機(jī)械設(shè)計(jì)考研練習(xí)試題-螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)

...wd......wd......wd...螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)一選擇題(1)在常用螺紋中，效率最低、自鎖性最好的是C，效率較高，牙根強(qiáng)度較大、制造方便的是B；螺紋聯(lián)接常用C，傳動(dòng)螺紋常用B。A.矩形螺紋B.梯形螺紋C.三角螺紋(2)螺紋副在摩擦因數(shù)一定時(shí)，螺紋的牙型角越大，則D。A.當(dāng)量摩擦因數(shù)越小，自鎖性能越好B.當(dāng)量摩擦因數(shù)越小，自鎖性能越差C.當(dāng)量摩擦因數(shù)越大，自鎖性能越差D.當(dāng)量摩擦因數(shù)越大，自鎖性能越好(3)當(dāng)軸上安裝的零件要承受軸向力時(shí)，采用A來軸向定位，所能承受的軸向力較大。A.圓螺母B.緊定螺釘C.彈性擋圈(4)一箱體與箱蓋用螺紋聯(lián)接，箱體被聯(lián)接處厚度較大，且材料較軟，強(qiáng)度較低，需要經(jīng)常裝拆箱蓋進(jìn)展修理，則一般宜采用A聯(lián)接。A.雙頭螺柱聯(lián)接B.螺栓聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接(5)在鉸制孔用螺栓聯(lián)接中，螺栓桿與孔的配合為B。A.間隙配合B.過渡配合C.過盈配合(6)緊螺栓聯(lián)承受軸向外載荷，假定螺栓的剛度與被聯(lián)接件的剛度相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為，要求受載后結(jié)合面不別離，當(dāng)外載荷等于預(yù)緊力時(shí)，則D。A.被聯(lián)接件別離，聯(lián)接失效B.被聯(lián)接件即將別離，聯(lián)接不可靠C.聯(lián)接可靠，但不能繼續(xù)再加載D.聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，還可以繼續(xù)加大外載荷F(7)受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，為保證被聯(lián)接件不出現(xiàn)縫隙，因此BA.剩余預(yù)緊力應(yīng)小于零B.剩余預(yù)緊力應(yīng)大于零C.剩余預(yù)緊力應(yīng)等于零D.預(yù)緊力應(yīng)大于零(8)圖5-1所示鋼板用普通螺栓聯(lián)接。橫向工作載荷為結(jié)合面之間的摩擦因數(shù)，為使聯(lián)接可靠，取防滑系數(shù)，則每個(gè)螺栓需要的預(yù)緊力為B。A.0.5B.C.2D.4圖5-1(9)某螺栓的材料性能等級(jí)為6.8級(jí)，其數(shù)字6.8代表A。A.對(duì)螺栓材料的強(qiáng)度要求B.對(duì)螺栓的制造精度要求C.對(duì)螺栓材料的剛度要求D.對(duì)螺栓材料的耐蝕性要求(10)對(duì)于外載荷是軸向變載荷的重要聯(lián)接，螺栓所受總拉力在與之間變化。則螺栓的應(yīng)力變化規(guī)律為B。A.=常數(shù)B.=常數(shù)C.=常數(shù)(11)在承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的普通緊螺栓組聯(lián)接中，螺栓桿C作用。A.受切應(yīng)力B.受拉應(yīng)力C.受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和拉應(yīng)力D.既可能只受切應(yīng)力，也可能只受拉應(yīng)力(12)普通螺栓聯(lián)接所受的預(yù)緊力為，在受軸向工作載荷時(shí)，剩余預(yù)緊力為B，則螺栓所受的總拉力為D。A.B.C.D.(13)承受預(yù)緊力和軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)其螺栓的總拉力的最大值和被聯(lián)接件的剛度不變時(shí)，螺栓的剛度越小，則B。A.螺栓中總拉力的變化幅度越大B.螺栓中總拉力的變化幅度越小C.螺栓中總拉力的變化幅度不變D.螺栓的疲勞強(qiáng)度降低(14)一樣公稱尺寸的三角形細(xì)牙螺紋和粗牙螺紋相比，因細(xì)牙螺紋的螺距小，小徑大，故細(xì)牙螺紋的B。(強(qiáng)度指螺紋桿的承載能力)A.自鎖性好，釘桿受拉強(qiáng)度低B.自鎖性好，釘桿受拉強(qiáng)度高C.自鎖性差，釘桿受拉強(qiáng)度高D.自鎖性差，釘桿受拉強(qiáng)度低(15)在防止螺紋聯(lián)接松脫的各種措施中，當(dāng)承受沖擊或振動(dòng)載荷時(shí)，D是無效的。A.采用具有增大摩擦力作用的防松裝置，如螺母與被聯(lián)接件之間安裝彈簧墊圈B.采用以機(jī)械方法來阻止回松的裝置，如用六角槽形螺母與開口銷C.采用人為方法(如膠或焊)將螺紋副變?yōu)椴荒苻D(zhuǎn)動(dòng)D.設(shè)計(jì)時(shí)使螺紋聯(lián)接具有自鎖性(即使螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角)(16)外載荷是軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，螺栓的預(yù)緊力是用公式D來進(jìn)展計(jì)算的。在公式中：表示軸向外載荷，表示剩余預(yù)緊力，表示螺栓的相對(duì)剛度，，分別為螺栓和被聯(lián)接件的剛度。A.B.C.D.(17)被聯(lián)接件受橫向外力作用時(shí)，如采用普通螺栓聯(lián)接，則螺栓可能的失效形式為D。A.剪切或擠壓破壞B.拉斷C.拉、扭聯(lián)合作用下斷裂D.拉、扭聯(lián)合作用下塑性變形(18)螺紋副中一個(gè)零件相對(duì)于另一個(gè)轉(zhuǎn)過一圈時(shí)，它們沿軸線方向相對(duì)移動(dòng)的距離是A。A.線數(shù)螺距B.一個(gè)螺距C.線數(shù)導(dǎo)程D.導(dǎo)程／線數(shù)(19)設(shè)計(jì)緊聯(lián)接螺栓時(shí)，其直徑愈小，則許用安全系數(shù)應(yīng)取得愈大，即許用應(yīng)力取得愈小。這是由于直徑愈小，C。A.螺紋局部的應(yīng)力集中愈嚴(yán)重B.加工螺紋時(shí)愈容易產(chǎn)生缺陷C.擰緊時(shí)愈容易擰斷D.材料的機(jī)械性能愈不易保證(20)圖5-2中懸置螺母的主要作用是C。A.作為聯(lián)接的防松裝置B.減少螺栓系統(tǒng)的剛度C.使螺母中各圈螺紋受力均勻D.防止螺栓受彎曲載荷圖5-2(21)單線螺紋的大徑，中徑，小徑，螺距，則螺紋升角為B。A.2.734B.3.028C.3.263D.6.039(22)如圖5-3所示，將油缸端蓋的螺栓組聯(lián)接由圖(a)改為圖(b)的目的是A。A.提高抗疲勞強(qiáng)度B.節(jié)省螺栓數(shù)量C.安裝方便D.便于拆卸圖5-3(23)受翻轉(zhuǎn)(傾覆)力矩的螺栓組聯(lián)接，如圖5-4所示，螺栓的布置宜選擇A。圖5-4D.以上3個(gè)方案都不可用(24)當(dāng)兩個(gè)被連接件不太厚時(shí)，宜采用B。A.雙頭螺柱連接B.螺栓聯(lián)接C.螺釘連接D.緊定螺釘連接(25)當(dāng)兩個(gè)被連接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用A。A.雙頭螺柱連接B.螺栓聯(lián)接C.螺釘連接D.緊定螺釘連接(26)當(dāng)兩個(gè)被連接件之一太厚，不宜制成通孔，且連接不需要經(jīng)常拆裝時(shí)，往往采用C。A.雙頭螺柱連接B.螺栓聯(lián)接C.螺釘連接D.緊定螺釘連接(27)采用A方法不能改善螺紋牙受力不均勻程度。A.增加旋合圈數(shù)B.懸置螺母C.內(nèi)斜螺母D.鋼絲螺套(28)螺紋聯(lián)接防松的基本問題在于C。