螺紋連接例題與測試題匯總匯編

1、學習-好資料例2有一軸承托架用4個普通螺栓固連于鋼立柱上，托架材料為HT150，許用擠壓應力a p =60MPa，螺栓材料強 度級別6.8級，許用安全系數(shù)s=4，接合面間摩擦系數(shù)f=0.15 ,C可靠性系數(shù)Ks=1.2 ,螺栓相對剛度廠10.2 ,載荷C1 C 2P=6000N，尺寸如例圖2.5所示，設計此螺栓組連接。110tioJi1ucr1 noroJor-j1 1十12S!0 .1例圖2.5 托架螺栓組連接解1. 螺栓組受力分析如例圖2. 5所示，載荷p可分解為：橫向載荷Py=Pcos30° =6000cos30° =5196 N（鉛垂向下）軸向載荷Px=Psin30

2、° = 6000sin30° = 3000 N （水平向右）傾覆力矩M = Px x 180+ Py x 420=3000x 180+5196x 4202.722x 106 N mm顯然該螺栓組連接受橫向載荷 Py、軸向載荷Px和傾覆力 矩M三種簡單載荷的共同作用。(1)確定受力最大螺栓的軸向工作載荷。首先確定在軸向載荷Px作用下，每個螺栓受到的軸向工作載荷30004750 N更多精品文檔然后確定在傾覆力矩 M的作用下，每個螺栓受到的軸向工作載荷由公式(11-33)P273為MLmax2,722 x IQ6 x 2104 x 21023 240 N顯然，上部螺栓受力最大，其

3、軸向工作載荷為F=F p+Fm =750+3240=3990 N(2)確定螺栓的預緊力 F' 由托架不下滑條件計算預緊力F'，該螺栓組連接預緊后，受軸向載荷Px作用時，其接合面間壓緊力為剩余預緊力 F”，而受傾覆力矩 M作用時，其接合面上部壓緊力減小，下部壓緊力增大，故 M對接合面間壓緊力的影響可以不考慮。 固此，托架不下滑的條件式為而所以4/ = KfyF"話涉”（1-令）町勿F'（1-石兀）Fp = K，0， krGf = V + （IGTc；式中 Py橫向載荷，Py =5196N ;Fp螺栓所受的由Fp=750N ;f接合面問摩擦系數(shù)，Ks可靠性系數(shù)，G

4、 _Px引起的軸向工作載荷，f=0.15 ；Ks =1.2;螺栓杓相對剛度，沽礦g所以唸諧+(】"2)x 7500992 N 由接合面不分離條件公式(11-35)p273計算預緊力F'CT= CJ _ - CJ _ =PminzF"/ C2P A （C1 C2M）丄=丄 zF'- W AlC2 MzF' ：C1Px一 1 一lC1 + C2 丿 AC1 * C2 JG +c2 丿 wM-0式中 A接合面面積顯=280 x (500 - 280)二61 600 inn?；W按合而抗彎截面系數(shù)IF = 警咒0 _ ()3 = 9.618 xIO6 mm3

5、 z螺栓數(shù)目二=4;Px軸向載荷，代=3 000 N;M傾覆力矩，M = 2.722 x 106 N nin);螺栓的相對剛度，-7-% = 0*2。5 + 衛(wèi)C + Q所以 F1 鼻02)(3 000 +已嚴啤 x 6! 600) . 4 086.7 N耳9.618 x tv 由托架下部不被壓潰條件公式（11-34）p273計算預緊力;（鋼立柱抗擠壓強度高于鑄鐵托架）PmaxZF( C2M)=AG+C2W A.zFC2C2 MC1 + C2JP +x G + c2 W1zF1- C11- C1A<C1 * C2 JA<C1 + C2 JMGW十PF丄丄FPA+ 1-C1 C2Px

6、AW式中 a p托架材料的許用擠壓應力，a p= 60MPa ;其它參數(shù)同前。所以2.722 1069.618 106761600 l=921,113.3N- (F、160沃 61600+(1一 0.2)3000一綜合以上三方面計算，取F' = 11000 N。2. 計算螺栓的總拉力Fo這是受預緊力F'作用后又受軸向工作載荷F作用的緊螺栓連接，故螺栓的總拉力Fo為H 000 + 0.2 x 3 990 = 11 798 N3. 確定螺栓直徑式中a 螺栓材料的許用拉伸應力。由題給條件知，強度級別為6.8級，得a s=480MPa ,S=4，所以a = a s/ S=480/4=1

7、20 MPadi -4 1.3 11,798V 120T2.757mm查 GBI96-1981，取 M16(d 1=13.835mm>12.757mm)。說明該題也可先按托架不下滑條件確定預緊力F''然后校核托架上部不分離和托架下部不壓潰的情況。例3有一氣缸蓋與缸體凸緣采用普通螺栓連接.如圖所 示。已知氣缸中的壓力p在0 1MPa之間變化，氣缸內(nèi)徑D=500mm，螺栓分布圓周直徑 Do=65Omm，為保證氣密性要 求，剩余預緊力F” =1.8 F（F為螺栓的軸向工作載荷），螺栓 間距t< 4. 5d（d為螺栓的大徑），螺栓材料的許用拉伸應力a =120MPa，許用應

