机械设计考研练习题-螺纹联接和螺旋传动教材

1、螺纹联接和螺旋传动选择题(1) 在常用螺纹中，效率最低、自锁性最好的是C，效率较高，牙根强度较大、制造方便的是B_;螺纹联接常用C，传动螺纹常用B 。A. 矩形螺纹B.梯形螺纹C.三角螺纹(2) 螺纹副在摩擦因数一定时，螺纹的牙型角越大，则D 。A. 当量摩擦因数越小，自锁性能越好B. 当量摩擦因数越小，自锁性能越差C. 当量摩擦因数越大，自锁性能越差D. 当量摩擦因数越大，自锁性能越好7(3) 当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用A 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(4) 一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆箱盖

2、进行修理，则一般宜采用A 联接。A.双头螺柱联接B.螺栓联接C.螺钉联接(5) 在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为 BA. 间隙配合B. 过渡配合C. 过盈配合(6)紧螺栓联接受轴向外载荷，假定螺栓的刚度Cb与被联接件的刚度 Cm相等，联接的预紧力为 Fo ,要求受载后结合面不分离，当外载荷F等于预紧力F0时，则 DA. 被联接件分离，联接失效B. 被联接件即将分离，联接不可靠C. 联接可靠，但不能继续再加载D. 联接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继续加大外载荷F(7)受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此_BA. 残余预紧力R应小于零C.残余预紧力斤应等于零B. 残余预

3、紧力R应大于零D. 预紧力Fo应大于零(8)图5-1所示钢板用普通螺栓联接。已知横向工作载荷为 F结合面之间的摩擦因数f = 0.15，为使联接可靠，取防滑系数Ks =1.2，则每个螺栓需要的预紧力Fo为BA. 0.5 FB. FC. 2FD. 4 F图5-1(9) 某螺栓的材料性能等级为6.8级，其数字6.8代表 A 。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(10) 对于外载荷是轴向变载荷的重要联接，螺栓所受总拉力在Fo与F?之间变化。则螺栓的应力变化规律为 B 。A. r =常数B.二min=常数C.二m=常数(11) 在承受

4、横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组联接中，螺栓杆C 作用。A. 受切应力B. 受拉应力C. 受扭转切应力和拉应力D. 既可能只受切应力，也可能只受拉应力(12) 普通螺栓联接所受的预紧力为F。，在受轴向工作载荷F时，残余预紧力F1为_B，则螺栓所受的总拉力F2为D_A. F Fo FC. F2 二 Fo F1D. F2 = FoF Cb. CbCm(13) 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接, 变时，螺栓的刚度 Cb越小，则 B 。A. 螺栓中总拉力的变化幅度越大C.螺栓中总拉力的变化幅度不变当其螺栓的总拉力F2的最大值和被联接件的刚度CmB. 螺栓中总拉力的变化幅度越小D. 螺栓的疲劳强度降低

5、(14) 相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，小径大，故细牙螺纹的L。(强度指螺纹杆的承载能力)A. 自锁性好，钉杆受拉强度低B.自锁性好，钉杆受拉强度高C. 自锁性差，钉杆受拉强度高D.自锁性差，钉杆受拉强度低(15) 在防止螺纹联接松脱的各种措施中，当承受冲击或振动载荷时，D 是无效的。A. 采用具有增大摩擦力作用的防松装置，如螺母与被联接件之间安装弹簧垫圈B. 采用以机械方法来阻止回松的装置，如用六角槽形螺母与开口销C. 采用人为方法(如胶或焊)将螺纹副变为不能转动D. 设计时使螺纹联接具有自锁性(即使螺纹升角小于当量摩擦角)(16) 外载荷是轴向载荷的紧螺栓