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.防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)D.增加螺紋聯(lián)接的剛度(29)承受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接在受工作拉力時(shí)，剩余預(yù)緊力為，其螺栓所受總拉力為B。A.B.C.D.(30)確定緊連接螺栓中拉伸和扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷作用下的當(dāng)量應(yīng)力時(shí)，通常是按D來進(jìn)展計(jì)算的。A.第一強(qiáng)度理論B.第二強(qiáng)度理論C.第三強(qiáng)度理論D.第四強(qiáng)度理論(31)在受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接中，螺栓不安全截面的應(yīng)力狀態(tài)為D。A.純扭剪B.簡單拉伸C.彎扭組合D.拉扭組合(32)被連接件受橫向外力作用，假設(shè)采用一組普通螺栓聯(lián)接時(shí)，則靠A來傳遞外力。A.被連接件接合面間的摩擦力B.螺栓的拉伸和擠壓C.螺栓的剪切和擠壓D.螺栓的剪切和被連接件的擠壓(33)為連接承受橫向工作載荷的兩塊薄鋼板，一般采用A。A.螺栓聯(lián)接B.雙頭螺柱連接C.螺釘連接D.緊定螺釘連接(34)鋼板用兩只普通螺栓聯(lián)接，橫向工作載荷為，接合面?zhèn)€數(shù)為4，接合面之間的摩擦系數(shù)為，為使連接可靠，取安全裕度系數(shù)為，則每個(gè)螺栓需要的預(yù)緊力為B。A.0.5B.C.2D.4(35)在螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)中，假設(shè)被連接件為鑄件，則有時(shí)在螺栓孔處制作沉頭座孔或凸臺(tái)，其目的是A。A.防止螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用B.便于安裝C.為安置防松裝置D.為防止螺栓受拉力過大(36)螺栓強(qiáng)度等級(jí)為6.8級(jí)，則該螺栓材料的最小屈服極限近似為A。A.B.C.D.(37)當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)一樣時(shí)，細(xì)牙螺紋的自鎖性能比粗牙螺紋的自鎖性能A。A.好B.差C.一樣(38)用于連接的螺紋牙型為三角形，這最主要是因?yàn)槿切温菁yA。A.牙根強(qiáng)度高，自鎖性能好B.傳動(dòng)效率高C.防振性能好(39)假設(shè)螺紋的直徑和螺旋副的摩擦系數(shù)一定，則擰緊螺母時(shí)的效率取決于螺紋的C。A.螺矩和牙型角B.升角和頭數(shù)C.導(dǎo)程和牙型斜角D.螺距和升角(40)對(duì)于連接用螺紋，主要要求連接可靠，自鎖性能好，故常選用A。A.升角小，單線三角形螺紋B.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(41)用于薄壁零件連接的螺紋，應(yīng)采用A。A.三角形細(xì)牙螺紋B.梯形螺紋C.鋸齒形螺紋D.多線的三角形粗牙螺紋(42)當(dāng)螺栓組連接承受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩時(shí)，該螺栓組中的螺栓D。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(shí)受到剪切與拉伸作用(43)計(jì)算采用三角形螺紋的緊螺栓聯(lián)接的拉伸強(qiáng)度時(shí)，考慮到拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用，應(yīng)將拉伸載荷增加到原來的B倍。A.1.1B.1.3(44)采用普通螺栓聯(lián)接的凸緣連軸器，在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，D。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(shí)受剪切與擠壓D.螺栓受拉伸與扭轉(zhuǎn)作用(45)在以下四種具有一樣公稱直徑和螺距，并采用一樣配對(duì)材料的傳動(dòng)螺旋副中，傳動(dòng)效率最高的是C。A.單線矩形螺旋副B.單線梯形螺旋副C.雙線矩形螺旋副D.雙線梯形螺旋副(46)在螺栓聯(lián)接中，往往在一個(gè)螺栓上采用雙螺母，其目的是A。A.提高強(qiáng)度B.提高剛度C.防松D.減小每圈螺紋牙上的受力(47)在同一螺栓組中，螺栓的材料、直徑和長度均應(yīng)一樣，這是為了B。A.受力均勻B.便于裝配C.外形美觀D.降低成本(48)不控制預(yù)緊力時(shí)，螺栓的安全系數(shù)選擇與其直徑有關(guān)，是因?yàn)锳。A.直徑小，易過載B.直徑小，不易控制預(yù)緊力C.直徑大，材料缺陷多(49)工作時(shí)僅受預(yù)緊力作用的緊螺栓聯(lián)接，其強(qiáng)度校核公式為式中的系數(shù)是考慮C。A.可靠性系數(shù)B.安全系數(shù)C.螺栓在擰緊時(shí)，同時(shí)受拉伸與扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用的影響(50)緊螺栓聯(lián)接在按拉伸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)將拉伸載荷增加到原來的倍，這是考慮B的影響。A.螺紋的應(yīng)力集中B.扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力作用C.安全因素D.載荷變化與沖擊(51)預(yù)緊力為的單個(gè)緊螺栓聯(lián)接，受到軸向工作載荷作用后，螺栓受到的總拉力C。A.大于B.等于C.小于(52)一緊螺栓聯(lián)接的螺栓受到軸向變載荷作用，，=，螺栓的不安全截面面積為，螺栓的相對(duì)剛度為，則該螺栓的應(yīng)力幅為C。A.B.C.D.(53)在受軸向變載荷作用的緊螺栓聯(lián)接中，為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可采取的措施是B。A.增大螺栓剛度，減小被連接件剛度B.減小，增大C.增大和D.減小和(54)假設(shè)要提高受軸向變載荷作用的緊螺栓的疲勞強(qiáng)度，則可B。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(55)對(duì)于受軸向變載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，假設(shè)軸向工作載荷在之間循環(huán)變化，則該連接螺栓所受拉應(yīng)力的類型為A。A.非對(duì)稱循變應(yīng)力B.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力C.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力D.非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力(56)對(duì)于緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)螺栓的總拉力和剩余預(yù)緊力不變時(shí)，假設(shè)將螺栓由實(shí)心變成空心，則螺栓的應(yīng)力幅與預(yù)緊力會(huì)發(fā)生變化，D。A.增大，應(yīng)適當(dāng)減小B.增大，應(yīng)適當(dāng)增大C.減小，應(yīng)適當(dāng)減小D.減小，應(yīng)適當(dāng)增大(57)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的失效形式多為D。A.螺桿壓潰B.螺紋牙折斷C.螺紋牙剪斷D.