【整理版】螺纹联接练习题及答案2.doc

《【整理版】螺纹联接练习题及答案2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【整理版】螺纹联接练习题及答案2.doc（33页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、 螺纹连接练习第一节 螺纹基础知识1、标记为螺栓GB5782-86 M1680的六角头螺栓的螺纹是 形，牙形角等于 60 度，线数等于 1 ，16代表 公称直径 ，80代表 螺栓长度 。2、双头螺柱的两被联接件之一是 螺纹 孔，另一是 光 孔。3、采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 B 。 A、螺栓联接 B、双头螺柱联接 C、螺钉联接4、螺纹副在摩擦系数一定时，螺纹的牙型角越大，则 D 。A、当量摩擦系数越小，自锁性能越好B、当量摩擦系数越小，自锁性能越差C、当量摩擦系数越大，自锁性能越差D、当量摩擦系数越大，自锁性能越好5、螺纹的公称直径

2、是指螺纹的 大 径，螺纹的升角是指螺纹 中 径处的升角。螺旋的自锁条件为 j25.139mm）（5）校核螺栓疲劳强度 ： 故螺栓满足疲劳强度要求。 （6）校核螺栓间距 ： 实际螺栓间距为 故螺栓间距满足联接的气密性要求。九、结构改错（10分）指出下图所示轴系结构设计中的错误，依次标出序号并简要说明错误的原因。题：共八处错误轴结构改错题目：1、请指出下图所示轴系结构的主要错误，并将正确结构画在图的下半部，或另行绘制。(10分)2、请指出图示轴系结构的主要错误，并绘出正确的结构（结构对称，画一半即可。(12分)3、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例所示，指出图中的其他结构

3、错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。）例缺少调整垫片解缺少调整垫片轮毂键槽不对与齿轮处键槽的位置不在同一角度上键槽处表达不正确（应该局部剖视）端盖孔与轴径间无间隙多一个键齿轮左侧轴向定位不可靠齿轮右侧无轴向定位轴承安装方向不对轴承外圈定位超高轴与轴承端盖相碰4、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分）轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；轴段的长度应该小于轮毂的宽度；螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置；键的长度应该小于轴段的长度。轴结构常见错误总结、轴本身的常见结构错误：、必须把不同的加工表面区别开来；、轴段的长度必须

4、小于轮毂的长度；、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题；、轴外伸处应考虑密封问题。、轴承安装的常见错误：、角接触轴承和圆锥滚子轴承、一定要成对使用；、方向必须正确，必须正装或反装；、外圈定位（固定）边一定是宽边。、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题、内圈的外径一定要大于固定结构的直径；、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。、轴承必须考虑密封问题；、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。、键槽的常见错误：、同一轴上所有键槽应在一个对称线上；、键槽的长度必须小于轴段的长度；、半圆键不用于传动零件与轴的连接。、轴承端盖的常见错误、对于角接触和圆锥滚子

5、轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端；、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题；、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。、螺纹的常见错误、轴上螺纹应有螺纹退刀槽;、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上;、螺纹联接应保证安装尺寸;、避免螺纹联接件承受附加弯矩。螺纹连接练习题一、 选择题1、常用螺纹联接中，自锁性最好的螺纹是 A 。 A、三角螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹2、常用螺纹联接中，传动效率最高的螺纹是 D 。 A、三角螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹3、为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用 A 。 A、螺栓连接 B

6、、双头螺柱连接 C、螺钉连接 D、紧定螺钉连接4、当两个被联接件不太厚时，宜采用_B_。A、双头螺柱联接 B、螺栓联接 C、螺钉联接 D、紧定螺钉联接5、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用_C_。A、 螺栓联接 B、螺钉联接 C、双头螺柱联接 D、紧定螺钉联接6、 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用_B_。A、螺栓联接 B、 螺钉联接 C、双头螺柱联接 D、紧定螺钉联接7、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如_C_。A、增加拧紧力 B、增加扳手力臂 C、使用指针式扭力扳手或定力矩扳手8、螺纹联接防松的根本问题在于_C_

7、。A、 增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、 防止螺纹副的相对转动 D、 增加螺纹联接的刚度9、螺纹联接预紧的目的之一是_A_。A、 增强联接的可靠性和紧密性 B、增加被联接件的刚性 C、减小螺栓的刚性10、.常见的连接螺纹是_C_。CA.左旋单线 B.右旋双线C.右旋单线D.左旋双线11、用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹 A 。A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差12、标注螺纹时_A_。A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明13、管螺纹的公称直径是指_D_。DA.螺