6、联接，螺栓的预紧力Fo是用公式 D_来进行计算的。在公式中：F表示轴向外载何，F1表示剩余预紧力，X表示螺栓的相对刚度，x-b, Cb、Cm分别为螺栓和被Cb * Cm联接件的刚度。A. Fo=F1FB.F0 = Ft 亠 xFC. Fo=F）亠 1 x FD.F0 = F1-xF(17) 被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为D 。A.剪切或挤压破坏B.拉断C.拉、扭联合作用下断裂D.拉、扭联合作用下塑性变形(18) 螺纹副中一个零件相对于另一个转过一圈时，它们沿轴线方向相对移动的距离是A 。A.线数螺距B. 一个螺距C.线数 导程D.导程/线数(19) 设计紧

7、联接螺栓时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，即许用应力取得愈小。这是由于 直径愈小， C 。A. 螺纹部分的应力集中愈严重B. 加工螺纹时愈容易产生缺陷C. 拧紧时愈容易拧断D. 材料的机械性能愈不易保证(20) 图5-2中悬置螺母的主要作用是C。A. 作为联接的防松装置B. 减少螺栓系统的刚度C. 使螺母中各圈螺纹受力均匀D. 防止螺栓受弯曲载荷图5-2d =10mm，中径 d9.026mm，小径 d, =8.376，螺距 P =1.5，则螺纹升角为B 。A. 2. 734B. 3. 028C.3.263(21)单线螺纹的大径D. 6. 039(22)如图5-3所示，将油缸端盖的螺栓组

8、联接由图(a)改为图(b)的目的是 AA.提高抗疲劳强度B.节省螺栓数量C.安装方便D.便于拆卸图5-3(23) 受翻转(倾覆)力矩的螺栓组联接，如图5-4所示，螺栓的布置宜选择A-r arctanfvA.arctan( f /cos)2(68) 用普通螺栓联接的螺栓组受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓受力情况是A.只可能受到剪切与挤压B.只有压力C.同时受剪切与拉伸D.可能受剪切，也可能受拉伸(69) 汽缸内压力在0 2MPa间循环变化时，缸盖联接螺栓的应力类型为B循环变应力。A.非对性B.脉动C.对称D.非稳定(70) 螺纹联接中，加弹簧垫圈是为了C ,加弹性元件是为了D，采用软垫片

9、是为了A，用斜面垫圈是为了 B。A.提高气密性B.减少偏心载荷C.防松D.提高疲劳强度(71) 受拉紧螺栓联接拧紧的主要目的除了增强联接的紧密性外，还有是为了A (提高可靠性)和C_。A.防松B.减少偏心载荷C.提高疲劳强度D.减少动载荷(72) 受横向载荷的螺栓组联接中，当采用普通螺栓时，靠C来平衡横向载荷；用铰制孔螺栓时,靠 A来承受横向载荷。A.螺栓的挤压B.螺纹的挤压C.结合面间的摩擦力二填空题(1) 普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径，计算螺纹的摩擦力矩时使用的是螺纹的_中径_，计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的小径 。(2) 标记为螺栓 GB5782M1 6 X 80的六角头螺栓的螺

10、纹是三角 形，牙型角等于60度，线数等于1, 16代表 螺纹公称直径，80代表 螺纹长度。(3) 用4个铰制孔螺栓联接两个半凸缘联轴器，螺栓均布在直径为200mm的圆周上，轴上转矩为100N m，每个螺栓所受的横向力为250 N。(4) 受预紧力F。和工作拉力F的紧螺栓联接，如螺栓和被联接件刚度相等，预紧力 F。=8000N，在保证结合面不产生缝隙的条件下，允许的最大工作拉力F = 16000 N。(5) 在一定的变载荷作用下，承受轴向工作载荷的螺栓联接的疲劳强度是随着螺栓刚度的增加而低;且随着被联接件刚度的增加而提高 。(6) 双头螺栓联接的两被联接件之一是螺纹 孔，另一个是 光孔。(7)