螺紋磨損(58)對(duì)于螺旋起重器的螺母，應(yīng)進(jìn)展D計(jì)算。A.耐磨性B.螺母螺紋牙的強(qiáng)度C.螺母下段與螺母凸緣的強(qiáng)度D.A、B、C三者(59)A一般需要有較高的運(yùn)動(dòng)速度和傳動(dòng)效率，因此應(yīng)采用多線螺紋。A.傳導(dǎo)螺旋B.傳力螺旋C.調(diào)整螺旋D.A、B、C三者(60)設(shè)微動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)A、B兩段螺旋的導(dǎo)程分別為(兩螺旋旋向一樣)，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)，螺母的位移為C。A.B.C.D.(61)在標(biāo)準(zhǔn)中螺紋的B定為公稱直徑。A.螺紋中徑B.螺紋大徑C.螺紋小徑D.A、B、C三者均可(62)如圖5-5所示為螺旋拉緊器，按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)螺母3，將保證兩螺桿1和2相互靠攏，此時(shí)兩螺桿的螺紋方向應(yīng)是C。圖5-5A.兩個(gè)都是右旋B.兩個(gè)都是左旋C.1為左旋，2為右旋D.1為右旋，2為左旋(63)為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)B。A.增加螺栓剛度B.降低螺栓剛度C.降低被聯(lián)接件剛度(64)頭數(shù)為，螺距為的螺紋，升角＝B。A.B.C.(65)大徑的細(xì)牙螺紋比粗牙有B。A.較小的承載能力B.好的自鎖性C.承載面積小(66)螺旋起重器的效率=A。A.B.C.D.(67)螺旋副的自鎖條件是C。A.<B.>C.D.>(68)用普通螺栓聯(lián)接的螺栓組受橫向載荷或旋轉(zhuǎn)力矩時(shí)，該螺栓組中的螺栓受力情況是B。A.只可能受到剪切與擠壓B.只有壓力C.同時(shí)受剪切與拉伸D.可能受剪切，也可能受拉伸(69)汽缸內(nèi)壓力在間循環(huán)變化時(shí)，缸蓋聯(lián)接螺栓的應(yīng)力類型為B循環(huán)變應(yīng)力。A.非對(duì)性B.脈動(dòng)C.對(duì)稱D.非穩(wěn)定(70)螺紋聯(lián)接中，加彈簧墊圈是為了C，加彈性元件是為了D，采用軟墊片是為了A，用斜面墊圈是為了B。A.提高氣密性B.減少偏心載荷C.防松D.提高疲勞強(qiáng)度(71)受拉緊螺栓聯(lián)接擰緊的主要目的除了增強(qiáng)聯(lián)接的嚴(yán)密性外，還有是為了A〔提高可靠性〕和C。A.防松B.減少偏心載荷C.提高疲勞強(qiáng)度D.減少動(dòng)載荷(72)受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接中，當(dāng)采用普通螺栓時(shí)，靠C來平衡橫向載荷；用鉸制孔螺栓時(shí)，靠A來承受橫向載荷。A.螺栓的擠壓B.螺紋的擠壓C.結(jié)合面間的摩擦力二填空題(1)普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的大徑，計(jì)算螺紋的摩擦力矩時(shí)使用的是螺紋的中徑，計(jì)算螺紋不安全截面時(shí)使用的是螺紋的小徑。(2)標(biāo)記為螺栓GB5782M16×80的六角頭螺栓的螺紋是三角形，牙型角等于60度，線數(shù)等于1，16代表螺紋公稱直徑，80代表螺紋長度。(3)用4個(gè)鉸制孔螺栓聯(lián)接兩個(gè)半凸緣聯(lián)軸器，螺栓均布在直徑為的圓周上，軸上轉(zhuǎn)矩為，每個(gè)螺栓所受的橫向力為250N。(4)受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接，如螺栓和被聯(lián)接件剛度相等，預(yù)緊力，在保證結(jié)合面不產(chǎn)生縫隙的條件下，允許的最大工作拉力＝16000N。(5)在一定的變載荷作用下，承受軸向工作載荷的螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度是隨著螺栓剛度的增加而降低；且隨著被聯(lián)接件剛度的增加而提高。(6)雙頭螺栓聯(lián)接的兩被聯(lián)接件之一是螺紋孔，另一個(gè)是光孔。(7)普通螺栓聯(lián)接承受橫向外載荷時(shí)，依靠被聯(lián)接件間的摩擦力承載，螺栓本身受預(yù)緊力作用，該螺栓聯(lián)接可能的失效形式為被聯(lián)接件間的相對(duì)滑移。鉸制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向外載荷時(shí)，依靠螺栓抗剪切和擠壓承載，螺栓本身受剪切和擠壓力作用，螺栓可能的失效形式為剪斷和壓潰。(8)受軸向變載荷()的緊螺栓聯(lián)接，設(shè)為螺栓的相對(duì)剛度，為螺栓的橫截面積，則螺栓承受的應(yīng)力幅為(，分別為螺栓與被聯(lián)接件的剛度)。(9)設(shè)為螺紋中徑，為螺紋升角，為當(dāng)量摩擦角，對(duì)于聯(lián)接螺紋，在預(yù)緊力時(shí)擰緊的螺母，螺紋副中的摩擦阻力矩為。(10)公制三角形螺紋，螺紋副之間的摩擦系數(shù)，則其當(dāng)量摩擦角等于〔寫出計(jì)算公式及結(jié)果〕。(11)圖5-6中板用4個(gè)鉸制孔用螺栓固定在板上，受力為，其中2、3、兩個(gè)螺栓受力最大。圖5-6(12)如圖5-7所示為兩根鋼梁由兩塊鋼蓋板用8個(gè)鉸制孔用螺栓聯(lián)接，鋼梁受拉力，在進(jìn)展強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，螺栓的總剪切面數(shù)應(yīng)取8。圖5-7(13)如上圖所示兩根鋼梁由兩塊鋼板用個(gè)普通螺栓聯(lián)接，鋼梁受拉力，在按式確定螺栓所需的預(yù)緊力時(shí)，摩擦面數(shù)應(yīng)取，取。(式中：表示鋼梁與鋼板間的摩擦系數(shù)，表示聯(lián)接螺栓的個(gè)數(shù))(14)普通緊螺栓組聯(lián)接所受載荷可分解為軸向載荷、橫向載荷、轉(zhuǎn)矩、翻轉(zhuǎn)〔或傾覆〕力矩4種基本載荷的組合。(15)壓力容器蓋的緊螺栓組聯(lián)接，外載荷為變載荷()，假設(shè)螺栓的最大總拉力和剩余預(yù)緊力不變，只將螺栓由實(shí)心的變成空心的，則螺栓的應(yīng)力幅減小，預(yù)緊力應(yīng)適當(dāng)增大。(16)用于聯(lián)接的螺紋，其牙型為三角形，這是因?yàn)槁菁y副的摩擦屬于楔面摩擦，而且三角形螺紋的牙型角最大，即當(dāng)量摩擦系數(shù)最大，故摩擦力大、自鎖性好，又其螺紋牙根部較厚，強(qiáng)度高。(17)設(shè)摩擦系數(shù)為，梯形螺紋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)等于(寫出計(jì)算公式及結(jié)果)。(18)常用螺紋的類型主要有螺栓聯(lián)接、螺釘連接、雙頭螺柱連接和緊定螺釘連接?！?9〕螺紋聯(lián)接常用的防松原理有摩擦防松、機(jī)械防松和破壞螺旋副運(yùn)動(dòng)關(guān)系。其對(duì)應(yīng)的防松裝置有彈簧墊圈、止動(dòng)墊圈和黏接。(20)受軸向載荷的緊螺栓所受的總拉力是被連接件的剩余預(yù)緊力與軸向工作拉力之和。(21)連接承受橫向載荷，當(dāng)采用普通螺栓聯(lián)接，橫向載荷靠被連接件接觸面之間的摩擦力來平衡；當(dāng)采用鉸制孔螺栓聯(lián)接，橫向載荷靠螺栓光桿的剪切和擠壓來平衡。(22)僅承受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，螺栓的不安全截面上有預(yù)緊力和摩擦力矩載荷聯(lián)合作用。因此，在截面上有拉伸應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。(23)在螺栓聯(lián)接中，當(dāng)螺栓軸線與被連接件外表不垂直時(shí)，螺栓中將產(chǎn)生彎曲附加應(yīng)力。