螺紋連接習題

填空題1、螺紋的公稱直徑是指螺紋的。2、螺紋連接時，將螺紋做成腰桿狀是為了減少以減少總拉力的變化范疇。3、三角形普通螺紋的牙形角α＝，合用于，而梯形螺紋的α＝，合用于。4、螺紋連接防松的實質是。5、在擰緊螺栓時，控制擰緊力的辦法有、、。6、當兩個聯(lián)接件之一太厚，不適宜制成通孔，切需經常拆裝時，宜采用。7、螺旋副的自鎖條件是。8、水管連接采用螺紋連接。9、管螺紋的尺寸采用制。10、粗牙螺紋和細牙螺紋比較，自鎖性高的螺紋為。11、當大徑相似時，細牙螺紋比普通三角形螺紋的自鎖性。12、當螺紋大徑相似時，細牙螺紋比普通三角形螺紋的螺距。13、三角形螺紋涉及螺紋和螺紋兩種。14、螺栓連接預緊的目的是增加連接的、和。15、普通螺栓連接的重要失效形式是和。16、承受預緊力和工作拉力的緊螺栓連接，螺栓所受的總拉力等于和之和。17、避免螺母松脫的辦法重要有防松和防松兩種。選擇題1、同時受預緊力QP和工作拉力F的普通螺栓，其總拉力Q為。A、QP+FB、QP‘+FC、QP+D、QP’+△F2、在受預緊力的緊螺栓連接中，螺栓危險截面的應力狀態(tài)為。A、純剪切B、簡樸拉伸C、彎扭組合D、拉扭組合3、聯(lián)接螺紋中，細牙螺紋比粗牙螺紋自鎖性好的因素是。A、牙形角小B、當量摩擦系數(shù)大C、螺紋升角小D、螺紋牙的工作圈數(shù)多4、為連接承受橫向工作載荷的兩塊薄鋼板，普通采用。A、螺栓連接B、雙頭螺柱連接C、螺釘連接D、緊定螺釘連接5、慣用螺紋聯(lián)接中，自所性最佳的螺紋是。A、三角螺紋B、梯形螺紋C、鋸齒形螺紋D、矩形螺紋6、慣用螺紋聯(lián)接中，傳動效率最高的螺紋是。A、三角螺紋B、梯形螺紋C、鋸齒形螺紋D、矩形螺紋7、當兩個被聯(lián)接件不太厚時，宜采用________。A、雙頭螺柱聯(lián)接B、螺栓聯(lián)接C、螺釘聯(lián)接D、緊定螺釘聯(lián)接8、當兩個被聯(lián)接件之一太厚，不適宜制成通孔，且需要經常拆裝時，往往采用______。A、螺栓聯(lián)接B、螺釘聯(lián)接C、雙頭螺柱聯(lián)接D、緊定螺釘聯(lián)接9、當兩個被聯(lián)接件之一太厚，不適宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經常拆裝時，往往采用______。A、螺栓聯(lián)接B、螺釘聯(lián)接C、雙頭螺柱聯(lián)接D、緊定螺釘聯(lián)接10、在擰緊螺栓聯(lián)接時，控制擰緊力矩有諸多辦法，例如_________。A、增加擰緊力B、增加扳手力臂C、使用指針式扭力扳手或定力矩扳手11、螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于________。A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力B、增加螺紋聯(lián)接的橫向力C、避免螺紋副的相對轉動D、增加螺紋聯(lián)接的剛度12、螺紋聯(lián)接預緊的目的之一是________。A、增強聯(lián)接的可靠性和緊密性B、增加被聯(lián)接件的剛性C、減小螺栓的剛性13、承受預緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，當其螺栓的總拉力F0的最大值和被聯(lián)接件的剛度Cm不變時，螺栓的剛度Cb愈小，則________。A、螺栓中總拉力的變化幅度愈大B、螺栓中總拉力的變化幅度愈小C、螺栓中總拉力變化幅度不變D、螺栓中的疲勞強度減少14、有一氣缸蓋螺栓聯(lián)接，若氣缸內氣體壓力在0～2Mpa之間循環(huán)變化，則螺栓中的應力變化規(guī)律為______。