8、力幅a a=20MPa，選用銅皮石棉墊片，螺栓相對剛度 一50.8。試設計此螺栓組連接。G +C2分析本題是典型的僅受軸向載荷作用的螺栓組連接。但是螺栓所受載荷是變化的，因此應先按靜強度計算螺栓直 徑，然后校核其疲勞強度。此外，為保證連接的氣密性，不 僅要保證足夠大的剩余預緊力，而且要選擇適當?shù)穆菟〝?shù) 目，保證螺栓間間距不致過大。解1. 初選螺栓數(shù)目z因為螺栓分布圓周直徑較大，為保證螺栓間間距不致過 大，所以應選用較多的螺栓，取z=24。2. 計算螺栓的軸向工作載荷F(1)螺栓組連接的最大軸向載荷FqFq =誓P = x 2 = 3.927 X IO5 N螺栓的最大軸向工作載荷FF = 乞 =

9、 = 16 362.5 Nz243. 計算螺栓的總拉力FoFo=F”+F=1.8F+F=2.8F=2.8X16362.5=45815 N4. 計算螺栓直徑,/4xL3F()T7 L3 x 4815 "計di珂頁廠=V 曲0 一 = 25mm查 GB 196-1981，取 M30(di=26 . 211 mm>25 . 139mm)。5. 校核螺栓疲勞強度故螺栓滿足疲勞強度。6. 校核螺栓間距實際螺栓間距血 X 65085, 1 min < 4.5 d -4.5 x 30 = 135 mm故螺栓間距滿足連接的氣密性要求。題4圖示為一凸緣聯(lián)軸器，用6個M10的鉸制孔用螺栓連接

10、，結構尺寸如圖所示。兩半聯(lián)軸器材料為HT200，其許用擠壓應力a pi=100MPa。螺栓材料的許用剪應力T=92 MPa，許用擠壓應力 a p2 =300 MPa，許用拉伸應力a =120 MPa。試計算該螺栓組連接允許傳遞的最大轉矩Tmax。若傳遞的最大轉矩Tmax不變，改用普通螺栓連接，試計算螺栓小 徑di的計算值（設兩半聯(lián)軸器間的摩擦系數(shù)f=0.16，可靠性系數(shù) Ks=1.2）。學習-好資料60題3解1 .計算螺栓組連接允許傳遞的最大轉矩該鉸制孔用螺栓連接所能傳遞的轉矩大小受到螺栓剪切強度和配合面擠壓強度的制約。因此可按螺栓剪切強度條件來計算Tmax，然后校核配合面擠壓強度，也可按螺栓

11、剪切 強度和配合面擠壓強度分別求出Tmax，取其值小者。本解按第一種方法計算IT嚴得43x34O"x 1Fx924二 8 917 913 N - nim4更多精品文檔校核螺栓與孔壁配合面間的擠壓強度學習-好資料2Tmux6DdJimUW Lcrp式中 ds螺桿直徑，ds=11 mm ;hmin 配合面最小接觸咼度，hmin =60 35=25mm ；a p-配合面材料的許用擠壓應力，因螺栓材料的a p2大于半聯(lián)軸器材料的a pi,故取 a p= a pi = 100MPa，所以2 x 8 917 93% = 6 x 340x 11 x 25 = 31,8 MPa < 嘰=100

12、MPa滿足擠壓強度。故該螺栓組連接允許的最大轉矩Tmax=8917913Nmm。2.改為普通螺栓連接，計算螺栓小徑di(1)計算螺栓所需的預緊力F',。按接合面間不發(fā)生相對滑移的條件，則有m f(2)計算螺栓小徑d1企 L2 x 8 917 9B43” = 3 x 0.16 x 340=65 5729 N,/4x L3F心“ = Va J K X 120"= 30-074 nun螺紋連接測試題一、單項選擇題（從給出的A、B、C、D答案中選一）題1當螺紋公稱直徑、 牙型角、螺紋線數(shù)相同時，細牙螺 紋的自鎖性能比粗牙螺紋的自鎖性能（）。A .好B .差C.相同題2用于連接的螺紋牙

13、型為三角形，這最主要是因為三角形螺紋（）。A. 牙根強度高，自鎖性能好B.傳動效率高；C.防振性能好題3若螺紋的直徑和螺旋副的摩擦系數(shù)一定，則擰緊螺更多精品文檔學習 好資料母時的效率取決于螺紋的 ( )B.升角和頭數(shù)D .螺距和升角A 螺矩和牙型角C.導程和牙型斜角 題 4 對于連接用螺紋，主要要求連接可靠，自鎖性能好， 故常選用 ( )。A .升角小，單線三角形螺紋D .升角大，雙線三角形螺紋C.升角小，單線梯形螺紋D .升角大，雙線矩形螺紋 題 5 用于薄壁零件連接的螺紋，應采用 ()。A.三角形細牙螺紋B.梯形螺紋更多精品文檔C.鋸齒形螺紋D.多線的三角形粗牙螺紋 題 6 當螺栓組連接承