(24)對(duì)承受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，欲降低應(yīng)力幅提高疲勞強(qiáng)度的措施有減小螺栓剛度，增加被連接件剛度并適當(dāng)提高預(yù)緊力。(25)有一單個(gè)緊螺栓聯(lián)接，該螺栓所受預(yù)緊力，所受軸向工作載荷，螺栓的相對(duì)剛性系數(shù)，則螺栓所受的總拉伸載荷=1100N，剩余預(yù)緊力=600N；為保證結(jié)合面不出現(xiàn)縫隙，則該連接允許的最大軸向工作載荷≤1250N。〔26〕壓力容器的緊螺栓聯(lián)接中，假設(shè)螺栓的預(yù)緊力和容器的壓強(qiáng)不變，而僅將凸緣間的銅墊片換成橡膠墊片，則螺栓所受的總拉力增大，連接的嚴(yán)密性提高。(27)在螺紋聯(lián)接中采用懸置螺母或環(huán)槽螺母的目的是改善螺紋牙間載荷分配不均現(xiàn)象。(28)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體與缸蓋的螺栓聯(lián)接經(jīng)常拆裝，應(yīng)使用雙頭螺柱連接，為了控制預(yù)緊力需用定力矩扳手?jǐn)Q緊。(29)三角形螺紋的牙型角=60°，適用于連接，而梯形螺紋的牙型角=30°，適用于傳動(dòng)。(30)螺旋副的自鎖條件是螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角。(31)傳動(dòng)用螺紋(如梯形螺紋)的牙型斜角(牙側(cè)角)比連接用螺紋(如三角形螺紋)的牙型斜角(牙側(cè)角)小，這主要是為了提高傳動(dòng)效率。(32)假設(shè)螺紋的直徑和螺旋副的摩擦系數(shù)一定，則擰緊螺母時(shí)的效率取決于螺紋的程導(dǎo)和牙型斜角(牙側(cè)角)。(33)螺紋聯(lián)接的擰緊力矩等于螺紋副間摩擦力矩和螺母或螺栓頭端面與被連接件支承面間摩擦力矩之和。(34)螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)是防止螺桿與螺母或被連接件螺紋孔間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，或防止螺紋副間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。(35)普通緊螺栓聯(lián)承受橫向載荷作用，則螺栓中受拉伸應(yīng)力和扭剪應(yīng)力作用。(36)被連接件受橫向載荷作用時(shí)，假設(shè)采用普通螺栓聯(lián)接時(shí)，則螺栓受拉伸(或軸向)載荷作用，可能發(fā)生的失效形式為螺栓發(fā)生塑性變形或斷裂。(37)有一單個(gè)緊螺栓聯(lián)接，所受預(yù)緊力為，軸向工作載荷為，螺栓的相對(duì)剛度為，則螺栓所受的總拉力，而剩余預(yù)緊力,假設(shè)螺栓的螺紋小徑為，螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力為，則其不安全剖面的拉伸強(qiáng)度條件式為。(38)受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，螺栓所受的總拉力等于剩余預(yù)緊力和軸向工作載荷之和，或預(yù)緊力和局部軸向工作載荷之和。(39)對(duì)受軸向工作載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)預(yù)緊力和軸向工作載荷一定時(shí),為減小螺栓所受的總拉力，通常采用的方法是減小螺栓的剛度或增大被連接件的剛度。(40)采用凸臺(tái)或沉頭座孔作為螺栓頭或螺母的支承面是為了防止螺栓受附加彎曲應(yīng)力作用。(41)某普通螺栓聯(lián)接的計(jì)算結(jié)果為≥,,應(yīng)選用螺栓GB5783—86M24×110。(42)某鉸制孔螺栓聯(lián)接的計(jì)算結(jié)果為,≥，應(yīng)選用螺栓GB27—88M30×65。(43)一左旋梯形絲桿，，頭數(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)為T26×5/2-8eG左B5796.3—88。(44)在常用螺紋牙型中，矩形形螺紋的傳動(dòng)效率最高，三角形形螺紋的自鎖性最好。(45)強(qiáng)度級(jí)別為5.6級(jí)的螺栓的推薦材料為低碳鋼或中碳鋼。(46)螺紋的公稱直徑是指螺紋的大徑，螺紋的升角是指螺紋中徑處的升角。，擰緊螺母時(shí)效率公式為。三是非題(l)一螺栓聯(lián)接擰緊后預(yù)緊力為，工作時(shí)又受軸向工作拉力，被連接件上的剩余預(yù)緊力為，為螺栓的連接相對(duì)剛度，則螺栓所受總拉力等于。(F)(2)為了提高受軸向變載荷螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，可以增加螺栓剛度。(F)(3)普通螺栓聯(lián)接中的螺栓受橫向載荷時(shí)只需計(jì)算剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。(F)(4)被連接件是鍛件或鑄件時(shí)，可將安裝螺栓處加工成小凸臺(tái)，其目的是易擰緊。(F)(5)受橫向載荷的鉸制孔精配螺栓聯(lián)接，螺栓的抗拉強(qiáng)度不需要進(jìn)展計(jì)算。(T)(6)減少螺栓和螺母的螺距變化差可以改善螺紋牙間的載荷分配不均的程度。(T)(7)受軸向載荷的普通螺栓聯(lián)接，適當(dāng)增大預(yù)緊力能提高螺栓的抗疲勞強(qiáng)度。(T)(8)在有氣密要求的螺栓聯(lián)接構(gòu)造中，結(jié)合面之間不用軟墊片進(jìn)展密封而采用密封環(huán)構(gòu)造，這主要是為了增大被連接件的剛度，從而提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。(T)(9)普通螺栓聯(lián)接中，松連接和緊連接之間的主要區(qū)別是松連接的螺紋局部不承受拉伸作用。(F)(10)螺栓的材料性能等級(jí)標(biāo)成6.8級(jí)，其數(shù)字6.8代表對(duì)螺栓材料的強(qiáng)度要求。(T)(11)設(shè)復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)中、兩段螺旋的導(dǎo)程分別為(兩螺旋旋向相反)，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)，螺母的位移為。(F)(12)用于薄壁零件連接的螺紋，應(yīng)采用三角形細(xì)牙螺紋。(T)(13)當(dāng)螺紋的公稱直徑、牙型角及螺紋線數(shù)都一樣時(shí)，粗牙螺紋的自鎖性比細(xì)牙的好。(F)(14)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的主要失效形式是螺紋磨損。(T)(15)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)中一般螺桿的螺紋牙易發(fā)生剪切和擠壓破壞，應(yīng)校核螺桿螺紋牙的強(qiáng)度。(F)(16)假設(shè)螺紋的直徑和螺紋副的摩擦系數(shù)一定，則擰緊螺母時(shí)的效率取決于螺紋的導(dǎo)程和牙型角。(T)(17)螺紋的公稱直徑是指螺紋的大徑，螺紋的升角是指螺紋中徑處的升角。(T)(18)螺旋的自鎖條件為螺紋升角大于螺旋副的當(dāng)量摩擦角。(F)(19)一般傳動(dòng)螺紋的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力與拉應(yīng)力存在的關(guān)系，因此其當(dāng)量應(yīng)力近似為。(F)(20)非矩形螺紋擰緊時(shí)螺紋副間的摩擦力矩計(jì)算公式為。(F)(21)圖5-8所示板以4個(gè)鉸制孔用螺栓固定在板上，受力為，則4個(gè)螺栓所受載荷相等。