螺紋連接作業(yè)

1、作業(yè)作業(yè) 10-1選擇題 10-2填空題 （1）螺紋升角小于等于當(dāng)量摩擦角 （2）大 中 小 （3）自鎖 小 減小當(dāng)量摩擦系數(shù)，提高傳動(dòng)效率 （4）防止螺紋副的相對(duì)運(yùn)動(dòng) （5）接合面間的滑移、螺栓被拉斷 螺桿被剪斷和螺桿與孔壁接觸面被壓潰 （6）采用定力矩扳手、測(cè)力矩扳手、測(cè)量螺栓伸長量等 （7）普通平鍵、薄型平鍵、導(dǎo)向平鍵、滑鍵 普通平鍵、 薄型平鍵 導(dǎo)向平鍵、滑鍵 （8）C型(半圓頭)鍵 鍵寬16mm,鍵長（公稱長度） 100mm （9）工作面壓潰和鍵被剪斷 pp； 工作面的過度磨 損 pp，pp （10）小徑 齒形 10-3為什么單線普通三角螺紋主要用以連接？而多線梯形、矩形 和鋸齒形螺

2、紋主要用以傳動(dòng)？ 答：單線普通三角螺紋的當(dāng)量摩擦角大，效率低，自鎖效果好， 多用于連接。 多線梯形、矩形和鋸齒形螺紋當(dāng)量摩擦角小，效率高，多用于傳動(dòng)。 作業(yè)作業(yè) 10-4 擰緊螺母與松退螺母時(shí)螺紋效率如何計(jì)算？ 哪些參數(shù)影響螺旋副的效率？ )(ant ant v ant -ant）（ 答：擰緊螺母時(shí)，；松退螺母時(shí)， 影響螺旋副效率的參數(shù)有: 2 tan np d 而所以n,p,d2通過影響影響效率。 摩擦系數(shù)、牙型斜角、線數(shù)、螺距、螺紋直徑等。 10-5 用于連接的螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時(shí)還需要 防松裝置？具體的防松方法和裝置各有哪些？ 答：在沖擊、振動(dòng)或變載荷的作用下，螺旋副間的摩

3、擦力可能減小 或瞬間消失，這種現(xiàn)象多次重復(fù)后，就會(huì)使連接松脫。在高溫或溫 度變化較大的情況下，由于螺紋連接件和被連接件的材料發(fā)生蠕變 和應(yīng)力松弛，也會(huì)使連接中的預(yù)緊力和摩擦力逐漸減小，最終導(dǎo)致 連接失效。因此螺紋連接需要防松。 作業(yè)作業(yè) 按工作原理的不同，防松的方法可分為摩擦防松、機(jī)械防松 和永久防松（破壞螺紋副關(guān)系防松）等。 具體的防松裝置有： 摩擦防松：對(duì)頂螺母、自鎖螺母、彈簧墊圈； 機(jī)械防松：開口銷與六角開槽螺母、止動(dòng)墊圈、圓螺母和帶翅墊片、 串聯(lián)鋼絲； 破壞螺紋副關(guān)系防松：沖點(diǎn)法、粘接法、焊接法。 10-6圖示螺栓連接結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行預(yù)緊力計(jì)算時(shí)，螺栓的數(shù)目z.接合 面的數(shù)目m應(yīng)取多少？

4、FF 接合面的數(shù)目m=2 答：螺栓的數(shù)目z=4 作業(yè)作業(yè) 10-7試用受力變形線圖分析說明螺栓聯(lián)接所受軸向工作載荷F， 當(dāng)預(yù)緊力F0一定時(shí)，改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度，對(duì)螺栓聯(lián)接 的靜強(qiáng)度和聯(lián)接的緊密性有何影響？ 答：如圖示，減小螺栓剛度（ C1 ）或增大被聯(lián)接件的剛度（ C2 ）， 螺栓的總拉力F2減小，螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度提高；殘余預(yù)緊力F1減 小，聯(lián)接的緊密性下降。增大螺栓剛度或減小被聯(lián)接件的剛度則 相反。 0b 變形 力 F yD F1 yD F2 yD F0 yD F yD F1 yD F1 yD F yD 作業(yè)作業(yè) 10-7試用受力變形線圖分析說明螺栓聯(lián)接所受軸向工作載荷F， 當(dāng)預(yù)緊力F