8、纹的外径 B.螺纹的内径 C.螺纹的中径 D.管子的内径14、当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能 A 。A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定15、用于薄壁零件连接的螺纹，应采用 A 。A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹16、在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是 C 。A. 提高强度 B. 提高刚度 C. 防松 D. 减小每圈螺纹牙上的受力17、在螺栓连接中，采用弹簧垫圈防松是 A 。A、摩擦防松 B、机械防松 C、冲边放松 C、粘结防松18、梯形螺纹与锯齿形螺纹、矩形螺纹相比较，具有

9、的优点是 C 。A、传动效率高 B、获得自锁性大 C、工艺性和对中性好 D、应力集中小19、在螺旋压力机的螺旋副机构中，常用的是 C 。 A、三角螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹20、单线螺纹的螺距 A 导程。A 等于 B 大于 C 小于 D 与导程无关二、填空1. 普通螺栓的公称直径为螺纹_大_径。它是指与外螺纹 牙顶 或与内螺纹 牙底 相重合的假想圆柱面的直径。用符号 d（D） 表示。2. 用于薄壁零件连接的螺纹,应采用_三角形细牙螺纹_。3. 受单向轴向力的螺旋传动宜采用_锯齿形_螺纹。4. 普通三角形螺纹的牙型角为_60_度。而梯形螺纹的牙型角为 30 。5. 常用连接

10、螺纹的旋向为_右_旋。6、。当两个联接件之一太厚，不宜制成通孔，切需经常拆装时，宜采用双头螺柱连接。7、螺旋副的自锁条件是 。8、水管连接采用 管 螺纹连接。9、管螺纹的尺寸采用 英 制。10、三角形螺纹包括 普通 螺纹和 管 螺纹两种。11、螺栓连接预紧的目的是增加连接的 紧密性 、 强度 和 刚度 。12、常用的螺纹类型有 普通螺纹 、 管螺纹 、 梯形螺纹 、 和 矩形螺纹 。13.螺距是 相邻两牙在中经线上对应两点间的轴向距离 ，普通螺纹的牙型角是 60 。14. 螺纹联接常用的防松方法有 增加摩擦 和 机械防松 两大类。15、一螺纹的标记为 M202LH 6H则其螺距为 2 mm旋向

11、为 左 三、判断题1、.同一公称直径的螺纹可以有多种螺距，其中具有最大螺距的螺纹叫粗牙螺纹，其余的叫细牙螺纹。（ ）2、一般联接螺纹常用粗牙螺纹。（ ）3、矩形螺纹是用于单向受力的传力螺纹。（ ）4、 螺栓的标准尺寸为中径。（ ）5、 三角螺纹具有较好的自锁性能，在振动或交变载荷作用下不需要防松。（ ）6、 同一直径的螺纹按螺旋线数不同，可分为粗牙和细牙两种。（ ）7、 联接螺纹大多采用多线的梯形螺纹。（ ）9、普通螺纹多用于联接，梯形螺纹多用于传动（ ）10、一螺纹的标记为 M10LH 6H，该螺纹是外螺纹。（ ）四、问答题1、 连接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置？试列举常

12、用的防松方法有哪些？ 在受冲击、振动、和变载荷作用下，以及工作温度变化很大时，螺纹连接有可能自松，影响正常工作，甚至发生事故。为了保证螺纹连接安全可靠，必须防松。 常见的防松措施有：增大摩擦力、机械防松、冲边防松和粘接防松。2、 简述常用螺纹连接的特点和应用。 螺栓连接3、解释下列螺纹代号的含义M167H8G M101LH-5g6g-S M201.5-5g6gG1/2 Tr4014（P7）LH-8e 1、如图示为一盛水容器，载重为G（自重不计），缸与盖之间用Z个螺栓联接，总的预紧力FG，螺栓刚度为C1，被联接件刚度为C2，容器中的水为常压。求： 1. 单个螺栓的总拉力F0 2. 水缸吊起后，水

13、会不会从结合面处漏出？3. 所用垫片是软些好还是硬些好？为什么？4. 若盛水容器的自重为载重的一半，则为保证结合面处不漏水，螺栓的相对刚度系数至少应为多大？ 2.有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径，）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F=18000N，气罐内径D=400mm，气压p=1MPa，螺栓采用45钢，许用拉应力160Mpa，螺栓的相对刚度，试求（1）单个螺栓的总拉力（2）试校核螺栓强度（取计算直径dc=d1）。（10分）3、一个托架1用三个铰制孔用螺栓与机架2相连接。已知：螺栓材料许用剪切应力，横向载荷，。确定受力最大螺栓及所受剪力，判断布置形式是否合理；并按剪切强度确定所需