〔F〕圖5-8(22)對(duì)受軸向變載荷的普通螺栓聯(lián)接適當(dāng)增加預(yù)緊力可以提高螺栓的抗疲勞強(qiáng)度?！睺〕(23)圖5-9所示螺紋副為右旋，螺桿只轉(zhuǎn)不移，螺母只移不轉(zhuǎn)，當(dāng)螺桿按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母向左移動(dòng)?！睩〕圖5-9(24)只要螺紋副具有自鎖性，即螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角，則在任何情況下都無需考慮防松?！睩〕(25)受翻轉(zhuǎn)(傾覆)力矩作用的螺栓組聯(lián)接中，螺栓的位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離接合面的幾何形心。〔F〕(26)一個(gè)雙線螺紋副，螺距為，則螺桿相對(duì)螺母轉(zhuǎn)過一圈時(shí)，它們沿軸向相對(duì)移動(dòng)的距離應(yīng)為。〔F〕(27)當(dāng)螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數(shù)一樣時(shí)，細(xì)牙螺紋的自鎖性比粗牙螺紋的自鎖性好。(T)(28)螺栓聯(lián)接中螺栓受橫向載荷時(shí)，只需計(jì)算剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。(F)(29)雙螺母防松構(gòu)造中，如兩螺母厚度不同時(shí)，應(yīng)先安裝薄螺母，后安裝厚螺母。(T)(30)受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接主要是靠被聯(lián)接件接合面之間的摩擦來承受橫向載荷的。(T)四簡答題(1)為什么螺紋聯(lián)接常需要防松?防松的實(shí)質(zhì)是什么?有哪幾類防松措施?答：螺紋聯(lián)接常需要防松，其原因是在沖擊、振動(dòng)或變載作用下，或當(dāng)溫度變化較大時(shí)，螺紋副間和支承面間的摩擦力會(huì)下降，或由于螺紋聯(lián)接件和被連接件的材料發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛等現(xiàn)象，會(huì)使連接中的預(yù)緊力和摩擦力逐漸減小，導(dǎo)致連接松動(dòng)甚至松開，容易發(fā)生嚴(yán)重事故。防松的實(shí)質(zhì)在于防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。按照工作原理的不同，防松有摩擦防松、機(jī)械防松以及破壞螺旋副的運(yùn)動(dòng)關(guān)系三種方法。(2)螺紋聯(lián)接中擰緊目的是什么?舉出幾種控制擰緊力的方法。答：擰緊的目的在于增強(qiáng)連接的可靠性和嚴(yán)密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對(duì)滑移。擰緊力的大小可借助測(cè)力矩扳手或定力矩扳手，通過控制擰緊力矩的方法來控制。(3)降低螺栓剛度及增大被連接件剛度的具體措施有哪些?答：降低螺栓剛度的措施有：采用空心螺桿；適當(dāng)增加螺栓的長度。增大被連接件剛度的措施有：采用“〞型密封圈代替軟墊片；采用剛度大的墊片。(4)試指出普通螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱連接和螺釘連接的構(gòu)造特點(diǎn)，各用在什么場(chǎng)合?答：普通螺栓聯(lián)接：用于被連接件不太厚的場(chǎng)合。雙頭螺柱連接：用于被連接件之一太厚、不宜制成通孔且需要經(jīng)常裝拆的場(chǎng)合。螺釘連接：適用于被連接件一薄一厚、不需要經(jīng)常裝拆的場(chǎng)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桿螺紋局部發(fā)生斷裂，受剪螺栓的失效形式是螺栓桿和孔壁的貼合面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪斷。(6)連接中，螺紋牙間載荷分布為什么會(huì)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象?舉例說明可使螺紋牙間載荷分布趨于均勻的一種構(gòu)造形式。答：這是由于螺栓所受的總拉力是通過螺栓和螺母的螺紋面相接觸來傳遞的。由于螺栓和螺母的剛度及變形性質(zhì)不同，即使制造和裝配都很準(zhǔn)確，螺紋牙間的載荷分布也會(huì)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。采用懸置螺母可以改善螺紋牙上的載荷分布不均勻現(xiàn)象。因?yàn)樵嚷菽甘軌海輻U受拉兩者的變形不協(xié)調(diào)，而采用懸置螺母后，兩者都變?yōu)槭芾?，變形?duì)比協(xié)調(diào)，因此載荷分布就對(duì)比均勻了。(7)螺栓組連承受力分析的目的是什么?在進(jìn)展受力分析時(shí)，通常要做哪些假設(shè)條件?答：螺栓組連承受力分析的目的是：根據(jù)連接的構(gòu)造形式和受載情況，求出受力最大的螺栓及其所受的力，以進(jìn)展單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。在進(jìn)展受力分析時(shí)，通常要做以下假設(shè)：①所有螺栓的材料、直徑、長度和預(yù)緊力均一樣；②螺栓組的對(duì)稱中心與連接接合面的形心重合；③受載后連接接合面仍保持為平面。(8)螺栓材料力學(xué)性能等級(jí)的標(biāo)識(shí)為4.6，請(qǐng)說明該螺栓材料的抗拉強(qiáng)度極限和屈服極限各為多少?答：螺栓材料力學(xué)性能等級(jí)的標(biāo)記為，說明該螺栓材料的抗拉強(qiáng)度極限為，屈服比為，屈服極限為。(9)提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些?答：提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有：①降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅；②改善螺紋牙上載荷分布不均勻的現(xiàn)象；③減小應(yīng)力集中的影響；④采用合理的制造工藝方法。(10)對(duì)于受軸向變載荷作用的螺栓，可以采取哪些措施來減小螺栓的應(yīng)力?答：對(duì)于受軸向變載荷作用的螺栓，可以減小螺栓剛度(如采用空心螺桿或適當(dāng)增加螺栓的長度)、增大被連接件的剛度(如采用剛度大的墊片或不用墊片)并適當(dāng)提高預(yù)緊力的方法，來減少螺栓的應(yīng)力幅。(11)常用螺紋按牙型分為哪幾種?各有何特點(diǎn)?各適用于什么場(chǎng)合?(12)擰緊螺母與松退螺母時(shí)的螺紋副效率若何計(jì)算?哪些螺紋參數(shù)影響螺紋副的效率?(13)圖5-10為螺旋拉緊裝置，假設(shè)按圖上箭頭方向旋轉(zhuǎn)中間零件，能使兩端螺桿A、B向中央移動(dòng)，從而將兩零件拉緊。試判斷該裝置中A、B螺桿上的螺紋旋向。圖5-10(14)螺紋聯(lián)接有哪些基本類型?各有何特點(diǎn)?各適用于什么場(chǎng)合?(15)為什么螺紋聯(lián)接常需要防松?按防松原理，螺紋聯(lián)接的防松方法可分為哪幾類?試舉例說明之。(16)螺栓組連承受力分析的目的是什么?在進(jìn)展受力分析時(shí)，通常要做哪些假設(shè)條件?(17)圖5-11為受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接工作時(shí)力與變形的關(guān)系圖。圖中為螺栓預(yù)緊力，為軸向工作載荷，為剩余預(yù)緊力，為螺栓總拉力，為螺栓剛度，為被連接件剛度,=。試分析：圖5-111)在和不變的情況下若何提高螺栓的疲勞強(qiáng)度?2)假設(shè)，當(dāng)時(shí)，=當(dāng)時(shí)，=?