11、普通螺栓联接承受横向外载荷时，依靠被联接件间的摩擦力承载，螺栓本身受预紧力作用，该螺栓联接可能的失效形式为被联接件间的相对滑移。铰制孔用螺栓联接承受横向外载荷时，依靠 螺栓抗剪切和挤压承载，螺栓本身受剪切 和 挤压 力作用，螺栓可能的失效形式为_剪断和 压溃 。(8)受轴向变载荷(0 F)的紧螺栓联接，设x为螺栓的相对刚度,A为螺栓的横截面积，则螺栓承_xFC受的应力幅6为(Xb , Cb、Cm分别为螺栓与被联接件的刚度2ACb +Cm)。(9) 设d2为螺纹中径，为螺纹升角，；v为当量摩擦角，对于联接螺纹,在预紧力F。时拧紧的螺母,1螺纹副中的摩擦阻力矩为-F0d2tanS。2(10) 公制

12、三角形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数f =0.2，则其当量摩擦角等于f0 2。arctan arctan13（写出计算公式及结果）cos30cos30(11) 图5-6中板A用4个铰制孔用螺栓固定在板 B上，受力为F ,其中 2 、2 两个螺栓受力最大。27钢梁受拉力F ,在进行强度计算时，螺栓的总剪切面数应取8图5-7(13)如上图所示两根钢梁由两块钢板用8个普通螺栓联接，钢梁受拉力F ,在按式Fo匕2确定螺fiz栓所需的预紧力F0时，摩擦面数i应取2，z取4。(式中：f表示钢梁与钢板间的摩擦系数,z表示联接螺栓的个数)(14)普通紧螺栓组联接所受载荷可分解为车由向载荷、 横向载荷转矩翻转(或倾

13、覆)力矩 4种基本载荷的组合。(15)压力容器盖的紧螺栓组联接，外载荷F为变载荷(F0)，若螺栓的最大总拉力 F2和剩余预紧力R不变，只将螺栓由实心的变成空心的，则螺栓的应力幅二a 减小，预紧力Fo应适当增大(16) 用于联接的螺纹，其牙型为三角形，这是因为螺纹副的摩擦属干楔面摩擦，而且三角形螺纹的牙型角最大，即当量摩擦系数最大，故摩擦力大、自锁性好，又其螺纹牙根部较厚，强度高。(17) 设摩擦系数为f，梯形螺纹副的当量摩擦系数fv等于 一f1.035 f (写出计算公式及结果)。30COS2(18) 常用螺纹的类型主要有螺栓联接、螺钉连接、双头螺柱连接和 紧定螺钉连接。(19) 螺纹联接常用

14、的防松原理有摩擦防松、机械防松和 破坏螺旋副运动关系。其对应的防松装置有弹簧垫圈、止动垫圈 和黏接 。(20) 受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是被连接件的残余预紧力与 轴向工作拉力之和。(21) 连接承受横向载荷，当采用普通螺栓联接，横向载荷靠被连接件接触面之间的摩擦力来平衡;当采用铰制孔螺栓联接，横向载荷靠螺栓光杆的剪切和挤压来平衡。(22) 仅承受预紧力的紧螺栓联接强度计算时，螺栓的危险截面上有预紧力 和 摩擦力矩 载荷联合作用。因此，在截面上有拉伸 应力和 扭转 应力。(23) 在螺栓联接中，当螺栓轴线与被连接件表面不垂直时，螺栓中将产生弯曲附加应力。(24) 对承受轴向变载荷的紧螺栓联

15、接，欲降低应力幅提高疲劳强度的措施有减小螺栓刚度，增加被连接件刚度并适当提高预紧力。(25) 有一单个紧螺栓联接，已知该螺栓所受预紧力F0 = 1000N，所受轴向工作载荷 F二500N，螺栓的相对刚性系数CbCb Cm= 0.2，则螺栓所受的总拉伸载荷F21100N，残余预紧力R =600N;为保证结合面不出现缝隙，则该连接允许的最大轴向工作载荷(26) 压力容器的紧螺栓联接中，若螺栓的预紧力和容器的压强不变，而仅将凸缘间的铜垫片换成橡胶垫片，则螺栓所受的总拉力增大，连接的紧密性(27) 在螺纹联接中采用悬置螺母或环槽螺母的目的是(28) 发动机缸体与缸盖的螺栓联接经常拆装，应使用力矩扳手拧

