机械设计复习参考题(第5章螺纹联接).pdf

5 章 螺纹联接与螺旋传动 要基本概念 1．常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？ 常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。 因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。 2 ．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？ 螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧 的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性 （防松能力）。拧紧后，预紧应力的大小 不得超过材料屈服极限 S 的80%。 3 ．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4 中基本类型。螺栓联接：用于被联接 不太厚且两边有足够的安装空间的场合。 螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接 之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间）， 又不需要经 拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经 拆卸的场合。紧定 螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。 学 4 ．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？ 考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。 5 ．提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 大 1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免 螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。 6．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10 圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？ 沙 因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为 总载荷的 1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高 螺纹联接强度。 长 7 ．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或 消失，不再满足自锁条 。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严 重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械 防松，破坏螺纹副关系防松。 精选例题与解析 例3-1 如图所示，用8个M24 （d =20.752 mm ）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许 1 用应力[s ] =80 MPa ，液压油缸的直径D =200 mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为Q = 1.6F ，试 P 求油缸内许用的的最大压强Pmax 。 1 解题要点： 1．先根据强度条 求出单个螺栓的许用拉力Q； 2 ．在求许用工作载荷F 。 解： 1.3Q 根据： s ca = ≤[s ] ， p d 2 例3-1 图 4 1 pd 2 2 1 20.752 p 解得： Q ≤ [s ] = 80 =20814 N 4 1.3 4 1.3 依题意： Q Q F 1.6F F 2.6F