第六章 螺纹联接

第六章 螺纹联接

一、选择题

6－1 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是__________。

（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹 6－2 在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是__________。

（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹 6－3 当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。

（1）双头螺柱联接 （2）螺栓联接 （3）螺钉联接 （4）紧定螺钉联接

6－4 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__________。

（1）螺栓联接 （2）螺钉联接 （3）双头螺柱联接 （4）紧定螺钉联接

6－5 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__________。

（1）螺栓联接 （2）螺钉联接 （3）双头螺柱联接 （4）紧定螺钉联接

6－6 普通螺纹的牙型角α为60o ，当摩擦系数μ＝0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv ＝__________。

（1）0.105 （2）0.115 （3）0.1115 （4）0.104

6－7 在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如__________。

（1）增加拧紧力 （2）增加扳手力臂 （3）使用测力矩扳手或定力矩扳手 6－8 螺纹联接防松的根本问题在于__________。

（1）增加螺纹联接的轴向力 （2）增加螺纹联接的横向力

（3）防止螺纹副的相对转动 （4）增加螺纹联接的刚度 6－9 螺纹联接预紧的目的之一是__________。

（1）增强联接的可靠性和紧密性 （2）增加被联接件的刚性（3）减小螺栓的刚性

6－10 承受预紧力F ′的紧螺栓联接在受工作拉力F 时，剩余预紧力为 F ″，其螺栓所受的总拉力F 0为__________。

（1）'+=F F F 0 （2）"+=F F F 0 （3）"'=F F F ＋0 6－11 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F 0的最大值和被联接件的刚度C m 不变时，螺栓的刚度C b 愈小，则__________。

（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大 （2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小

（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变 （4）螺栓中的疲劳强度降低

6－12 承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F 0的最大值和螺栓的刚度C b 不变时，被联接件的刚度C m 愈小，则__________。

（1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大 （2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小

（3）螺栓中总拉力的变化幅度不变 （4）螺栓疲劳强度愈高

6－13 承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺_________。

2

（1）受剪切作用（2）受拉伸作用（3）受剪切和拉伸作用（4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用

6－14 对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是__________。

（1）增大被联接件的刚度（2）减小被联接件的刚度（3）增大螺栓的刚度

6－15 现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度C b与被联接的刚度C m相等，联接的预紧力为F′，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时，则__________。

（1）被联接发生分离，联接失败（2）被联接件即将发生分离，联接不可靠

（3）联接可靠，但不能再继续加载（4）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍

6－16 有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0～2MPa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为__________。

（1）对称循环变应力（2）脉动循环变应力（3）非对称循环变应力（4）非稳定循环变应力

6－17 在下列四种具有相同公称直径和螺距并采用相同的配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是__________。

（1）单线矩形螺纹（2）单线梯形螺纹（3）双线矩形螺纹（4）双线锯齿形螺纹

6－18 拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定大小的预紧力，如果要以比较小的拧紧力矩T来得到所要求的预紧力F′可采用__________。

（1）细牙螺纹（2）双线螺纹（3）加弹簧垫圈

6－19 当一个承受变载荷的螺栓联接，其螺栓的静强度足够而疲劳强度不足时，应首先考虑采用__________来提高其疲劳强度。

（1）增加螺栓直径（2）提高螺栓材料的屈服极限

（3）改用双螺（4）柔性螺母

6－20 为了改善螺纹牙上的载荷分部，通常都以_________的方法来实现。

（1）采用双螺母（2）采用加高的螺母

（3）采用减薄的螺（4）减少螺栓和螺母的螺距变化差

6－21 被联接件受横向载荷作用时，若采用一组普通螺栓联接，则载荷靠__________来传递。

（1）接合面之间的摩擦力（2）螺栓的剪切和挤压（3）螺栓的剪切和被联接件的挤压

6－22 设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但对该组螺栓仍均采用相同的材料、直径和长度，这主要是为了__________。

（1）外形美观（2）购买方便（3）便于加工和安装

6－23 设计紧螺栓联接时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，这是由于直径愈小时，__________。