16、紧。提高改善螺纹牙间载荷分配不均现象 。双头螺柱连接，为了控制预紧力需用定(29)三角形螺纹的牙型角:=60 ，适用于连接 ，而梯形螺纹的牙型角 :=_30 ，适用于 传动(30)螺旋副的自锁条件是螺纹升角小于当量摩擦角 ；：v。(31) 传动用螺纹(如梯形螺纹)的牙型斜角(牙侧角)比连接用螺纹(如三角形螺纹)的牙型斜角(牙侧角)小，这主要是为了提高传动效率。(32) 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程导 和 牙型斜角(牙侧角)。(33) 螺纹联接的拧紧力矩等于螺纹副间摩擦力矩和螺母或螺栓头端面与被连接件支承面间摩擦力矩之和 。(34) 螺纹联接防松的实质是防

17、止螺杆与螺母或被连接件螺纹孔间发生相对转动，或防止螺纹副间相对转动 。(35)普通紧螺栓联接受横向载荷作用，则螺栓中受拉伸应力和 扭剪 应力作用。(36) 被连接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓联接时，则螺栓受拉伸(或轴向)载荷作用，可能发生的失效形式为螺栓发生塑性变形或断裂。(37) 有一单个紧螺栓联接，已知所受预紧力为Fo，轴向工作载荷为F ,螺栓的相对刚度为C一，Cb +CmCC则螺栓所受的总拉力F2二Fob F ，而剩余预紧力 F!=F0-(1b )F，若螺栓的螺纹小径Cb +CmCb + Cm1 3F为di，螺栓材料的许用拉伸应力为二，则其危险剖面的拉伸强度条件式为C ca2 2

18、，丨二102mm ,应选用螺栓 GB5783 86M24X110。(42) 某铰制孔螺栓联接的计算结果为d0 _30.8mm,l 62mm，应选用螺栓 GB27 88 M30 65 。(43) 一左旋梯形丝杆，d2 二 22.6mm,头数 n =2，其标准为T26 X5/2-8e G左B5796.3 88。(44) 在常用螺纹牙型中，矩形形螺纹的传动效率最高，三角形 形螺纹的自锁性最好。(45) 强度级别为5.6级的螺栓的推荐材料为低碳钢或中碳钢。(46) 螺纹的公称直径是指螺纹的大 径，螺纹的升角是指螺纹中 径处的升角。，拧紧螺母时效率公式为tan /tan ?】v)。三 是非题(1) 一螺

19、栓联接拧紧后预紧力为F。，工作时又受轴向工作拉力F，被连接件上的残余预紧力为Fi,Cb Cm为螺栓的连接相对刚度，则螺栓所受总拉力F2等于Fi Cb F Cb - Cm。(F)(2) 为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓刚度。(F)(3) 普通螺栓联接中的螺栓受横向载荷时只需计算剪切强度和挤压强度。(F)(4) 被连接件是锻件或铸件时，可将安装螺栓处加工成小凸台，其目的是易拧紧。(F)(5) 受横向载荷的铰制孔精配螺栓联接，螺栓的抗拉强度不需要进行计算。(T)(6) 减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。(T)(7) 受轴向载荷的普通螺栓联接，适当增大

20、预紧力能提高螺栓的抗疲劳强度。(T)(8) 在有气密要求的螺栓联接结构中，结合面之间不用软垫片进行密封而采用密封环结构，这主要是为了增大被连接件的刚度，从而提高螺栓的疲劳强度。(T)(9) 普通螺栓联接中，松连接和紧连接之间的主要区别是松连接的螺纹部分不承受拉伸作用。(F)(10) 螺栓的材料性能等级标成6.8级，其数字6.8代表对螺栓材料的强度要求。(T)(11) 设复式螺旋机构中 A、B两段螺旋的导程分别为Sa、SB (两螺旋旋向相反)，当螺杆转动角时，6螺母的位移为s = SA -SB。(F)2兀(12) 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用三角形细牙螺纹。(T)(13) 当螺纹的公称直径、牙