A、對稱循環(huán)變應力B、脈動循環(huán)變應力C、非對稱循環(huán)變應力D、非穩(wěn)定循環(huán)變應力15、為了改善螺紋牙上的載荷分布，普通都以______的辦法來實現(xiàn)。A、采用雙螺母B、采用加高的螺母C、采用減薄螺母D、減少螺栓和螺母的螺距變化差16、被聯(lián)接件受橫向載荷作用時，若采用一組普通螺栓聯(lián)接，則載荷靠______來傳遞。A、接合面之間的摩擦力B、螺栓的剪切和擠壓C、螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓問答題慣用螺紋有哪幾個類型？各用于什么場合？1、連接螺紋都含有良好的自鎖性，為什么有時還需要防松裝置？試各舉出兩個機械防松和摩擦防松的例子。2、計算普通螺紋連接時，為什么只考慮螺栓危險截面的拉伸強度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強度？3、普通螺栓連接受到軸向工作載荷或橫向工作載荷時，螺栓上的總載荷是什么循環(huán)？4、為什么螺母螺紋的圈數(shù)不適宜不不大于10？普通采用哪種構造形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于均勻？5、提高螺紋連接的強度有哪些方法？6、普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接的重要失效形式是什么?計算準則是什么?7、試指出下圖中的錯誤構造，并畫出對的的構造圖。

a)螺釘聯(lián)接b)雙頭螺柱聯(lián)接c)鉸制孔用螺栓聯(lián)接d)緊定螺釘聯(lián)接e)吊環(huán)螺釘聯(lián)接f)螺釘聯(lián)接8、緊螺栓聯(lián)接所受軸向變載荷在0～F間變化，當預緊力F0一定時，變化螺栓或被聯(lián)接件的剛度，對螺栓聯(lián)接的疲勞強度和聯(lián)接的緊密性有何影響?9、在確保螺栓聯(lián)接緊密性規(guī)定和靜強度規(guī)定的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲勞強度，應如何變化螺栓和被聯(lián)接件的剛度及預緊力大小?試通過受力變形線圖來闡明。10、為什么螺母的螺紋圈數(shù)不適宜不不大于10?普通采用哪些構造形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于均勻?計算題1、如圖所示，方形蓋板用4個M16（d1＝13.835mm）的螺釘于箱體連接，蓋板中心O點裝有吊環(huán)，已知FQ＝20KN，尺寸如圖所示，規(guī)定：（1）當取殘存預緊力F1＝0.6F（F為工作拉力），螺釘材料的性能等級為6.6級，安全系數(shù)S＝3時，核定螺釘?shù)膹姸龋菟ú牧系脑S用拉伸應力為180MPa）解：而軸向工作載荷F是由軸向載荷Q引發(fā)的，故有因此故取M12（d1=10.106mm＞8.577mm）。2、在圖示氣缸蓋的螺栓聯(lián)接中，已知氣缸的直徑D＝400mm，氣缸內氣體的壓強p在0~0.6MPa的范疇內循環(huán)變化，采用16個M22的螺栓（d1＝19.294mm），聯(lián)接的相對剛度＝0.8，其殘存預緊力F1＝1.6F，螺栓的疲勞極限σ－1tc=150MPa，螺栓的材料常數(shù)Ψσ＝0.2，螺栓的綜合影響系數(shù)Kσ＝3.95，試按疲勞強度校核螺栓的強度(設計安全系數(shù)S取1.5)?？