3

（1）螺纹部分的应力集中愈严重（2）加工螺纹时愈易产生缺陷

（3）拧紧时愈易拧断（4）材料的力学性能愈不易保证

6－24 就螺栓的破坏性质而言，根据统计分析，大约有90％的螺栓属于__________。

（1）静强度破坏（2）疲劳破坏（3）螺纹副松脱（4）剪切破坏

6－25 当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时，螺栓杆受到_________作用。

（1）弯曲和挤压（2）拉伸和剪切（3）剪切和挤压（4）扭转和弯曲

6－26 滑动螺旋传动，其失效形式多为__________。

（1）螺纹牙弯断（2）螺纹磨损（3）螺纹牙剪切（4）螺纹副咬死

二、设计计算题

1.图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，装配时控制预紧力，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系数μs=0.2，试确定所需螺栓的直径。

2.图示YLD10凸缘联轴器，允许传递的最大转矩为630N·m，两半联轴器采用4个M12×60的铰制孔螺栓，性能等级为8.8级，联轴器材料为HT200，试校核联接强度。

3、试推导如图所示受转距T作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式：

1）当用普通螺栓时；

2）当用铰制孔用螺栓时。

4

题3图题4图

4、如图示某吊钩螺纹的直径d=36mm，若吊钩材料为35钢，试求吊钩的最大起重量、

5、如图示某机构的拉杆端部采用普通粗牙螺纹联接。已知，拉杆所受的最大载荷F＝15kN，载荷很少变动，拉杆材料为Q235钢，试确定拉杆螺纹直径。

题5图题6图

6、如图示的起重滑轮的松联接螺栓。已知起吊重物

的重量F＝20kN，螺栓材料为Q235钢，试求该螺栓的直径。

7、如图示为一铣刀盘的装夹装置，铣刀靠两圆盘夹紧

随主轴转动，已知最大切削力F＝4kN圆盘与铣刀间的摩擦

系数μs＝0.1，轴材料为45钢，其他尺寸如图，试求轴端的

螺纹直径d？

题7图

8、图示为一气缸盖螺栓联接，缸径D＝500mm，蒸气压

力p＝1.2MPa，螺栓分布圆直径D0＝640mm，为保证气密性要求螺栓间距不得大于150mm，

5

试设计此联接。

9、如图示螺栓联接的力－变形图。若保证剩余预紧力F″的大小等于其预紧力F′的一半。试求该联接所能承受的最大工作载荷。

题8图题9图

10、图示为一齿轮用八个性能等级为4.6的螺栓与卷筒连成一体，螺栓的分布圆直径D0＝500mm，若卷筒上的钢丝绳拉力F＝50kN，卷筒直径D＝400mm，齿轮与卷筒接触面间的摩擦系数μs＝0.12，装配时不控制预紧力。试确定螺栓的直径，并列出螺纹联接件的标准代号。

11、图示为一凸缘轴，通过凸缘上的六个35钢制螺栓与另一凸缘轴相联接。轴的转速n=720r/min，额定功率P＝30kW，短期作用的最大功率为额定规律的2.5倍。试按普通螺栓和铰制孔用螺栓的直径并比较两者的优缺点。已知凸缘接触面间的摩擦系数μs＝0. 2，可靠系数K＝1.2，螺栓材料的屈服点σs＝320MPa，拉应力的安全系数Sσ＝1.5，剪应力的安全系数S t＝2.5，挤压应力的安全系数S p＝1.2。

12、图示用两个M10的螺钉固定一牵曳环，若螺钉材料为Q235钢，装配时控制预紧力，结合面为毛面，摩擦系数μs＝0. 3，可靠系数K＝1.2。求所允许的牵曳力F R为多少？