21、型角及螺纹线数都相同时，粗牙螺纹的自锁性比细牙的好。(F)(14) 滑动螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损。(T)(15) 滑动螺旋传动中一般螺杆的螺纹牙易发生剪切和挤压破坏，应校核螺杆螺纹牙的强度。(F)(16) 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导程和牙型角。(T)(17) 螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。(T)(18) 螺旋的自锁条件为螺纹升角大于螺旋副的当量摩擦角。(F)(19) 一般传动螺纹的扭转切应力与拉应力存在 =0.5二的关系，因此其当量应力近似为 二ca=13二。(F)(20) 非矩形螺纹拧紧时螺纹副间的摩擦力矩计算

22、公式为T-Fta f。(F)2(21) 图5-8所示板A以4个铰制孔用螺栓固定在板B上，受力为F ,则4个螺栓所受载荷相等。(F)(Lr-Q O图5-8(22) 对受轴向变载荷的普通螺栓联接适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。(T)(23) 图5-9所示螺纹副为右旋，螺杆只转不移，螺母只移不转，当螺杆按图示方向旋转时，螺母向左移动。(F)图5-9(F)(T)(24) 只要螺纹副具有自锁性，即螺纹升角小于当量摩擦角，则在任何情况下都无需考虑防松。(25) 受翻转(倾覆)力矩作用的螺栓组联接中，螺栓的位置应尽量远离接合面的几何形心。(F)(26) 一个双线螺纹副，螺距为 4mm，则螺杆相对螺母

23、转过一圈时，它们沿轴向相对移动的距离应为4mm。( F)(27) 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性好。(28) 螺栓联接中螺栓受横向载荷时，只需计算剪切强度和挤压强度。(F)(29) 双螺母防松结构中，如两螺母厚度不同时，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。(T)(30) 受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷的。(T)四简答题(1) 为什么螺纹联接常需要防松 ？防松的实质是什么？有哪几类防松措施？答：螺纹联接常需要防松，其原因是在冲击、振动或变载作用下，或当温度变化较大时，螺纹副间和 支承面间的摩擦力会下降，或由于螺纹联接件和

24、被连接件的材料发生蠕变和应力松弛等现象，会使连接中 的预紧力和摩擦力逐渐减小，导致连接松动甚至松开，容易发生严重事故。防松的实质在于防止螺纹副的相对转动。按照工作原理的不同，防松有摩擦防松、机械防松以及破坏 螺旋副的运动关系三种方法。(2) 螺纹联接中拧紧目的是什么 ？举出几种控制拧紧力的方法。答：拧紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。拧紧力的大小可借助测力矩扳手或定力矩扳手，通过控制拧紧力矩的方法来控制。(3) 降低螺栓刚度Cb及增大被连接件刚度 Cm的具体措施有哪些？答：降低螺栓刚度 Cb的措施有：采用空心螺杆；适当增加螺栓的长度。增大被连接

25、件刚度 Cm的措施有：采用 O ”型密封圈代替软垫片；采用刚度大的垫片。(4) 试指出普通螺栓联接、双头螺柱连接和螺钉连接的结构特点，各用在什么场合？答：普通螺栓联接：用于被连接件不太厚的场合。双头螺柱连接：用于被连接件之一太厚、不宜制成通孔且需要经常装拆的场合。螺钉连接：适用于被连接件一薄一厚、不需要经常装拆的场合。(5) 螺栓的主要失效形式有哪些答：受拉螺栓的主要失效形式是螺栓杆螺纹部分发生断裂，受剪螺栓的失效形式是螺栓杆和孔壁的贴 合面上出现压溃或螺栓杆被剪断。(6) 连接中，螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象？举例说明可使螺纹牙间载荷分布趋于均匀的一种结构形式。答：这是由于螺栓所受

26、的总拉力是通过螺栓和螺母的螺纹面相接触来传递的。由于螺栓和螺母的刚度及变形性质不同，即使制造和装配都很精确，螺纹牙间的载荷分布也会出现不均匀现象。采用悬置螺母可以改善螺纹牙上的载荷分布不均匀现象。因为原先螺母受压，螺杆受拉两者的变形不 协调，而采用悬置螺母后，两者都变为受拉，变形比较协调，因此载荷分布就比较均匀了。(7) 螺栓组连接受力分析的目的是什么？在进行受力分析时，通常要做哪些假设条件？答：螺栓组连接受力分析的目的是：根据连接的结构形式和受载情况，求出受力最大的螺栓及其所受 的力，以进行单个螺栓联接的强度计算。在进行受力分析时，通常要做以下假设：所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同；

