螺纹联结与螺旋传动试卷

差自提

e

F2/1

载FF

a

(1K)Fcc

a

KFcc

a

KFcc

a

K)FccC

减，

和

减和加F

F接

F在N之脉非FFF为

FFFdF

一，

aa

例解

6.图示弓形夹钳用Tr28×5螺杆夹紧工作，已知压力000N，螺杆末端直径d副和螺杆末端与工件间摩擦系数=是否能自锁0试计算拧紧力矩T。解题要点：（1）GB查得Tr28×5梯形螺纹的参数如下：大径=28mm；中d=螺=5mm。又知该螺纹2=1，所以螺旋升角线，即线数

为

单arctan

np

1

3.2571

而

当量摩擦角arctanfarctan

f

已知=,=/2=15°，所以得

0.15arctan8.827显

故该螺纹副能自锁。

v20v20（2）因为控紧螺杆既要克服螺纹副间的摩擦力矩又要克服螺杆末端与工件间1的摩擦力矩T故拧紧力矩=TT212tan(2tan(3.571

112112螺杆末端与工件间的摩擦相当于止推轴颈的摩擦，其摩擦力矩114000033故得

=T+T（112112+40000）N·mm=152112N·mm127.图示为一螺旋拉紧装置转中间零件使两端螺杆和B向中央移近而将被拉零件拉紧。已知：螺杆和B螺纹为M16（d=其材料的许用拉伸1应试计算允许施加于中间零件上的最大转矩T，max并计算旋紧时螺旋的效率。解题分析：由题给条件可知；旋转中间零件，可使两端螺杆受到拉伸；施加于中间零件上的转矩T愈大，两端螺杆受到的轴向拉F愈大；而螺杆尺寸一定，所能承受的最大轴向拉力T则受到强度条件的限制，因此，对该题求解时首先应按强度条件式max

1.3/1

maxT计算螺纹副间的摩擦力T；max1max最后求出允许旋转中间零件的最大转矩T。max解题要点：（1）计算螺杆所能承受的最大轴向拉力Tmax由

1.3/1

F

2≤14

由

T=max

214

4

2

N（2）计算螺纹副间的摩擦力矩Tmax由GB196-81查得M16螺纹的参数如下：大径=16mm;中径d螺距=2mm;单线，即线数=1。所以螺旋升角2arctan

np2

1

47

而当量摩擦角farctanv

f

已知

=,=/2=30,所以得所以

v

cos

螺纹副间的最大摩擦力矩T1max

=tan(max

d22

14.7012

N·mm=14834N·mm（3）计算允许施加于中间零件上的最大转矩Tmax因为施加地中间零件上的转矩要克服螺杆和B的两种螺纹副间摩擦力矩，故有T=2T=2×14834=29668N·mmmax1max（4）计算旋紧时螺旋的效率因为旋紧中间零件转一周输入功为T2此时螺杆A和B各移动1个导程maxlnpmm=2mm做有用功为2F，故此时螺旋的效率为max2Fl0.19919.9%T2max或按公式

tantan19.9%tan(v8.有一升降装置如图所示采用梯形螺纹=50mm;中径d螺2

QQ距=8mm;线数=4，去承面采用推力球轴承。升降台的上下移动处采用导滚轮，它们的摩擦阴力忽略不计。设承受截F=50Q算：）升降台稳定上升时的效已知副间摩擦系数=。（2）稳定上升时施加于螺杆上的力矩。（3升降台以上升螺需的转速和功率。（4台在截获作下等速下Q是否需要制动装置若需要，则加于螺杆上的力矩是多少解题要点：（1）计算升降台稳定上升时的效率该螺纹的螺旋升角为

试螺杆降制

np2

4

12.480而螺旋副的当量摩擦角为ffarctan故得效率

0.1

tantan12.480tan(v

（2）计算稳定上升时施加地螺杆上的力矩T=Fv

d2250000(12.486N

（3）计算螺杆所需转速n功率p按题给条件，螺杆转一周，升降台上升一个导==4×8=32mm，故若升降台以640mm/min的速度上升，则螺杆所需转速为

tQvtQv=（640÷32）=20r/min计算螺杆所需功率，有如下三种方法：1）第一种计算方法：按螺杆线速度及圆周力F定螺杆所需功率。曲1

1

n2601000

20

m/s及

Ft

v

N可得

Ft10.801100010002）第二种计算方法：按同一轴上功率P转矩、转速n之间的关系式，可得

38248720n9.55

kW3三种计算方法升降台以速度=640mm/mi上升时所需功率来确定螺杆所2需功率，即

F1000而

2

640

0.0107

m/s故得

F21000

0.6658

kW（4）判断是否需要制动装置，计算制动力矩′。12.4865.911螺旋副不自锁使升降台在载荷F用v下等速下降，则必须有制动装置。施加于螺杆上的制动力矩为

d462500002=132551N·mm9.试找出图中螺纹连接结构中的错误，说明原因，并绘图改正。已知被连接件材料均为Q235接件为标准件连接连接；（d）紧定螺钉连接。解题要点：（1）普通螺栓连接（图a）

主要错误有：1）螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；2）普通螺栓连接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被连接件孔与螺栓杆间无间隙；3）被连接件表面没加工，应做出沉头座并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力；4）一般连接；不应采用扁螺母；5）弹簧垫圈尺寸不对，缺口方向也不对；6）螺栓长度不标准，应取标准长l=60mm；7）螺栓中螺纹部分长度短了，应取长30mm改正后的结构见图解a。（2）螺钉连接（图b）主要错误有：1用螺钉连接时连接件之一应有大于螺栓大径的光孔另一被连接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。而图中上边被连接件没有做成大地螺栓大径的光孔，下喧被连接件的螺纹孔又过大，与螺钉尺寸不符，而且螺纹画法不对，小径不应为细实践；2）若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没有加工。改正后的结构见图解b。（3）双头螺柱连接（图c主要错误有：1）双头螺柱的光杆部分不能拧进被连接件的螺纹孔内能标注在光杆部分；2）锥孔角度应为120°，而且应从螺纹孔的小径（粗实线）处画锥孔角的两边；3）若上边被连接件是铸件，则缺少沉头座孔，表面也没加工；4）弹簧垫圈厚度尺寸不对。改正后的结构见图解c。（4）紧定螺钉连接（图d主要错误有：1）轮毂上没有做出M6的螺纹孔；

002）轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹孔