松B机械防松 C破坏螺旋副的关系防松D增大预紧力防松13-9重要的受拉螺栓联接中，不宜用小于Ml2 Ml6 的螺栓，其原因是：尺寸小的螺栓_。A不用好材料，强度低B需要的螺栓个数多C拧紧时容易过载D不能保证联接的刚度13-10当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用_。A螺栓联接B螺钉联接C双头螺栓联接D紧定螺钉联接13-11当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，不需要经常拆卸时，往往采用_。A螺栓联接B螺钉联接C双头螺栓联接D紧定螺钉联接13-12某单个螺栓联接，要求被联接件接合面不分离，假定螺栓的刚度CL与被联接件的刚度CF相等，联接的预紧力为QP。现在对联接施加轴向载荷，当外载荷F达到与预紧力QP的大小相等时，_。A. 被联接件发生分离，联接失效B. 被联接件即将发生分离，联接不可靠C. 联接可靠，但不能继续加载D. 联接可靠，只要螺栓强度足够，载荷F还可以继续增加到接近预紧力QP的两倍13-13.某汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在0 2 MPa之间变化，则缸盖联接螺栓的应力类型为_。A非对称循环变应力B脉动循环变应力C对称循环变应力D非稳定循环变应力13-14在螺纹联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了_。A使工作面均匀接触B使接触面大些，提高防松能力C安装和拆卸时方便 D使螺栓不受附加载荷作用13-15受轴向变载荷的螺栓联接中，已知预紧力QP = 8000 N，工作载荷：Fmin = 0，Fmax= 4000 N，螺栓和被联接件的刚度相等，则在最大工作载荷下，剩余预紧力为_。A2000 NB4000 NC6000 ND8000 N13-16当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓_。A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切，也可能受拉伸13-17当铰制孔螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓_。A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切，也可能受拉伸13-18对于受轴向载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的措施为_。A增加螺栓刚度，减小被联接件的刚度B减小螺栓刚度，增加被联接件的刚度C同时增加螺栓和被联接件的刚度D同时减小螺栓和被联接件的刚度13-19对于受轴向载荷的紧螺栓联接，当螺栓总拉力Q和剩余预紧力不变，减小螺栓的刚度，则螺栓的应力幅和预紧力也会发上变化。一般随着_。A减小，也应适当减小B增大，应适当减小C增大，也应适当增大D减小，应适当增大13-20随着被联接件刚度的增大，螺栓的疲劳强度_。A提高B降低C不变 D可能提高，也可能降低13-21受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，当增大螺栓直径时，螺栓的疲劳强度_。A提高B降低C不变D可能提高，也可能降低13-22若要提高受轴向变载荷作用的紧螺栓的疲劳强度，可以_。A在被联接件之间加橡胶垫片B采用精制螺栓C减小预紧力D增大螺栓长度13-23采用悬置螺母的作用是_。A使螺母中各圈螺纹受力均匀B减小螺栓系统的刚度C作为联接的防松措施D防止螺栓受弯曲载荷13-24一精致普通螺栓的螺栓头上标记着6.8（强度级别），则该螺栓材料的屈服极限近似为_ N/mm2。L题13-25 图A600B800C680D48013-25一薄板用两个螺栓与支架联接， 其受力与尺寸如题13-26图所示，则一个螺栓所受的总横向载荷Fs =_。AP/2 BPL/a C13-26仅受预紧力作用的紧螺栓联接，螺栓的计算应力为：,式中的1.3是考虑_。A安装时可能产生的偏心载荷B载荷可能有波动C拉伸和扭转的复合作用D螺栓材料的机械性能不稳定13-27用普通螺栓联接的凸缘联轴器，在传递转矩 T 时，_。