27、螺栓组 的对称中心与连接接合面的形心重合；受载后连接接合面仍保持为平面。(8) 已知螺栓材料力学性能等级的标识为4.6,请说明该螺栓材料的抗拉强度极限和屈服极限各为多少？答：螺栓材料力学性能等级的标记为4.6，说明该螺栓材料的抗拉强度极限为400MPa，屈服比为0.6，屈服极限为240MPa。(9) 提高螺栓联接强度的措施有哪些 ？答：提高螺栓联接强度的措施有：降低影响螺栓疲劳强度的应力幅；改善螺纹牙上载荷分布不均 匀的现象；减小应力集中的影响；采用合理的制造工艺方法。(10) 对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以采取哪些措施来减小螺栓的应力答：对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以减小螺栓刚度(如采用

28、空心螺杆或适当增加螺栓的长度)、增大被连接件的刚度(如采用刚度大的垫片或不用垫片)并适当提高预紧力的办法，来减少螺栓的应力幅。(11) 常用螺纹按牙型分为哪几种？各有何特点？各适用于什么场合？(12) 拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算？哪些螺纹参数影响螺纹副的效率？(13) 图5-10为螺旋拉紧装置，若按图上箭头方向旋转中间零件，能使两端螺杆 A、B向中央移动，从而将两零件拉紧。试判断该装置中A、 B螺杆上的螺纹旋向。图 5-10(14)螺纹联接有哪些基本类型？各有何特点？各适用于什么场合？(15) 为什么螺纹联接常需要防松 ？按防松原理，螺纹联接的防松方法可分为哪几类？试举例说明之。

29、(16) 螺栓组连接受力分析的目的是什么？在进行受力分析时，通常要做哪些假设条件？(17) 图5-11为受轴向工作载荷的紧螺栓联接工作时力与变形的关系图。图中Fo为螺栓预紧力，F为轴向工作载荷，F1为剩余预紧力，F2为螺栓总拉力，Cb为螺栓刚度，Cm为被连接件刚C度，.丁= 勺 F。试分析:Cb *Cm291)在F和F1不变的情况下如何提高螺栓的疲劳强度2)若 F =800 N，当 Cb 八时，F0 = ?当 Cb ： ： Cm 时，F0 =?(18) 有一刚性凸缘联轴器用材料为Q235的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，不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高该联轴

30、器传递的转矩的方法。(19) 提高螺栓联接强度的措施有哪些？这些措施中哪些主要是针对静强度？哪些主要是针对疲劳强度 ？(20) 为了防止螺旋千斤顶发生失效，设计时应对螺杆和螺母进行哪些验算？(21) 为什么对于重要的螺栓联接要控制螺栓的预紧力Fo控制预紧力的方法有哪几种？(22) 试绘制承受轴向变载荷的螺栓联接的受力-变形图，并指出螺栓中工作拉力的总拉力变化情况。(见答图1)答图1单个紧螺栓联接受力-变形图(23)为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？答：各圈载荷分布不均匀，其中第一旋合圈约占总载荷的1/3，而第8圈以后几乎不承受载荷，故大于10圈的加高螺母并不能提高联接的强度。(24)为什么对

31、于重要的螺栓联接应尽可能不采用直径小于M12M16的螺栓？若必须使用直径较小的螺栓时应采取什么措施 ？答：为防止在预紧时过载拧断，尽可能取大于M12M16的螺栓；必须采用时，应用测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力，以避免过载拧裂。五计算(1)图5-12所示为一个托架的边板用6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接。托架受一大小为60kN的载荷F J乍用，该载荷与边板螺栓组的对称轴线yy相平行，距离为250mm。试确定螺栓组中受力最大的螺栓。31解：如答图2所示，将载荷向螺栓组形心 O简化，得横向力F = 60kN扭矩 T =6 104 250 =15 106 N mm每个螺栓受向下的剪力f 二匕 6 1