14、受橫向載荷或旋轉力矩時，該螺栓 組中的螺栓 ()。A 必受剪切力作用B 必受拉力作用C 既可能受剪切作用，也可能受拉伸作用D 同時受到剪切與拉伸作用題 7 計算采用三角形螺紋的緊螺栓連接的拉伸強度時， 考慮到拉伸與扭轉的復合作用，應將拉伸載荷增加到原來的 ( ) 倍。B 1.3A 1.1C 1.25D 0.3題 8 采用普通螺栓連接的凸緣連軸器，在傳遞轉矩時，() 。A .螺栓的橫截面受剪切B.螺栓與螺栓孔配合面受擠壓C.螺栓同時受剪切與擠壓D.螺栓受拉伸與扭轉作用題 9 在下列四種具有相同公稱直徑和螺距，并采用相同配對材料的傳動螺旋副中，傳動效率最高的是 ()。A 單線矩形螺旋副C 雙線矩形

15、螺旋副 題 10 在螺栓連接中， 目的是 ()。A 提高強度C 防松題 11 在同一螺栓組中， 同，這是為了 ()A. 受力均勻C.外形美觀B .單線梯形螺旋副D ，雙線梯形螺旋副 往往在一個螺栓上采用雙螺母 其B 提高剛度D.減小每圈螺紋牙上的受力螺栓的材料、直徑和長度均應相B 便于裝配D 降低成本題 12 螺栓的材料性能等級標成 6.8 級，其數(shù)字 6.8 代表 () 。A. 對螺栓材料的強度要求B .對螺栓的制造精度要求C.對螺栓強度和制造精度的要求題 13 螺栓強度等級為 68 級，則該螺栓材料的最小屈服學習-好資料極限近似為（）。A . 480 MPaB . 6 MPaC. 8 MP

16、aD . 0.8 MPa題14不控制預緊力時，螺栓的安全系數(shù)選擇與其直徑有 關，是因為（）。A .直徑小，易過載B .直徑小，不易控制預緊力C.直徑大，材料缺陷多題15工作時僅受預緊力 F'作用的緊螺栓連接，其強度校 核公式為 丄=送一門，式中的系數(shù)1.3是考慮（）。nd-i4A .可靠性系數(shù)B.安全系數(shù)C.螺栓在擰緊時，同時受拉伸與扭轉聯(lián)合作用的影響題16緊螺栓連接在按拉伸強度計算時，應將拉伸裁荷增 加到原來的1 . 3倍，這是考慮（）的影響。A .螺紋的應力集中B .扭轉切應力作用C.安全因素D.載荷變化與沖擊題17預緊力為F'的單個緊螺栓連接，受到軸向工作載荷F作用后，螺

17、栓受到的總拉力F0 （） F'+F。A .大于B.等于C.小于題18 一緊螺栓連接的螺栓受到軸向變載荷作用，已知Fmin=0，F(xiàn)max=F，螺栓的危險截面面積為 Ac，螺栓的相對剛 度為Kc，則該螺栓的應力幅為（）。更多精品文檔學習-好資料A.ffa = (1 - KjF/人Cq 二 KJ/2A.B. tfa = K7 九Dq 二(1 - KJF/2九題19在受軸向變載荷作用的緊螺栓連接中，為提高螺栓 的疲勞強度，可采取的措施是（）。A .增大螺栓剛度Ci,減小被連接件剛度 C2B .減小Ci，增大C2C.增大Ci和C2D .減小Ci和C2,題20若要提高受軸向變載荷作用的緊螺栓的疲勞

18、強度， 則可（）。A .在被連接件間加橡膠墊片B.增大螺栓長度C. 采用精制螺栓D.加防松裝置題21有一單個緊螺栓連接，要求被連接件接合而不分離， 已知螺栓與被連接件的剛度相同，螺栓的預緊力為F'當對連接施加軸向載荷，使螺栓的軸向工作載荷F與預緊力F'相等時，則（）。A .被連接件發(fā)生分離，連接失效D .被連接件即將發(fā)生分離，連接不可靠C.連接可靠，但不能再繼續(xù)加載D .連接可靠，只要螺栓強度足夠，可繼續(xù)加載，直到軸向工作載荷F接近但小于預緊力 F'的2倍題22對于受軸向變載荷作用的緊螺栓連接，若軸向工作 學習 好資料載荷P在o 1000N之間循環(huán)變化，則該連接螺栓所受拉應 力的類型為 ( ) 。A .非對稱循變應力B .脈動循環(huán)變應力C.對稱循環(huán)變應力D .非穩(wěn)定循環(huán)變應力題 23 對于緊螺栓連接，當螺栓的總拉力Fo 和剩余預緊力F"不變時，若將螺栓由實心變成空心，則螺栓的應力幅a a與預緊力F'會發(fā)生變化，()。A . a a增大，F(xiàn)'應適當減小 B . a a增大，F(xiàn)應適當增大 C. a a減小，F(xiàn)'應適當減小 D. a a