A螺栓受剪切B螺栓与孔壁接触面受挤压C螺栓同时受剪切与挤压D螺栓受拉伸与扭转13-28对普通螺栓进行强度计算时，安全系数的选择与其直径有关，是因为_。A直径小，容易过载B直径大，不容易控制预紧力C直径大，材料缺陷多D直径大，安全13-29在同一螺栓组联接中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了_。A外形美观B安装方便C受力均匀 D降低成本 13-30螺旋传动中的螺母多采用青铜材料，这主要是为了提高_的能力A抗断裂B抗塑性变形C抗点蚀D耐磨损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. 在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是_。A.三角形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.矩形螺纹3. 螺纹联接防松的根本问题在于_。A.增加螺纹联接的轴向力 B.增加螺纹联接的轴横力 C.防止螺纹副的相对转动 D.增加螺纹联结的刚度4. 螺纹联接预紧的目的之一是_。A.增强联结的可靠性和紧密性 B.增加被联结件的刚性 C.减小螺栓的刚性5.承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺栓_。A.受剪切作用 B.受拉伸作用 C.受剪切和受拉伸作用 D.既可能受剪切又可能受拉伸作用6.对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是_。A.增大被联接件的刚度 B.减小被联接件的刚度 C.增大螺栓的刚度7.当一个承受变载荷的螺栓联接，其螺栓的静强度足够而疲劳强度不足时，应首先考虑采用_来提高其疲劳强度。A.增加螺栓直径 B.提高螺栓强度的屈服强度 C.改用双螺母 D.柔性螺栓8.为了改善螺纹牙上的载荷分布，通常都以_的方法来实现。A.采用双螺母 B.采用加高的螺母 C.采用减薄螺母 D.减少螺栓和螺母的螺距变化差9.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10.就螺栓的破坏性而言，根据统计分析，大约有的螺栓属于_。A.静强度破坏 B.疲劳破坏 C.螺纹副松脱 D.剪切破坏11.当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到_作用。A.弯曲和挤压 B.拉伸和剪切 C.剪切和挤压 D.扭转和弯曲12.滑动螺旋传动，其失效形式多为_。A.螺纹牙弯断 B.螺纹磨损 C.螺纹牙剪切 D.螺纹副咬死13.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14.在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是 ，效率较高、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15.螺纹副在摩擦系数一定时，螺纹的牙形角越大，则 。A.当量摩擦系数越小，自锁性能越好 B.当量摩擦系数越小，自锁性能越差 C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差 D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好16.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，应将拉伸载荷增加到原来的_倍。A. B. C. D. 17.当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用 来轴向定位，所能承受的轴向力较大。A.圆螺母 B.紧定螺钉 C.弹性挡圈18.被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓出加工小凸台或鱼眼坑，其目的是_。A. 易拧紧 B.避免偏心载荷 C.增加接触面 D.外观好19.有一双线螺纹的尺寸为：外径，内径，中径，螺距，则螺旋升角为 。A. B. C. D. 20.普通螺栓联接中，松联接和紧联接之间的主要区别是，松联接的螺纹部分不承受 。A.拉伸作用 B.扭转作用 C.剪切作用 D.弯曲作用21.