5、0一定時(shí)，改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度，對(duì)螺栓聯(lián)接 的靜強(qiáng)度和聯(lián)接的緊密性有何影響？ 答：如圖示，減小螺栓剛度（ C1 ）或增大被聯(lián)接件的剛度（ C2 ）， 螺栓的總拉力F2減小，螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度提高；殘余預(yù)緊力F1減 小，聯(lián)接的緊密性下降。增大螺栓剛度或減小被聯(lián)接件的剛度則 相反。 作業(yè)作業(yè) 10-8 普通平鍵有哪些類型？它們特點(diǎn)是什么？ 答：普通平鍵有A型、B型和C型三種類型。 A型：圓頭鍵，軸槽由指狀銑刀銑出，鍵在鍵槽中固定牢固， 鍵槽應(yīng)力集中較大，圓頭部兩側(cè)面不工作，對(duì)心效果好；工 作長度與公稱長度之間的關(guān)系：l=Lb。 B型：方頭鍵，軸槽由盤狀銑刀銑出，鍵在鍵槽中常用螺釘緊固， 鍵槽應(yīng)力

6、集中較小，工作長度：l=L。 C型：軸槽由指狀銑刀銑出，一端為圓頭一端為方頭，用于軸端 與轂類零件連接，安裝方便。工作長度：l=Lb/2。 10-9 銷有哪幾種類型？各用于何種場(chǎng)合？ 答：銷有定位銷、連接銷和安全銷三種類型。 定位銷：用于固定零件的相互位置，是組合加工和裝配時(shí)的重 要輔助零件。 連接銷：傳遞不大的載荷。失效形式為剪斷和壓潰。 安全銷：作安全裝置中的過載剪斷元件。 作業(yè)作業(yè) 10-10一牽曳鉤用2個(gè)M10(d1=8.736mm)的普通螺栓固定于機(jī)體上。 已知接合面間摩擦系數(shù)f =0.15，防滑系數(shù)Ks=1.2，螺栓材料 強(qiáng)度級(jí)別為4.6級(jí)，裝配時(shí)控制預(yù)緊力。試計(jì)算該螺栓組聯(lián)接 允

7、許的最大牽曳力Fmax。 牽曳力 F MPa .S S 160200 5121 240 解：s=240MPa 由承載條件： 由強(qiáng)度條件： 0 2 1 1.3 4 F d 2 2 1 0 3.14 8.736(200 160) 1.3 41.3 4 9216.83 7373.46 d F 0 0 s s K FfzF FF fzK (9216.83 7373.46) 0.15 2 2304.211843.37 1.2 作業(yè)作業(yè) 查表16-6a,S=1.21.5 10-11 有一受預(yù)緊力F0=1000N和軸向工作載荷F=1000N作用的普 通緊螺栓連接，已知螺栓的剛度C 1與被連接件的剛度C 2相

8、等。 試計(jì)算該螺栓連接所受的總拉力F1和剩余預(yù)緊力F2。在預(yù)緊力F0 不變的條件下，若保證被連接件不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸 向工作載荷Fmax為多少？ NF CC C FF5001000 2 1 1000 21 2 02 0 max 21 2 02 F CC C FF NF CC C FF15001000 2 1 1000 21 1 01 N C CC FF200021000 2 21 0max 被連接件不出現(xiàn)縫隙得 總拉力 剩余預(yù)緊力 作業(yè)作業(yè) F 2 F 2 F hmin 10-12 圖示工件（鋼板）上作用載荷F=10000 N，用兩個(gè)性能 等級(jí)為4.8級(jí)的普通螺栓連接，被連接件結(jié)合面之