14、螺栓剪切面的最小直径4. 用两个4.6级普通螺栓固定一块钢板，板上一端作用着向下的载荷F=200N。板与固定件之间的摩擦系数f=0.15，防滑系数Ks=1.0, 螺栓屈服极限s=240MPa，安全系数S=4，选择螺栓直径。螺纹连接习题解答111 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。已知接合面间的摩擦系数f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型例子它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦力来传递横向外载荷FR。解题时，要先求出螺栓组所受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作

15、为计算准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷FR。 解题要点： （1）求预紧力F： 由螺栓强度级别4.6级知S =240MPa，查教材表115（a），取S=1.35，则许用拉应力： = S /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 查（GB19686）M10螺纹小径=8.376mm由教材式（1113）： 1.3F/（/4） MPa 得：F=/（41.3）=178 8.3762/5.2 N =7535 N （3） 求牵引力FR： 由式（1125）得FR=Ffzm/=75350.1521/1.2N=1883.8 N （取=1.2）112 一刚性凸缘联轴器用6个M10的铰制孔用螺栓（

16、螺栓 GB2788）连接，结构尺寸如图所示。两半联轴器材料为HT200，螺栓材料为Q235、性能等级5.6级。试求：（1）该螺栓组连接允许传递的最大转矩Tmax。（2）若传递的最大转矩Tmax不变，改用普通螺栓连接，试计算螺栓直径，并确定其公称长度，写出螺栓标记。（设两半联轴器间的摩擦系数f=0.16，可靠性系数Kf=1.2）。解题要点： （1）计算螺栓组连接允许传递的最大转矩Tmax ：该铰制孔用精制螺栓连接所能传递转矩大小受螺栓剪切强度和配合面挤压强度的制约。因此，可先按螺栓剪切强度来计算Tmax ，然后较核配合面挤压强度。也可按螺栓剪切强度和配合面挤压强度分别求出Tmax ，取其值小者。

17、本解按第一种方法计算 1） 确定铰制孔用螺栓许用应力 由螺栓材料Q235、性能等级5.6级知： 500MPa、300MPa 被连接件材料HT200 200MPa 。 （a）确定许用剪应力查表116，螺栓材料为Q235受剪切时=2.5，则螺栓材料 =300/2.5MPa=120MPa（b）确定许用挤压应力查表116，螺栓材料为Q235受挤压=1.25螺栓材料=300/1.25MPa=240Mpa被连接件材料为HT200（=200MPa）受挤压时=22.5被连接件材料 200/（22.5）MPa=80100MPa 取=80MPa2）按剪切强度计算由式（1123）知 =2T/（ZDm/4） （查GB

18、2788得M10的铰制孔用螺栓光杆直径=11mm）故 33401112120/4Nmm=11632060.96 Nmm3）校核螺栓与孔壁配合面间的挤压强度从式（1122）可得式中，hmin为配合面最小接触高度，根据题112图结构h=hmin=（6035 ）mm=25mm； 故该螺栓组连接允许传递的最大转矩=11632060.96Nmm（2）改为普通螺栓连接，计算螺栓小径d1 ：（a） 计算螺栓所需的预紧力F按接合面见不发生相对滑移的条件，则有 (Z=6 m=1) （b） 计算螺栓小径d1 设螺栓直径d30mm，查表11-5（a）得S=21.3则 =/S=300/（21.3）MPa=150230

19、.77MPa 取=150MPa mm=30.721mm 查GB19681，取M36螺栓（=31.670mm30.721mm）（c） 确定普通螺栓公称长度l（l=2b+m+s+（0.20.3d） 根据题112结构图可知，半联轴器凸缘（螺栓连接处）厚度b35mm查GB617086，得：螺母GB617086 M36，螺母高度=31mm 查GB9387，得：弹簧垫圈36 GB9387，弹簧垫圈厚度s=9mm则 I=235+31+9+（0.20.2）36 mm =117.2120.8 mm，取l=120 mm（按GB578286 l系列10进位）故螺栓标记：GB578286 M36120113 一钢结构