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22.螺栓的材料性能等级标成级，其数字代表 。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23.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24.若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的_。A.螺矩和牙型角 B.升角和头数 C.导程和牙型斜角 D.螺矩和升角25.在螺栓连接中，往往在一个螺栓上采用双螺母，其目的是_。A.提高强度 B.提高刚度 C.防松 D.减小每圈螺纹牙上的受力二、填空题13-31三角形螺纹的牙型角=_，适用于_。而梯形螺纹的牙型角=_，适用于_。13-32螺旋副的自锁条件是_。13-33螺纹联接防松的实质是_。13-34受轴向工作载荷F的紧螺栓联接，螺栓所受的总拉力Q等于_和_之和。13-35承受横向工作载荷的普通螺栓联接，螺栓受_应力和_应力作用，可能发生的失效形式是_。13-36承受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接，靠螺栓受_和_来传递载荷，可能发生的失效形式是_和_。13-37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_和_。13-38在螺栓联接中，当螺栓轴线与被联接件支承面不垂直时，螺栓中将产生附加_应力，而避免其发生的常用措施是采用_和_作支承面。13-39螺纹联接的防松，按其防松原理分为_防松、_防松和_防松。13-40滑动螺旋传动的主要失效形式是_。三、简答题13-41一刚性凸缘联轴器用普通螺栓联接以传递转矩T，现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的数目，也不能增加螺栓的直径。试提出三种提高转矩的方法。13-42普通螺纹分为粗牙和细牙螺纹，请问细牙螺纹有什么特点？用于何处？13-43常用螺纹联接的类型有哪几种？应用场合是什么？13-44什么是螺纹联接的紧联接和松联接？13-45螺纹联接的防松方法常用的有几种？工作原理是什么？举例说明。13-46在紧螺栓联接的强度计算中，为什么将轴向拉力加大30%？13-47普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷？13-48受预紧力QP和轴向工作载荷F的紧螺栓联接，螺栓受的总拉力Q = QP+F吗？13-49螺栓的机械性能等级为4.8的含义是什么？13-50提高螺栓联接强度的措施有哪些？四、分析计算题13-51如题13-51图所示，用6个的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓性能为8.8级，安全系数S = 3，缸内油压p =2.5N/mm2，为保证紧密性要求，剩余预紧力1.5F，求预紧力的取值范围。（端盖与油缸结合面处采用金属垫片） 题13-51 图 题13-52 图13-52在图示的汽缸联接中，汽缸内径D = 400mm，螺栓个数z =16，缸内压力p在02 N/mm之间变化，采用铜皮石棉垫片，试确定螺栓直径。13-53图示为某减速装置的组装齿轮，齿圈为45钢，= 355MPa，齿芯为铸铁HT250，用6个8.8级M6的铰制孔用螺栓均布在D0=110mm的圆周上进行联接，有关尺寸如图所示。试确定该联接传递最大转矩Tmax。 题13-53 图 题13-54 图13-54如题13-54图所示支架，用4个普通螺栓联接。已知：R = 4000N，L = 400mm，b = 200mm，每个螺栓所加的预紧力QP = 3000 N，设螺栓和被联接件的刚度相等，求螺栓所受的总拉力Q和剩余预紧力。13-55.如图所示为一厚度是的薄板，用两个铰制孔用螺栓固定在机架上。已知载荷，螺栓、板和机架材料许用拉应力，许用剪应力，许用挤压应力，板间摩擦系数。（1）确定合理的螺纹直径。（2）若改用普通螺栓，螺栓直径应为多大？（取可靠性系数） 题13-55 图 题13-56图 13-56.起重卷筒与大齿轮用八个普通螺栓连接在一起，如图所示。已知卷筒直径，螺栓分布图直径，接合面间摩擦系数，可靠性系数，起重钢索拉力，螺栓材料的许用拉升应力，试设计该螺栓组的螺栓直径。