(18)有一剛性凸緣聯(lián)軸器用材料為Q235的普通螺栓聯(lián)接以傳遞轉(zhuǎn)矩T現(xiàn)欲提高其傳遞的轉(zhuǎn)矩，但限于構(gòu)造，不能增加螺栓的直徑和數(shù)目，試提出三種能提高該聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩的方法。(19)提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些?這些措施中哪些主要是針對(duì)靜強(qiáng)度?哪些主要是針對(duì)疲勞強(qiáng)度?(20)為了防止螺旋千斤頂發(fā)生失效，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)螺桿和螺母進(jìn)展哪些驗(yàn)算?(21)為什么對(duì)于重要的螺栓聯(lián)接要控制螺栓的預(yù)緊力控制預(yù)緊力的方法有哪幾種?(22)試?yán)L制承受軸向變載荷的螺栓聯(lián)接的受力-變形圖，并指出螺栓中工作拉力的總拉力變化情況。(見答圖1)答圖1單個(gè)緊螺栓聯(lián)承受力-變形圖(23)為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于圈?答：各圈載荷分布不均勻，其中第一旋合圈約占總載荷的1/3，而第8圈以后幾乎不承受載荷，故大于10圈的加高螺母并不能提高聯(lián)接的強(qiáng)度。(24)為什么對(duì)于重要的螺栓聯(lián)接應(yīng)盡可能不采用直徑小于M12～M16的螺栓?假設(shè)必須使用直徑較小的螺栓時(shí)應(yīng)采取什么措施?答：為防止在預(yù)緊時(shí)過載擰斷，盡可能取大于M12～M16的螺栓；必須采用時(shí)，應(yīng)用測(cè)力矩扳手或定力矩扳手來控制預(yù)緊力，以防止過載擰裂。五計(jì)算(1)圖5-12所示為一個(gè)托架的邊板用6個(gè)鉸制孔用螺栓與相鄰機(jī)架聯(lián)接。托架受一大小為的載荷作用，該載荷與邊板螺栓組的對(duì)稱軸線相平行，距離為。試確定螺栓組中受力最大的螺栓。圖5-12答圖2解：如答圖2所示，將載荷向螺栓組形心簡化，得橫向力扭矩每個(gè)螺栓受向下的剪力由于，受力最大螺栓，故與合成：故螺栓3受力最大為(2)圖5-13所示為一個(gè)托架的邊板用6個(gè)鉸制孔用螺栓與相鄰機(jī)架聯(lián)接。托架受一大小為的載荷作用，該載荷與邊板螺栓組的對(duì)稱軸線相平行，距離為。試確定螺栓組中受力最大的螺栓。圖5-13答圖3解：如答圖3所示，將載荷向螺栓組形心簡化，得橫向力扭矩每個(gè)螺栓受向下的剪力由于，受力最大螺栓螺栓3受力最大，(3)圖5-14所示為一個(gè)托架的邊板用6個(gè)鉸制孔用螺栓與相鄰機(jī)架聯(lián)接。托架受一大小為的載荷作用，該載荷與邊板螺栓組的對(duì)稱軸線相平行，距離為。試確定螺栓組中受力最大的螺栓。圖5-14答圖4解：如答圖4所示，將載荷向螺栓組形心簡化，得橫向力扭矩每個(gè)螺栓受向下的剪力由于，受力最大螺栓螺栓3、4受力最大(4)如圖5-15所示，用3個(gè)普通螺栓將鋼板固定在鋼板上。圖中尺寸，。鋼板間摩擦系數(shù)，聯(lián)接的可靠系數(shù)(防滑系數(shù))，螺紋小徑，螺栓的許用拉應(yīng)力。畫出螺栓受力圖，求能承受的最大力為多少?(取螺紋計(jì)算直徑)。圖5-15解：產(chǎn)生之橫向力產(chǎn)生之橫向力螺栓所受最大力螺栓拉力≤(5)圖5-16所示螺栓聯(lián)接中，采用兩個(gè)M16(小徑，中徑)的普通螺栓，螺栓材料為45鋼，8.8級(jí)，，聯(lián)接時(shí)不嚴(yán)格控制預(yù)緊力(取安全系數(shù)，被聯(lián)接件接合面間的摩擦系數(shù)。假設(shè)考慮摩擦傳力的可靠性系數(shù)(防滑系數(shù))，試計(jì)算該聯(lián)接允許傳遞的靜載荷(取計(jì)算直徑)。圖5-16解：許用拉應(yīng)力設(shè)每個(gè)螺栓所需要預(yù)緊力為，則≥,故≤由強(qiáng)度條件，知≤故≤(6)用繩索通過吊環(huán)螺釘起重，繩索所受最大拉力，螺釘剛度與被聯(lián)接件剛度之比，試求：1)為使螺釘頭與重物接觸面不離縫，螺釘?shù)淖钚☆A(yù)緊力為多少?2)假設(shè)預(yù)緊力為，工作螺釘?shù)氖Ｓ囝A(yù)緊力為多少?解：1)螺釘頭與重物接觸面不離縫，應(yīng)使剩余預(yù)緊力故得螺釘最小預(yù)緊力≥2〕預(yù)緊力，則工作螺釘剩余預(yù)緊力(7)圖5-17所示為一冷拔扁鋼，用3個(gè)M10(鉸孔直徑)、8.8級(jí)的鉸制孔用螺栓緊固在槽鋼上，。假設(shè)螺桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度以及槽鋼本身的強(qiáng)度均足夠，取抗剪切安全系數(shù)2.5，試求作用在懸臂端的最大作用力。圖5-17解：將力向接縫面螺栓組中心2簡化。螺栓組接縫面受：向下滑移力，繞中心2的扭矩。由于作用，各螺栓承受垂直向下的剪切載荷為；由于作用，螺栓1、3所受的剪切載荷最大，其值為其中垂直向上，垂直向下，顯然螺栓3受力最大，其值為剪切強(qiáng)度條件≤，故≤≤(8)設(shè)計(jì)圖5-18中的普通螺栓聯(lián)接的螺栓直徑。防滑系數(shù)(可靠性系數(shù))，被聯(lián)接件間摩擦系數(shù)，螺栓許用拉伸應(yīng)力。(取計(jì)算直徑)普通螺栓的尺寸如表3.2所示。表5.1普通螺栓的尺寸〔mm〕大徑10121416182022中徑9.02610.86312.70114.70116.37618.37620.376小徑8.37610.10611.83513.83515.29417.29419.294圖5-18解：載荷向螺栓組形心簡化為：橫向力，力矩預(yù)緊力≥取。(9)如圖5-19所示的矩形鋼板，用4個(gè)M20的鉸制孔用螺栓(受剪處直徑)固定在寬的槽鋼上，鋼板懸臂端受外載荷，試求：1)作用在螺栓上的最大合成載荷；2)螺栓的最大切應(yīng)力；3)螺栓的最大擠壓應(yīng)力。圖5-19解：1〕將力向螺栓組中心簡化，螺栓組接縫面受向下的滑移載荷，繞中心的旋轉(zhuǎn)的扭矩由于，各螺栓承受的剪切載荷為由于，各螺栓所受剪切載荷為，而由答圖5可見答圖5故螺栓1、2的合力最大，其值為其中2)螺栓1、2所受剪應(yīng)力最大，其值為3)最大擠壓應(yīng)力發(fā)生在螺栓1、2與鋼板的孔壁之間，其擠壓面積故最大擠壓應(yīng)力(10)受軸向力的緊螺栓聯(lián)接，螺栓剛度，被聯(lián)接件剛度，螺栓所受預(yù)緊力，螺栓所受工作載荷。試求：1)按比例畫出螺栓與被聯(lián)接件受力-變形圖(比例尺自定)；2)在圖上量出螺栓所受的總拉力和剩余預(yù)緊力，并用計(jì)算法求出此二值，互相校對(duì)；3)假設(shè)工作載荷在之間變化，螺栓的不安全截面面積為，求螺栓的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力(按計(jì)算值等求，不按作圖求值)。解：預(yù)緊后螺栓變形被聯(lián)接件變形螺栓與被聯(lián)接件受力-變形圖如答圖6所示。答圖6誤差3)(11)畫出一螺紋聯(lián)接構(gòu)造圖，該螺紋聯(lián)接兩端均有螺紋的螺柱，適用于被連接件之一太厚、不宜制成通孔且需要經(jīng)常裝拆的場(chǎng)合。解：根據(jù)題意，該螺紋聯(lián)接的類型是雙頭螺柱連接，其構(gòu)造如答圖7所示。答圖7(12)圖5-20為一支架與機(jī)座用4個(gè)普通螺栓聯(lián)接，所受外載荷分別為橫向載荷，軸向載荷。螺栓的相對(duì)剛，接合面摩擦系數(shù)，防滑系數(shù)=1.2，螺栓材料的機(jī)械性能級(jí)別為8.8級(jí)，許用安全系數(shù)，最小屈服極限，試計(jì)算該螺栓小徑的最小值。圖5-20支架與機(jī)座的普通螺栓聯(lián)接解：此題為螺栓組同時(shí)受橫向載荷和軸向載荷作用的情況。