倝毫＝單個螺栓的最大工作載荷F＝螺栓受到的最大總拉力F2＝由于F2＝F0＋F＝F1＋F，即F0＋0.8F=1.6F+FF0＝2.6F-0.8F=1.8F=1.8×4712.4＝8482.32N當氣體壓力P＝0.6MPa時，螺栓的總拉力為F2，這時螺栓的最大應力為當氣體壓力p＝0時，螺栓的總拉力為F0，這時螺栓的最小應力為滿足疲勞強度規(guī)定。螺紋連接習題解答11—1一牽曳鉤用2個M10的普通螺釘固定于機體上，如圖所示。已知接合面間的摩擦系數(shù)f=0.15，螺栓材料為Q235、強度級別為4.6級，裝配時控制預緊力，試求螺栓組連接允許的最大牽引力。解題分析：本題是螺栓組受橫向載荷作用的典型例子．它是靠普通螺栓擰緊后在接合面間產生的摩擦力來傳遞橫向外載荷FR。解題時，要先求出螺栓組所受的預緊力，然后，以連接的接合面不滑移作為計算準則，根據(jù)接合面的靜力平衡條件反推出外載荷FR。解題要點：（1）求預緊力F′：由螺栓強度級別4.6級知σS=240MPa，查教材表11—5（a），取S=1.35，則許用拉應力：[σ]=σS/S=240/1.35MPa=178MPa，查（GB196—86）M10螺紋小徑=8.376mm由教材式（11—13）：1.3F′/（π/4）≤[σ]MPa得：F′=[σ]π/（4×1.3）=178×π×8.3762/5.2N=7535N求牽引力FR：由式（11—25）得FR=F′fzm/=7535×0.15×2×1/1.2N=1883.8N（取=1.2）11—2一剛性凸緣聯(lián)軸器用6個M10的鉸制孔用螺栓（螺栓GB27—88）連接，構造尺寸如圖所示。兩半聯(lián)軸器材料為HT200，螺栓材料為Q235、性能等級5.6級。試求：（1）該螺栓組連接允許傳遞的最大轉矩Tmax。（2）若傳遞的最大轉矩Tmax不變，改用普通螺栓連接，試計算螺栓直徑，并擬定其公稱長度，寫出螺栓標記。（設兩半聯(lián)軸器間的摩擦系數(shù)f=0.16，可靠性系數(shù)Kf=1.2）。解題要點：（1）計算螺栓組連接允許傳遞的最大轉矩Tmax：該鉸制孔用精制螺栓連接所能傳遞轉矩大小受螺栓剪切強度和配合面擠壓強度的制約。因此，可先按螺栓剪切強度來計算Tmax，然后較核配合面擠壓強度。也可按螺栓剪切強度和配合面擠壓強度分別求出Tmax，取其值小者。本解按第一種辦法計算擬定鉸制孔用螺栓許用應力由螺栓材料Q235、性能等級5.6級知：500MPa、300MPa被連接件材料HT200200MPa。（a）擬定許用剪應力查表11—6，螺栓材料為Q235受剪切時=2.5，則螺栓材料[τ]==300/2.5MPa=120MPa（b）擬定許用擠壓應力查表11—6，螺栓材料為Q235受擠壓=1.25螺栓材料[]==300/1.25MPa=240Mpa被連接件材料為HT200（=200MPa）受擠壓時=2～2.5被連接件材料200/（2～2.5）MPa=80～100MPa∵[]＞[]∴取[]=[]=80MPa2）按剪切強度計算由式（11—23）知τ=2T/（ZDmπ/4）≤[τ]（查GB27—88得M10的鉸制孔用螺栓光桿直徑=11mm）故3×340×1×π×112×120/4N·mm=11632060.96N?mm3）校核螺栓與孔壁配合面間的擠壓強度從式（11—22）可得式中，hmin為配合面最小接觸高度，根據(jù)題11—2圖構造h=hmin=（60－35）mm=25mm；故該螺栓組連接允許傳遞的最大轉矩=11632060.96N·mm（2）改為普通螺栓連接，計算螺栓小徑d1：計算螺栓所需的預緊力F‘按接合面見不發(fā)生相對滑移的條件，則有(Z=6m=1)∴計算螺栓小徑d1設螺栓直徑d≥30mm，查表11