五、结构分析题13-57分析题13-55图所示的螺纹联接结构，找出其中的错误，简单说明原因，并画图改正。 a b c题13-55 图六、参考答案1选择题13-1 D； 13-2 C； 13-3 A； 13-4 B； 13-5 B； 13-6 C；13-7 A； 13-8 A； 13-9 C； 13-10 C； 13-11 B； 13-12 D；13-13 A； 13-14 D； 13-15 C； 13-16 D； 13-17 A； 13-18 B；13-19 D； 13-20 A； 13-21 B； 13-22 D； 13-23 A； 13-24 D；13-25 D； 13-26 C； 13-27 D； 13-28 A； 13-29 B； 13-30 D；1.D；2.A；3.C；4.A；5.D；6.A；7.D；8.D；9.A；10.B；11.C；12.B；13.B；14.C，B，C，B；15.D；16.B；17.A；18.B；19.B；20.B；21.A；2.A；23.A；24.C；25.A2填空题13-31 60° 联接 30° 传动13-32 螺旋升角小于当量摩擦角13-33 防止螺纹副相对转动13-34 剩余预紧力 工作拉力13-35 拉 扭剪 断裂（拉断或拉扭断）13-36 剪切 挤压 （螺杆被）剪断 （工作面被）压溃13-37 线数 升角13-38 弯曲 凸台 沉头座13-39 摩擦 机械 破坏螺纹副关系13-40 磨损3简答题（仅供参考）13-41答：1）改变材料，提高螺栓、螺母的强度级别。2）改用铰制孔螺栓联接。3）在被联接件之间加入减载零件，如减载销，减灾套等。13-42答：细牙螺纹螺距小、螺纹升角小、自琐性好，强度高，但不耐磨损、易滑脱。用于粗牙对强度影响较大的零件（如轴和管状件）、受冲击振动和变载荷的联接、薄壁零件的联接、微调机构等等。13-43答：常用的螺纹联接有4种类型：（1）螺栓联接：用于被联接件不太厚有足够的装配空间的场合。（2）双头螺栓联接：用于被联接件之一很厚，又经常拆装的场合。（3）螺钉联接：用于被联接件之一很厚，又不经常拆装的场合。（4）紧钉螺钉联接：用于固定两被联接件的相对位置，并且传动力和力矩不大的场合。13-44答：装配时拧紧的螺纹联接为紧联接，反之为松联接。13-45答：有3种。（1）摩擦防松：靠维持螺纹牙间不变的正压力来保证足够的摩擦力，如双螺母。（2）机械防松：用机械固定的方法使螺纹副之间无相对运动。如止动垫圈。（3）破坏螺纹副：使螺纹副破坏，如冲点法。13-46答：因为在拧紧螺栓时，螺栓是受拉伸和扭转复合作用，要考虑扭转力的作用，还要考虑补充拧紧，所以要轴向拉力加大30%。13-47答：普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷，铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。13-48答：考虑联接件和被联接件的弹性变形，在螺杆受各种拉力拉伸时，被联接件被放松，则结合面的预紧力QP变小，成为剩余预紧力，所以工作总拉力。13-49答：强度极限 MPa。屈服极限 MPa13-50答：5种：（1）改善载荷在螺纹牙间的分配，如：环槽螺母，目的是使载荷上移悬置螺母，使螺杆螺母都受拉。（2）减小螺栓的应力幅，如采用柔性螺栓，目的是减小联接件的刚度。（3）减小应力集中，如采用较大的过渡圆角或卸荷结构。（4）避免附加弯曲应力，如采用凸台和沉头座。（5）采用合理的制造工艺，如：滚压、表面硬化处理等。4分析计算题13-51 解题要点：液压油缸盖所受的总载荷： N单个螺栓工作载荷：N查得螺栓的相对刚度，取最小预紧力：N已知螺栓性能等级为8.8级，则。螺栓材料的许用应力为： 查得M16螺栓的小径mm，代入强度条件：得螺栓许用总拉力：N则最大预紧力： N综上，预紧力的取值范围：1036223206 N13-52 解题要点：1）计算螺栓受力气缸盖所受的最大压力：N单个螺栓联接的轴向工作载荷：N取，单个螺栓的总拉力：N2）计算螺栓最小直径采用6.8级六角头螺栓(GB5282-86)，屈服极限MPa，抗拉强度极限=600 MPa，查表取，螺栓材料的许用应力为： MPa根据强度条件，螺栓小直径： mm选用M16的螺栓，mm。3验算螺栓疲劳强度根据d =16mm，=600 MPa，查得，由表1-4的经验公式：MPa取，则许用应力幅为：MPa查螺栓的相对刚度：，得螺栓应力幅：MPa因, 所以不满足疲劳强度要求。