計(jì)算步驟為：①按連接的軸向載荷計(jì)算單個(gè)螺栓的軸向工作載荷由于每個(gè)螺栓所受的軸向工作載荷相等，故有②按接合面不滑移計(jì)算螺栓所需的預(yù)緊力由于有軸向載荷的作用，接合面間的壓緊力為剩余預(yù)緊力，故有又將上述兩式聯(lián)立求解，可得③計(jì)算螺栓的總拉力④計(jì)算螺栓的小徑螺栓材料的最小屈服極限，故其許用拉伸應(yīng)力為所以≥(13)在單個(gè)螺栓綜合變形圖5-21中，預(yù)緊力，在軸向外力的作用下，被連接件的剩余預(yù)緊力=2000N，試按比例在圖8-15中標(biāo)出螺栓軸向總拉力、軸向外力，螺栓總變形及被連接件剩余變形。圖5-21單個(gè)螺栓綜合變形圖解：由答圖8可以看出：螺栓力-變形直線與被連接件力-變形直線交點(diǎn)A的縱坐標(biāo)即為預(yù)緊力的大小，即3000N。按此比例，作一條縱坐標(biāo)為2000N的平行線，得到該直線與被連接力-變形直線的交點(diǎn)B，過該點(diǎn)作縱軸的平行線，得到交點(diǎn)C和D，便可得到所求的力及變形的大小。答圖8螺栓力與被連接件力-變形直線(14)如圖5-22所示為一螺栓組連接的2種方案，其外載荷、尺寸、均一樣，，。試分別計(jì)算各方案中受力最大螺栓所受橫向載荷?并分析對(duì)比哪個(gè)方案好?(a)方案一(b)方案二圖5-22解：首先將外載荷向螺栓組連接的接合面形心簡化，則該螺栓組連承受有橫向載荷和旋轉(zhuǎn)力矩。單獨(dú)在外載荷的作用下，上述兩個(gè)方案中每個(gè)螺栓所受的橫向載荷相等，均為；但單獨(dú)在旋轉(zhuǎn)力矩作用下時(shí)，由于兩個(gè)方案中螺栓布置方式不同，使得兩個(gè)方案中螺栓所受的橫向載荷不一樣，因此最終兩個(gè)方案中受力最大的螺栓所受的橫向載荷是不同的。①方案一如答圖9(a)可知：三個(gè)螺栓中螺栓3所受的橫向載荷合力最大，具體為(a)方案一(b)方案二答圖9②方案二如答圖9(b)可知：三個(gè)螺栓中螺栓4和6所受的橫向載荷合力最大，具體為對(duì)比兩個(gè)方案中受力最大螺栓受力，可知方案二中受力最大的螺栓受力最小，因此方案二較好。(15)一懸臂梁由四個(gè)普通螺栓聯(lián)接固定于立墻上的兩個(gè)夾板間，如圖5-23所示，外載荷，螺栓布局和相關(guān)尺寸如圖示，試選擇螺栓直徑。圖5-23注：①螺栓材料45鋼；②圖示尺寸單位為；③板間摩擦系數(shù)，防滑系數(shù)；④螺紋標(biāo)準(zhǔn)見下表：螺紋外徑/mm56810121416螺紋內(nèi)徑/mm4.1344.9176.6478.37610.10611.83513.835解：①螺栓組的受力分析首先將外載荷向螺栓組連接的接合面形心簡化，則該螺栓組連承受有橫向載荷和旋轉(zhuǎn)力矩。②根據(jù)懸臂梁不滑移的條件，求懸臂梁的摩擦力在外載荷作用下，懸臂梁不滑移的條件為則懸臂梁在方向上的摩擦力為在旋轉(zhuǎn)力矩作用下，懸臂梁不滑移的條件為則懸臂梁在圖示方向的摩擦力③求受力最大的螺栓及其預(yù)緊力答圖10由答圖10可得1、4螺栓聯(lián)接所受的摩擦力合力最大，其值為設(shè)螺栓預(yù)緊力為，則對(duì)于1、4螺栓：≥所以≥?、苁芰ψ畲舐菟ǖ膹?qiáng)度條件螺栓不安全截面的直徑(螺紋小徑)為≥mm應(yīng)選擇公稱直徑，(螺紋小徑)的螺栓。(16)如圖5-24所示的凸緣聯(lián)軸器由6個(gè)均布于直徑的圓周上的螺栓聯(lián)接，聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩。試按以下兩種情況校核該螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度。①采用M16的小六角頭鉸制孔用螺栓，如圖中方案Ⅰ所示。螺栓受剪面處直徑，螺栓材料為45號(hào)鋼；其許用剪應(yīng)力；許用擠壓應(yīng)力聯(lián)軸器的材料為HT250，許用擠壓應(yīng)力。②采用M16的普通螺栓，如圖中方案Ⅱ所示。接合面間的摩擦系數(shù)，螺栓材料為45號(hào)鋼；許用拉應(yīng)力，螺紋內(nèi)徑，可靠性系數(shù)。圖5-24解：①采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接對(duì)螺栓組進(jìn)展受力分析，根據(jù)力矩平衡條件所以單個(gè)螺栓所受到的剪力為對(duì)單個(gè)螺栓進(jìn)展強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)鉸制孔用螺栓承受工作剪力時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算公式，有剪切強(qiáng)度公式≤，所以螺栓不致被剪斷。擠壓強(qiáng)度公式由于，所以聯(lián)軸器及螺栓不致被壓潰。②采用普通螺栓聯(lián)接對(duì)螺栓組進(jìn)展受力分析。根據(jù)普通螺栓聯(lián)接承受扭矩時(shí)的計(jì)算公式，可以求出預(yù)緊力為≥對(duì)單個(gè)螺栓進(jìn)展強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)普通螺栓承受工作剪力時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算公式，有>所以螺栓會(huì)被拉斷。(17)有一受預(yù)緊力和軸向工作載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，預(yù)緊力，螺栓的剛度與連接件的剛度相等，軸向工作載荷，試計(jì)算該螺栓所受的總拉力=?剩余預(yù)緊力?在預(yù)緊力不變的條件下，假設(shè)保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷為多少?解：或?yàn)楸ＷC被連接件間不出現(xiàn)縫隙，則。由得所以(18)如圖5-25為一圓盤鋸，鋸片直徑，用螺母將其夾緊在壓板中間，鋸片外圓上的工作阻力,壓板和鋸片間的摩擦系數(shù)，壓板的平均直徑，可靠性系數(shù)，軸材料的許用拉伸應(yīng)力，試計(jì)算軸端所需的螺紋直徑。由GB196—1981查得：M10：；M12：；M16：；M20：．圖5-25解：1)計(jì)算壓板壓緊力由得注意：此題中有2個(gè)接合面。而壓板的壓緊力就是軸端螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力。2)確定軸端螺紋直徑查GB196—1981，取M16(19)如圖5-26為一支架與機(jī)座用4個(gè)普通螺栓聯(lián)接，所受外載荷分別為橫向載荷，軸向載荷，螺栓的相對(duì)剛度，接合面間摩擦系數(shù)，可靠性系數(shù)，螺栓材料的機(jī)械性能級(jí)別為8.8級(jí)，安全系數(shù)，試計(jì)算該螺栓小徑的計(jì)算值。圖5-26解：1)螺栓組連接的受力分析這是螺栓組連承受橫向載荷和軸向載荷聯(lián)合作用的情況，故可按接合面不滑移計(jì)算螺栓所需的預(yù)緊力，按連接的軸向載荷計(jì)算單個(gè)螺栓的軸向工作載荷，然后求螺栓的總拉力。a.計(jì)算螺栓的軸向工作載荷根據(jù)題給條件，各個(gè)螺栓所受軸向工作載荷相等，故有b.計(jì)算螺栓的預(yù)緊力，由于有軸向載荷的作用，接合面間的壓緊力為剩余預(yù)緊力，故有而聯(lián)立解上述兩式，則得2)計(jì)算螺栓的小徑螺栓材料的機(jī)械性能級(jí)別為8.8級(jí)，其最小屈服極限,安全系數(shù)=2，故其許用拉伸應(yīng)力為所以(20)如圖5-27為夾緊連接采用兩個(gè)普通螺栓，連接柄端受力，連接柄長，軸的直徑，夾緊接合面摩擦系數(shù)，防滑系數(shù)，螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力，試計(jì)算螺栓小徑的計(jì)算值。圖5-27解：1)計(jì)算夾緊連接螺栓的預(yù)緊力假設(shè)在螺栓預(yù)緊力作用下，軸和轂之間在與螺栓軸線平行的直徑方向作用有正壓力，根據(jù)軸與轂之間不相對(duì)滑條件，則有2所以而所以2)計(jì)算螺栓小徑=(21)一牽曳鉤用2個(gè)M10()的普通螺栓固定于機(jī)體上，如圖5-28所示，接合面間摩擦系數(shù)，防滑系數(shù)，螺栓材料強(qiáng)度級(jí)別為6.6級(jí)，安全系數(shù)=3，試計(jì)算該螺栓組連接允許的最大牽引力=?