32、04z 6104N由于T，受力最大螺栓Fmax二Trmax =125 cos30 = 144.3mmrmin =125ta n30 =0.5rmax，故Fmaxrmax/3r2max30.5rmax)2 =T/max +3 rmax . 4 )= 4丁/(15仏)=4 15 106 15 144.3 = 27720NF 与 Fmax合成：Fx FmaxSin3O 二 Fmax 2 =13860NFy =FmaxCOs30 =24006N故螺栓3受力最大为F3max = ：Fx2 +(F；2 +F 2 = Jl386。2 + (24006+10000 f = 36772N(2)图5-13所示为一

33、个托架的边板用 6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接。托架受一大小为60kN的载荷F J乍用，该载荷与边板螺栓组的对称轴线yy相平行，距离为250mm。试确定螺栓组中受力最大的螺栓。/=60kN答图349解：如答图3所示，将载荷向螺栓组形心 O简化，得横向力F=60kN扭矩 T =6 104 250 =15 106 N mm每个螺栓受向下的剪力由于T，受力最大螺栓l Ft 6104F 二 二=104 NFmax-T rmax6Tr、-2maxi 吐6r maxT6max二 15 1066 125 =20000N螺栓 3 受力最大，F3max = F Fmax=10000 20000=30000N 图

34、5-14所示为一个托架的边板用6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接。托架受一大小为60kN的载荷F 作用，该载荷与边板螺栓组的对称轴线yy相平行，距离为250mm。试确定螺栓组中受力最大的螺栓。43 if 5 LI 512 1O！.一 2 526 1 O-F=60kNFit V图5-14答图4解：如答图4所示，将载荷向螺栓组形心 0简化，得横向力F=60kN扭矩 T =6 104 250 =15 106 N mm每个螺栓受向下的剪力由于T，受力最大螺栓4F = =乞卫=104N z 66 2rii AF maxrmax二.1.252妙二139.75mm 2丿rmin1252=62.5mmFmaxTr

35、max224r 2r -maxmin15 106 139.752 24 139.7522 62.52=24394Ntan。J逻“25 =0.5 2 )1- - 26.565 , cos： = cos26.565 = 0.8944螺栓3、4受力最大F3,4max=.F2 F：ax 2FFmaxCOS：=-1000022439422 10000 24394 0.8944= 33637N（4）如图5-15所示，用3个普通螺栓将钢板 A固定在钢板B上。图中尺寸L = 400mm , a = 70mm。钢板间摩擦系数f =0.12 ,联接的可靠系数（防滑系数）KS =1.4,螺纹小径d1 = 13.83

36、5mm ,螺栓的许用为多少?（取螺纹计算直径dcdj。拉应力I -120MPa。画出螺栓受力图，求能承受的最大力解：F三产生之横向力FrF丄产生之横向力螺栓所受最大力螺栓拉力FrT 二LFu（2a） =400匕 2 70A2.857F=F2 =Fr FrT =3.19FFoKsF21.3 3.19FZ0.12= 37.22Fzn4d211.3 4 37.222= 372.8N二 13.8351201.3 4 37.22（5）图5-16所示螺栓联接中，采用两个M16（小径d1 =13.835，中径d2 = 14.701mm）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，二s=640MPa，联接时不严格控制预紧力（取安全系数S=4，被联接件接合面间的摩擦系数 f =0.2。若考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）Ks =1.2，试计算该联接允许传递的静载荷Fr （取计算直径dc= dj。图 5-16解：许用拉应力卜I - S =空=l60MPaS 4设每个螺栓所需要预紧力为F。，则 FfziKsFr,故FR w KsFofziFo 0.2 2 221.2F0由强度条件，知Fo 爲 1.3-13.8352 1604 .3= 18502N2故Fr 4 1.3 Fo.二 J I 2 = 4 1.3 1