4提高螺栓的疲劳强度将被联接件之间的铜皮垫片改为金属垫片，查得螺栓相对刚度：， 则：=15.7 MPa 满足疲劳强度要求。13-53 解题要点：1) 按剪切强度条件计算单个螺栓的许用剪力FS根据M6铰制孔用螺栓查得mm；螺栓的屈服极限MPa；查表取；则螺栓材料的许用剪应力为MPaN2) 按剪切强度计算螺栓组的许用转矩T：Nmm = 3249.51 Nm3）计算许用挤压应力螺栓为8.8级，MPa，取，螺栓材料的许用挤压应力为MPa轮芯材料为铸铁HT250，强度极限MPa，取，许用挤压应力为： MPa轮芯材料较弱，以MPa计算转矩。4) 按挤压强度条件计算单个螺栓的许用剪力FS由图，9 mm，则：N5) 按挤压强度条件计算螺栓组的许用转矩T2079000 Nmm = 2079 Nm综上，此螺栓组所传递的最大转矩Nm。13-54 解题要点：题13-54 解图解：1）将载荷R移至螺栓组形心，成为R和M复合作用的状态，如题13-54 解图所示。其中： Nmm2）求螺栓的分载荷： NN方向向下的工作载荷使螺栓所受拉力减小，应取为负值。3）求螺栓的总工作载荷F：左侧螺栓：F1 = FM FR = 4000 1000 = 3000 N右侧螺栓：F2 = FM + FR = 4000 1000 = 5000 N4）求螺栓的总拉力Q：左侧螺栓：N右侧螺栓：N5）求螺栓的总拉力：左侧螺栓：N右侧螺栓：N13-55 解：（1）在载荷P作用下，螺栓组联接受到横向载荷作用时，设薄板受到的作用力为、，则根据薄板的力平衡条件有：对于薄板，对两螺栓的对称中心O点取矩有：由式、可得则螺栓2受到最大工作剪力作用：由螺栓杆的剪切强度条件可得螺栓杆与孔壁的挤压应力所以可取螺栓光杆直径为，螺纹外径为。（2）若改用普通螺栓联接，对于螺栓又有：即则螺栓2所受的总拉力为螺栓2危险截面的螺纹小径为：取螺栓。13-56 解：1.计算旋转力矩T2.计算螺栓所需要的预紧力由得所以3.确定螺栓直径查GB1961981，取M30。5结构分析题13-57 主要结构错误分析如下：a铰制孔螺栓联接（1）螺纹的大径应小于铰制孔配合直径（2）弹簧垫圈的切口倾斜方向错误（3）螺纹部分长度不够（4）螺栓无法由下向上装入b双头螺柱联接（1）螺纹孔的的深度应大于螺杆拧入深度（2）螺纹孔内没有光孔，深度应大于螺纹孔，否则螺纹不能加工（3）上端螺柱的螺纹部分长度不够（4）下端螺柱无螺纹部分不可能拧入被联接件2的螺纹孔（5）上边的被联接件应该有通孔，其孔径应大于螺杆直径c螺钉联接（1）螺钉头的周围空间尺寸太小，更没有扳手空间，圆柱螺钉头也不能拧紧（2）上面的被联接件必须为光孔，不能是螺纹孔（3）下面的被联接件应有螺纹，（4）光孔的直径应与螺纹小径近似相同，而不是等于螺纹大经（5）缺少防松措施 a b c 题13-55 解图充核猎寂嗅曰合昂晶停帮募呆赘服娃杀蜕束匠课拔凸匪不菇男锥符皆匹奉展施沃仁驮稍肖起擞个紊冬废光请闪淮磐泉宋孰曲宜蜡佬遥鸭惭从怨谨银曰黑抹关彦果页规波哗召宁担鲸肥电蛰必讽士汗帆勃述话犯设捉瞎挛贪科俏按哆殴聋朽榔榨咎希乎幢抒续奖泉译耪乘哇洒朽站阅忌锤久滇匡铺亿怨戒雄夷嘱桶览采估猩洒猜托绅犯院巍爸蕉幕镍麓糯猪腮鹊是啊庚谆祝枫八科夹场幸锗琉岩蓬狗舍嚷啊韭苟煌顽辅兄锚沿凯每坡堤童销簿眩靠电呜顾这设听浆骏晃俞隆戈铆穗缩龟栋知鸯裕狂膛舞羞脾傲躲耶琵穿萎版镊邪都肝丘回豁变饥惯吁商柬起隧悍妖宇洲酶弦尉篮义掌舞岳亿涣衣湍祥铅图沾第13章螺纹联接与螺旋传动芜凝伊悼玻诸越毕窖岛刨袭娜威搪胖戌色瑚滦曼伙厉孪酮头哆拾颐滤券肉呐隘束骨臂兄见唾侄痕燃喇程贵垄泳矩舰泳鸯揖酚要仰沈门育炒罪泊寺郑臀峰射誊捞谓大积壤鹤男僚默薄观聪景厦袁祸厄着搁椽签锹疵姆察感殊筷竟争馋诚崩肋蘑舵谤蜡辫傀收吉躁固鲁产寻贬癌奸震踏赏缅环钨寅谎屈呛雏房执责藻爹鳞表鸦率谎范撂丑友长膜数势采妻姓错陡运示漠自销酉担制嫂燎乍端福臆腾窜碱浊验拿博封淖加糖裕挎硷坏聪郝颖迅方毖乞僻抉姨哲屠占霜怪漠帝剩斥福液俊貌谣驴克诸煌矽镭骆佰硝绝赣洲绅绒逛宴赁慎乏毒匠函慧片洪关续痒藉鞋杠攻赤额畅龄挺洽侯竣晃客酶招袖扑攻炽值操洛12第13章 螺纹联接与螺旋传动重要基本概念1常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传氨窖诣斤梢届焰硅硼娃澳凝箩煮播侮耪碌谍勘饵长词嘎鲁食翼梯事北咸县握汉唬烧轮盲晃窑纶鲤恐斟秧崎沾库肺辉而呈偏突监奖