圖5-28解：1)計(jì)算螺栓允許的最大預(yù)緊力由得而題給條件式中2)計(jì)算連接允許的最大牽引力由得(22)如圖5-29為一鋼板用4個(gè)普通螺栓與立柱連接。鋼板懸壁端作用一載荷，接合面間摩擦系數(shù)，螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力，試計(jì)算該螺栓組螺栓的小徑。圖5-29解：1)螺栓組受力分析將載荷向螺栓組連接的接合面形心點(diǎn)簡化，則得橫向載荷旋轉(zhuǎn)力矩計(jì)算受力最大螺栓的橫向載荷在橫向載荷作用下，各螺栓受的橫向載荷大小相等，方向同，即在旋轉(zhuǎn)力矩作用下，因?yàn)楦髀菟ㄖ行闹列涡狞c(diǎn)距離相等，各螺栓受的橫向載荷大小亦相等，方向各垂直于螺栓中心與形心點(diǎn)的連心線。螺栓中心至形心點(diǎn)距離為故各螺栓上所受的橫向載荷和的方向如答圖11所示。由圖中可以看出螺栓1和2所受兩力夾角最小()，故螺栓1和2受力最大，所受總的橫向載荷為(a)(b)答圖11計(jì)算螺栓所需預(yù)緊力按一個(gè)螺栓受的橫向力與接合面間的摩擦力相平衡的條件可得所以c.計(jì)算螺栓小徑(23)如圖5-30為一壓力容器蓋螺栓組連接，容器內(nèi)徑，內(nèi)裝具有一定壓強(qiáng)的液體，沿凸緣圓周均勻分布12個(gè)M16()普通螺栓，螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力，螺栓的相對(duì)剛度，按嚴(yán)密性要求，剩余預(yù)緊力，為螺栓的軸向工作載荷。試計(jì)算該螺栓組連接允許的容器內(nèi)液體的最大壓強(qiáng)=?此時(shí)螺栓所需的預(yù)緊力=?圖5-30解：1)計(jì)算螺栓允許的最大總拉力由得2)計(jì)算容器內(nèi)液體的最大壓強(qiáng)由及可得所以而所以3)計(jì)算液體壓強(qiáng)為時(shí)螺栓所需的預(yù)緊力當(dāng)液體壓強(qiáng)為時(shí)，螺栓的總拉力為，軸向工作載荷為。由得(24)如圖5-31為一凸緣聯(lián)軸據(jù),用6個(gè)M10的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，構(gòu)造尺寸如圖5-31所示。兩半聯(lián)軸器材料為HT200，其許用擠壓應(yīng)力。螺栓材料的許用剪應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力，許用拉伸應(yīng)力。試計(jì)算該螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。假設(shè)傳遞的最大轉(zhuǎn)矩不變，改用普通螺栓聯(lián)接，試計(jì)算螺栓小徑的計(jì)算值(設(shè)兩半聯(lián)軸器間的摩擦系數(shù)，防滑系數(shù))。圖5-31解：1)計(jì)算螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩該鉸制孔用螺栓聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩大小受到螺栓剪切強(qiáng)度和配合面擠壓強(qiáng)度的制約因此可按螺栓剪切強(qiáng)度條件來計(jì)算，然后校核配合面擠壓強(qiáng)度，也可按螺栓剪切強(qiáng)度和配合面擠壓強(qiáng)度分別求出，取其值小者。本解按第一種方法計(jì)算。由得校核螺栓與孔壁配合面間的擠壓強(qiáng)度式中——螺桿直徑，；——配合面最小接觸高度，；——配合面材料的許用擠壓應(yīng)力，因螺栓材料的大于半聯(lián)軸器材料的，故取，所以滿足擠壓強(qiáng)度。故該螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩2)改為普通螺栓聯(lián)接，計(jì)算螺栓小徑a.計(jì)算螺栓所需的預(yù)緊力，按接合面間不發(fā)生相對(duì)滑移的條件，則有所以b.計(jì)算螺栓小徑(25)如圖5-32為螺栓組連接的三種方案，其外載荷為，尺寸、均一樣，，。試分析計(jì)算各方案中受力最大螺栓所受橫向載荷?并分析對(duì)比哪個(gè)方案好?方案一方案二方案三圖5-32解：把外載荷向螺栓組連接的接合面形心簡化，則該螺栓組連承受有橫向載荷和旋轉(zhuǎn)力矩的作用。在解圖2.1所示的三個(gè)方案中，橫向載荷及使螺栓組中的每個(gè)螺栓受到的橫向載荷相等，都等于，且具有一樣的方向；但由于螺栓布置方式不同，旋轉(zhuǎn)力矩使三個(gè)方案中受力最大螺栓所受的橫向載荷是不同的。1)方案一由圖可知，螺栓3受力最大，所受橫向載荷為2)方案二由圖可知，螺栓4和6受力最大，所受橫向載荷為=3)方案三由圖可知，螺栓8受力最大，所受橫向載荷為===對(duì)比三個(gè)方案中受力最大的螺栓受力情況，顯然方案三中受力最大的螺栓受力最小，而且從受力分析圖中可以看出，方案三中的三個(gè)螺栓受力較均衡，因此方案三較好。(26)如圖5-33為方形蓋板用四個(gè)螺栓與箱體連接，蓋板中心點(diǎn)的吊環(huán)受拉力，尺寸如圖5-33所示，設(shè)剩余預(yù)緊力,為螺栓所受的軸向工作載荷。試求：1)螺栓所受的總拉力，并計(jì)算確定螺栓直徑。(螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力)2)如因制造誤差，吊環(huán)由點(diǎn)移到點(diǎn)，且，求受力最大螺栓所受的總拉力并校核(1)中確定的螺栓的強(qiáng)度。(螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力)由GB196—81查得：M8：；M12：；M16：。圖5-33解：1)吊環(huán)中心在點(diǎn)時(shí)此螺栓的受力屬于既受預(yù)緊力作用，又受軸向工作載荷作用的情況，根據(jù)題給條件，可求出螺栓的總拉力而軸向工作載荷是由軸向載荷引起的，故有所以mm查GB196—1981，取M10.2)吊環(huán)中心移至點(diǎn)時(shí)首先將載荷向點(diǎn)簡化，得一軸向載荷和一傾覆力矩,使蓋板有繞螺栓l和3中心連線傾覆的趨勢(shì)，顯然螺栓4受力最大，其軸向工作載荷為所以故吊環(huán)中心偏移至點(diǎn)后螺栓強(qiáng)度仍足夠。(27)有一提升裝置如圖5-34所示。1)卷筒用6個(gè)M8()的普通螺栓固連在蝸輪上，卷簡直徑，螺栓均布于直徑的圓周上，接合面間摩擦系數(shù)，防滑系數(shù)，螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力，試求該螺栓組連接允許的最大提升載荷?圖5-342)假設(shè)，其它條件同(1)，但未知，試確定螺栓直徑。由GB196——1981查得：M8：；M10：；M12：；M16：解：1)計(jì)算允許最大提升載荷此螺栓組的螺栓僅受預(yù)緊力作用，螺栓所能承受的最大預(yù)緊力為則根據(jù)接合面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)條件可得所以2)確定螺栓直徑由接合面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)條件可得所以查GB196——1981，取M12(28)受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接中，預(yù)緊力為，軸向工作載荷在0～2400N之間做脈動(dòng)循環(huán)變化，求螺栓所受的最大載荷和最小載荷。當(dāng)軸向工作載荷為多少時(shí)，被聯(lián)接件間出現(xiàn)間隙(注：)。解：由于〔零間隙〕，得到出現(xiàn)間隙(29)如圖5-35所示，零件用4個(gè)配合(鉸制