9、間的摩擦系 數(shù)f =0.15，可靠性系數(shù)Kf=1.2，裝配時(shí)控制預(yù)緊力，試確定 該連接所需的螺栓直徑。當(dāng)采用鉸制孔螺栓連接時(shí)，所需的 螺栓直徑又為多大？最小擠壓高度hmin為多少？ 解：采用普通螺栓連接時(shí) f mfF zK F 320 266.7 213.3 1.21.5 s MPa s 1 2 1 1.3 266.7 213.3(11.1446 12.46) 4 F d d 作業(yè)作業(yè) 2 0.1521.2 1000020000FF 4 8 10320 s MPa 161 M?。╠ =13.835） 320320 128,256 2.51.25 s p s 0 2 0 7.052, 4 F d

10、 dm 80 M取 （d =9） min 0minmin 10000/ 2 2562.17 9 p F hmm d hh 采用鉸制孔用螺栓連接時(shí) 作業(yè)作業(yè) 10-13 如圖一剛性凸緣連軸器用4個(gè)M8的鉸制孔用螺栓連接（GB/ T271988），螺栓的材料為Q235，性能等級(jí)為5.6級(jí)，連軸器材 料為HT200，試求 1) 該螺栓組連接所允許的最大轉(zhuǎn)矩Tmax。 35 60 13 0 2) 若傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Tmax不變，改用普通螺栓連接， 試計(jì)算螺栓直徑，并確定其公稱長度，寫出螺 栓標(biāo)記。（兩半連軸器接合面間的摩擦系數(shù)f =0.15，防滑系數(shù)Kf=1.2） 解：1) 采用鉸制孔用螺栓連接 HT2

11、00，B=200MPa 螺栓性能等級(jí)為 5.6級(jí)，s=300MPa 鋼：S=2.5 SP=1.25 =s/ S=300/2.5=120 MPa P= s /SP=300/1.25=240MPa 鑄鐵：SP=2.02.5 P= B/SP=200/2.02.5=10080 MPa min 603525hmm 作業(yè)作業(yè) 螺栓、聯(lián)軸器的擠壓強(qiáng)度： s0minp d h1125100802750022000NF （） 螺桿的剪切強(qiáng)度 s 2 0 d 4 F maxsmax Trzm1140465412965.035N mF 2) 改用普通螺栓連接,并裝配時(shí)，控制預(yù)緊力，取s=1.21.5 300 250

12、 200 1.2 1.5 s Mpa s 由承載條件： 0 3 1 1.2 2965.035 91231.8 0.15 65 104 f z i i K T FN fr 作業(yè)作業(yè) 22 0 11120 44 s d F max 11404 s NF 4 1.3 2 1 0 d F 0 1 41.341.391231.8 24.577 27.478 (200 250) F dmm 11 30 90110M?。╠ =26.5mm）或M36（d =31.67mm） 58828630 90 58828636 110 GBM GBM 標(biāo)記：螺栓 螺栓 作業(yè)作業(yè) 10-14 如圖所示，為一支架與機(jī)座用4個(gè)

13、普通螺栓連接，所受外載荷分別為橫向載荷 FR=5000N，軸向載荷FQ=16000N。已知螺栓的相對(duì)剛度C1/ (C1+C2)=0.25，接合面間摩擦系數(shù)f=0.15，Kf=1.2, 螺栓的性能等級(jí)為 8.8級(jí)，試確定螺栓的直徑及預(yù)緊力F0。 R F Q F 解：s=640MPa 按不控制預(yù)緊力，設(shè)d=16mm取S=4 = s /S=640/4=160MPa （按控制預(yù)緊力取S=1.21.5 ) =s/S=640/1.21.5=533.33426.67 MPa） 單個(gè)螺栓的軸向工作載荷F N Z F F Q 4000 4 16000 在橫向載荷FR作用下，支架不下滑的條件： Rf FKZfF

