第5章 螺纹联接复习题参考答案.docx

第五章 螺纹联接复习题参考答案1．选择题3-1 D； 3-2 C； 3-3 A； 3-4 B； 3-5 B； 3-6 C；3-7 A； 3-8 A； 3-9 C； 3-10 C； 3-11 B； 3-12 D；3-13 A； 3-14 D； 3-15 C； 3-16 D； 3-17 A； 3-18 B；3-19 D； 3-20 A； 3-21 B； 3-22 D； 3-23 A； 3-24 D；3-25 D； 3-26 C； 3-27 D； 3-28 A； 3-29 B； 3-30 D；2．填空题3-31 60° 联接 30° 传动3-32 螺旋升角小于当量摩擦角3-33 防止螺纹副相对转动3-34 剩余预紧力 工作拉力3-35 拉 扭剪 断裂（拉断或拉扭断）3-36 剪切 挤压 （螺杆被）剪断 （工作面被）压溃3-37 线数 升角3-38 弯曲 凸台 沉头座3-39 摩擦 机械 破坏螺纹副关系3-40 磨损3．简答题（仅供参考）3-41．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3-42．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3-43．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3-44．答：装配时拧紧的螺纹联接为紧联接，反之为松联接3-45．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3-46．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%3-47．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。

3-48．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F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 PQ FQP3-49．答：强度极限 MPa屈服极限 MPa40B320S3-50．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3-51 解题要点：液压油缸盖所受的总载荷： N286041.3524DpF单个螺栓工作载荷： N710628Z查得螺栓的相对刚度， ，取3.~FLC3.FLC最小预紧力：N1036247.015.7.05.1 1 QFLPp已知螺栓性能等级为 8.8 级，则 螺栓材料的许用应力为：2mN 64s2 3640][S查得 M16 螺栓的小径 mm，代入强度条件： ≤85.1d2143.dQ][得螺栓许用总拉力： N693.1485.34][221 Q则最大预紧力： N2307.069 FCLp综上，预紧力的取值范围：10362≤ ≤23206 Np3-52 解题要点：1）计算螺栓受力气缸盖所受的最大压力： N251041.32DpF单个螺栓联接的轴向工作载荷： N157062ZF取 ，单个螺栓的总拉力： NFQp5.1 39250.2.FQp2）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 48SBMPa，查表取 ，螺栓材料的许用应力为：S4.MPa342.180S根据强度条件，螺栓小直径：mm[]786.13=×.950=×≥1Qd选用 M16 的螺栓， mm。

835.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：B8.09.3=kMPa248)604(2)(23.01 BSt取 ，则许用应力幅为：2=SMPa8=×9.=][1atak查螺栓的相对刚度： ，得80FLC螺栓应力幅： MPa21da 8.4137.4.502因 , 所以不满足疲劳强度要求][a＞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： ， 3.0FLC则： =15.7 MPa ＜ 21dFCLa2835.4.70][a满足疲劳强度要求3-53 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70d640S；则螺栓材料的许用剪应力为5.2SMPa256.4][SN9847=×13= ≤20dF2) 按剪切强度计算螺栓组的许用转矩 T：Nmm = 3249.51 Nm351026984720ZDTS3）计算许用挤压应力 ][P螺栓为 8.8 级， MPa，取 ，螺栓材料的许用挤压应力为640S25.1SMPa52.1轮芯材料为铸铁 HT250，强度极限 MPa，取 ，许用挤压应力为：0B5.2SMPa0.SB轮芯材料较弱，以 MPa 计算转矩。

1][P4) 按挤压强度条件计算单个螺栓的许用剪力 FS由图， 9 mm，则：minLN630197][min0pShdF5) 按挤压强度条件计算螺栓组的许用转矩 T2079000 Nmm = 2079 Nm2632ZDT综上，此螺栓组所传递的最大转矩 Nm079max3-54 解题要点：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 3-54 解图所示其中：Nmm510640LM2）求螺栓的分载荷：N//zFRN41022maxbi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： N4502/3021FCPFLP右侧螺栓： N5）求螺栓的总拉力 ：P左侧螺栓： N15023021QCQPFL右侧螺栓： NP5．结构分析题题 3-54 解图3-65 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 。