20、托架由两块边板和一块承重板焊成的，两块边板各用四个螺栓与立柱相连接，其结构尺寸如图所示。托架所受的最大载荷为20 kN，载荷有较大的变动。试问：（1）此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？（2）如采用铰制孔用螺栓连接，螺栓的直径应为多大？解题要点：（1） 采用铰制孔用螺栓连接较为合宜。因为如用普通螺栓连接，为了防止边板下滑，就需在拧紧螺母时施加相当大的预紧力，以保证接合面间有足够大的摩擦力。这样就要增大连接的结构尺寸。 （2） 确定螺栓直径 （a）螺栓组受力分析：由题解113图可见，载荷作用在总体结构的对称平面内，因此每一边（块）钢板所受载荷： P=20/2 kN=10000 ，

21、将载荷P向螺栓组连接的接合面形心简化，则得横向载荷（向下滑移）： P=10000 N旋转力矩（绕中心O）T=10000300 Nmm=3000000 Nmm（b）计算受力最大螺栓的横向载荷Fs：在横向载荷P作用下各螺栓受的横向载荷Fsp大小相等，方向同P，即 Fsp1 = Fsp2 = Fsp3 = Fsp4 = P/4 = 10000/4 N = 2500 N在旋转力矩T作用下,各螺栓受的横向载荷大小亦相等。这是因为各螺栓中心至形心O点距离相等，方向各垂直于螺栓中心与形心O点的连心线。由图可见，螺栓中心至形心O点距离为r = mm=106.1 mm 故 = = =T/（4r）=3000000

22、/（4106.1）N= 7071 N 各螺栓上所受横向载荷和的方向如图所示。由图中可以看出螺栓1和螺栓2所受的两个力间夹角最小（=45），故螺栓1和螺栓2所受合力最大，根据力的合成原理，所受总的横向载荷为 = = = = N=9014 N（c）确定铰制孔用螺栓直径：选螺栓材料的强度级别4.6级，查教材表114得=240MPa，查表116得S=2.5 ， =/S=240/2.5 MPa =96 MPa根据教材式（1123），得螺栓杆危险剖面直径为 = mm= 10.934 mm由手册按GB2788查得，当螺纹公称直径为10 mm时，螺杆光杆部分直径=11 mm，符合强度要求，故选M10（GB27

23、88）的铰制孔用螺栓。114 一方形盖板用四个螺栓与箱体连接，其结构尺寸如图所示。盖板中心O点的吊环受拉力FQ=20000N，设剩余预紧力F=0.6F, F为螺栓所受的轴向工作载荷。试求：（1）螺栓所受的总拉力F。，并计算确定螺栓直径（螺栓材料为45号钢，性能等级为6.8级）。（2）如因制造误差，吊环由O点移到O点，且OO=5mm,求受力最大螺栓所受的总拉力F。，并校核（1）中确定的螺栓的强度。解题要点：（1）吊环中心在O点时： 此螺栓的受力属于既受预紧力F作用又受轴向工作载荷F作用的情况。根据题给条件，可求出螺栓的总拉力： F0=F+F=0.6F+F=1.6F而轴向工作载荷F是由轴向载荷FQ

24、引起的，故有： 题114图 螺栓材料45号钢、性能等级为6.8级时， ，查表115a取S=3，则/S=480/3MPa=160MPa ,故 查GB196-81，取M12（d1=10.106mm9.097mm）。（2）吊环中心移至O点时：首先将载荷FQ向O点简化，得一轴向载荷FQ和一翻转力矩M。M使盖板有绕螺栓1和3中心连线翻转的趋势。 显然螺栓4受力最大，其轴向工作载荷为 故吊环中心偏移至O点后，螺栓强度仍足够。115 有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如图所示。已知气缸中的压力p在02MPa之间变化，气缸内径D=500mm，螺栓分布圆直径D0=650mm。为保证气密性要求，剩余预紧力F=

25、1.8F，螺栓间距t4.5d（d为螺栓的大径）。螺栓材料的许用拉伸应力=120MPa，许用应力幅=20MPa。选用铜皮石棉垫片螺栓相对刚度C1/（C1+C2）=0.8，试设计此螺栓组连接。 解题要点：（2） 选螺栓数目Z ：因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间间距不致过大，所以选用较多的螺栓，初取Z=24。 （2）计算螺栓的轴向工作载荷F ：1）螺栓组连接的最大轴向载荷FQ 3） 螺栓的最大轴向工作载荷F： 题11-5图（3）计算螺栓的总拉力F0 （4）计算螺栓直径 ：查GB19681，取M30（d1=26.211mm25.139mm）（5）校核螺栓疲劳强度 ： 故螺栓满足疲劳强度要求。 （6）校核螺栓间距 ： 实际螺栓间距为 故螺栓间距满足联接的气密性要求。