14、2 剩余預(yù)緊力 N . . Zf FK F Rf 10000 4150 500021 2 作業(yè)作業(yè) 單個(gè)螺栓所受的總拉力F1 NFFF14000400010000 21 確定螺栓的直徑 mm F d04.12 160 140003 . 143 . 14 1 1 （控制預(yù)緊力時(shí)為6.5937.371mm） 取M16，d1=13.835mm12.04mm 與假設(shè)相符。 （控制預(yù)緊力時(shí)，取M8，d1=6.647mm6.593mm或M10，d1=8.376mm7.371mm） 預(yù)緊力 NFFF0003140000.25)-(110000) CC C -(1 21 1 20 作業(yè)作業(yè) 10-15 如圖所

15、示，方形蓋板用四個(gè)螺釘與箱體連接，蓋板中心O點(diǎn)的吊環(huán)受拉力F=10kN， 要求剩余預(yù)緊力為工作拉力的0.6 倍，螺釘?shù)脑S用拉應(yīng)力=120MPa。 1) 求螺釘?shù)目偫1。 2) 如因制造誤差，吊環(huán)由O點(diǎn)移到O點(diǎn),mmOO25 求受力最大螺釘?shù)目偫max 及螺釘?shù)闹睆健?解：1)螺釘?shù)目偫1 kN).( Z F FF4 4 10 160 21 2) 受力最大螺釘?shù)目偫max 因制造誤差，吊環(huán)移位產(chǎn)生的力矩 10 5 250 2MNm 在M作用下,左下角螺栓受加載作用，受到的載荷： N250 21002 10250 2 3 r M FM 受力最大螺釘所受的工作載荷Fmax N2750

16、 4 10000 250 max Z F FF M 作業(yè)作業(yè) 受力最大螺釘所受的總拉力 N440027506 . 1) 16 . 0( maxmax1 FF 螺釘?shù)闹睆?mm F d792. 7 120 44003 . 143 . 14 1max 2 取M10，d1=8.376mm7.792mm 作業(yè)作業(yè) 10-16 圖示減速器的低速軸與凸緣聯(lián)軸器及圓柱齒輪之間采用普通平鍵連接。已知軸 傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1000 Nm，齒輪的材料為鍛鋼，凸緣聯(lián)軸器的材料為HT200，工作時(shí) 有輕微沖擊，聯(lián)接處軸及輪轂尺寸如圖所示。試選擇鍵的類型和尺寸，并校核其強(qiáng)度。 130 90 90 70 解：1、聯(lián)軸器處 鍵

17、的類型和尺寸 選 A（或C）型普通平鍵， 校核聯(lián)接強(qiáng)度 聯(lián)軸器的材料為鑄鐵，查表，取P=55MPa, k=0.5h=6 mm，l=Lb=90 mm（或l=Lb/2=100 mm） pap MP. kld T 9152 70906 1010002102 33 滿足強(qiáng)度條件 作業(yè)作業(yè) 查表得鍵的截面尺寸為：b=20 mm，h=12 mm, 根據(jù)軸徑d=70mm， 根據(jù)輪轂的長度130mm，取鍵長L=110 mm ， 鍵的標(biāo)記：鍵20110GB/T10961979 （鍵C20110GB/T10961979） 2、齒輪處 鍵的類型和尺寸 選A型平鍵， 校核聯(lián)接強(qiáng)度 齒輪和軸的材料均為鋼，查表，取P=110MPa, k=0.5h=7 mm，l=L25=55 mm pap MP kld T 7257 90557 1010002102 33 . 滿足強(qiáng)度條件 作業(yè)作業(yè) 根據(jù)輪轂的寬度90mm，取鍵長L=80 mm