题10图题11图题12图

13、如图示的方形盖板用四个M16的螺钉与箱体相联接，盖板中心O点装有吊环，

6

已知F Q＝20kN，尺寸如图示。要求：1）当取剩余预紧力F″=0.6F（F为工作拉力）、螺钉材料的性能等级为6.6级装配不控制预紧力时，校核螺钉的强度；2）由于制造误差吊环由O点移至对角线上O′点，且OO′＝52mm，问哪个螺栓的受力最大？并校核其强度。

14、某钢制吊架用螺栓组固定在水平钢梁上，螺栓组由四个普通螺栓组成，它们的螺纹直径均为d，长度为l，每个螺栓的预紧力为F′，螺栓布置形式如图。试问：1）吊架承受垂直拉力F时，螺栓组中的每个螺栓承受的载荷为多大？2）在强度足够以及d、F′和被联接件的刚度C m一定时，为提高该螺栓组联接的工作可靠性，螺栓用细长些好？还是粗短些好？（用螺栓组联接的力－变形图来说明）

题13图题14图

15、螺栓组联接的三种方案如图示。已知L＝300mm，a＝60mm，试求螺栓组三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？

16、如图示厚度为δ的钢板拟用三个铰制孔用螺栓紧固于18号槽钢上，已知作用力F ＝9kN，钢板及螺栓材料均为Q235钢，许用弯曲应力[σ]＝158MPa，许用剪切应力[τ]＝98MPa，许用挤压应力[σ]p＝240MPa，试求钢板厚度δ并确定螺栓的尺寸。

题15图题16图

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17、如图示的扳手柄，用两个普通

螺栓联接，已知手柄上的推力F ＝200N ，

两个被联接件之间的摩擦系数μs ＝0. 15，

若螺栓材料为Q235钢，可靠系数K ＝1.2，

装配时不控制预紧力。试求普通螺栓的直

径。若改为铰制孔用螺栓，计算所需直径。

18、有一托架的边板用六个螺栓与相

邻的机架相联接，托架承受为60kN ， 题17图

设载荷与边板螺栓组的铅垂对称轴线相平行，与对称轴向的距离为300mm 。现有图示的三种螺栓布置形式，若采用铰制孔用螺栓，其许用剪应力为34MPa 试问哪种螺栓布置形式所需的螺栓直径最小？直径各为多少？应选哪种布置形式？为什么？

题18图

19、如图示为轴承托架紧固到钢立柱上，托架材料为铸铁，螺栓材料的性能等级为

6.6级，载荷为F ＝6kN ，α＝30o ，尺寸如图示，螺栓数为4个。试设计此螺栓联接。

题19图 题20图

20、图示为一铸铁滑动轴承，受作用力F ＝1.3kN ，用两个M12的普通螺栓固定在钢板上。已知螺栓材料的屈服点σs ＝240MPa ，安全系数S ＝1.5，铸铁的许用挤压应力[σ]p ＝60MPa ，摩擦系数μs ＝0. 2。尺寸如图。试校核该螺栓的强度、结合面是否会出现间隙和压溃？设1≈+m

b m C C C ，并知：d ＝30mm ，L=38mm ，D=110mm ，h=25mm ，H=145mm ，H1=35mm ，

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d0=14mm，底板宽B＝35mm。

21、一铸铁支架用四个M16的普通螺栓安装在混凝土立柱上，尺寸如图示，已知载荷F＝8kN，结合面摩擦系数μs＝0. 3，可靠系数S＝1.2，螺栓材料的屈服点σs＝360MPa，安全系数S＝3，取螺栓的预紧力F′＝9kN。要求：1）校核所取螺栓的预紧力能否满足支架不滑移的条件；2）校核螺栓强度；3）若取混凝土的许用挤压应力[σ]p=2.5MPa，结合面的承载面积A＝4×104mm2，抗弯截面模量W＝5×106mm3。校核联接的结合面能否保证不出现间隙和不压溃。

22、图示为五铧犁上的安全联轴器。试求拧紧两个M12的普通螺栓后所能承受的最大牵引力F。已知钢板间的摩擦系数μs＝0. 25，螺栓材料为Q235钢，屈服点σs＝240MPa，取安全系数S＝1.5。

题21图题22图