-5（a）得S=2～1.3則[σ]=/S=300/（2～1.3）MPa=150～230.77MPa取[σ]=150MPamm=30.721mm查GB196—81，取M36螺栓（=31.670mm﹥30.721mm）擬定普通螺栓公稱長度l（l=2b+m+s+（0.2～0.3d）根據(jù)題11－2構造圖可知，半聯(lián)軸器凸緣（螺栓連接處）厚度b＝35mm查GB6170—86，得：螺母GB6170—86M36，螺母高度=31mm查GB93—87，得：彈簧墊圈36GB93—87，彈簧墊圈厚度s=9mm則I=2×35+31+9+（0.2～0.2）×36mm=117.2～120.8mm，取l=120mm（按GB5782—86l系列10進位）故螺栓標記：GB5782—86M36×12011—3一鋼構造托架由兩塊邊板和一塊承重板焊成的，兩塊邊板各用四個螺栓與立柱相連接，其構造尺寸如圖所示。托架所受的最大載荷為20kN，載荷有較大的變動。試問：（1）此螺栓連接采用普通螺栓連接還是鉸制孔用螺栓連接為宜？（2）如采用鉸制孔用螺栓連接，螺栓的直徑應為多大？解題要點：采用鉸制孔用螺栓連接較為合宜。由于如用普通螺栓連接，為了避免邊板下滑，就需在擰緊螺母時施加相稱大的預緊力，以確保接合面間有足夠大的摩擦力。這樣就要增大連接的構造尺寸。（2）擬定螺栓直徑（a）螺栓組受力分析：由題解11—3圖可見，載荷作用在總體構造的對稱平面內，因此每一邊（塊）鋼板所受載荷：P=20/2kN=10000將載荷P向螺栓組連接的接合面形心簡化，則得橫向載荷（向下滑移）：P=10000N旋轉力矩（繞中心O）T=10000×300N·mm=3000000N?mm（b）計算受力最大螺栓的橫向載荷Fs：在橫向載荷P作用下各螺栓受的橫向載荷Fsp大小相等，方向同P，即Fsp1=Fsp2=Fsp3=Fsp4=P/4=10000/4N=2500N在旋轉力矩T作用下,各螺栓受的橫向載荷大小亦相等。這是由于各螺栓中心至形心O點距離相等，方向各垂直于螺栓中心與形心O點的連心線。由圖可見，螺栓中心至形心O點距離為r=mm=106.1mm故====T/（4r）=3000000/（4×106.1）N=7071N各螺栓上所受橫向載荷和的方向如圖所示。由圖中能夠看出螺栓1和螺栓2所受的兩個力間夾角α最?。é?45°），故螺栓1和螺栓2所受合力最大，根據(jù)力的合成原理，所受總的橫向載荷為====N=9014N（c）擬定鉸制孔用螺栓直徑：選螺栓材料的強度級別4.6級，查教材表11—4得=240MPa，查表11—6得S=2.5，[τ]=/S=240/2.5MPa=96MPa根據(jù)教材式（11—23），得螺栓桿危險剖面直徑為 ≥=mm=10.934mm由手冊按GB27—88查得，當螺紋公稱直徑為10mm時，螺桿光桿部分直徑=11mm，符合強度規(guī)定，故選M10（GB27—88）的鉸制孔用螺栓。11—4一方形蓋板用四個螺栓與箱體連接，其構造尺寸如圖所示。蓋板中心O點的吊環(huán)受拉力FQ=0N，設剩余預緊力F″=0.6F,F為螺栓所受的軸向工作載荷。試求：（1）螺栓所受的總拉力F。，并計算擬定螺栓直徑（螺栓材料為45號鋼，性能等級為6.8級）。（2）如因制造誤差，吊環(huán)由O點移到O′點，且OO′=5mm,求受力最大螺栓所受的總拉力F。，并校核（1）中擬定的螺栓的強度。解題要點：（1）吊環(huán)中心在O點時：此螺栓的受力屬于既受預緊力F′作用又受軸向工作載荷F作用的狀況。根據(jù)題給條件，可求出螺栓的總拉力：F0=F″+F=0.6F+F=1.6F而軸向工作載荷F是由軸向載荷FQ引發(fā)的，故有：題11—4圖∴螺栓材料45號鋼、性能等級為6.8級時，