螺纹联接练习题及问题详解9.docx
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螺纹联接练习题及问题详解9.docx
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螺纹联接练习题及问题详解9
螺纹连接练习
第一节螺纹基础知识
1、标记为螺栓GB5782-86M16×80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 。 6、三角形螺纹主要用于连接,而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。 (1)普通螺栓连接 1)螺栓安装方向不对,装不进去,应掉过头来安装; 2)普通螺栓连接的被联接件孔要大于螺栓大径,而下部被连接件孔与螺栓杆间无间隙; 3)被连接件表面没加工,应做出沉头座并刮平,以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线,避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力; 4)一般连接;不应采用扁螺母; 5)弹簧垫圈尺寸不对,缺口方向也不对; 6)螺栓长度不标准,应取标准长z=60mm; 7)螺栓中螺纹部分长度短了,应取长30mm。 (2)螺钉连接 主要错误有: 1)采用螺钉连接时,被连接件之一应有大于螺栓大径的光孔,而另一被连接件上应有与螺钉相旋合的螺纹孔。 而图中上边被连接件没有做成大于螺栓大径的光孔,下边被连接件的螺纹孔又过大,与螺钉尺寸不符,而且螺纹画法不对,小径不应为细实线; 2)若上边被连接件是铸件,则缺少沉头座孔,表面也没有加工。 (3)双头螺柱连接 主要错误有: 双头螺柱的光杆部分不能拧进被连接件的螺纹孔内,M12不能标注在光杆部分; 锥孔角度应为120。 ,而且应从螺纹孔的小径(粗实线)处画锥孔角的两边; 若上边被连接件是铸件,则缺少沉头座孔,表面也没加工: 弹簧垫圈厚度尺寸不对。 (4)紧定螺钉连接 主要错误有: 1)轮毂上没有做出M6的螺纹孔; 2)轴上未加工螺纹孔,螺钉拧不进去,即使有螺纹孔,螺钉能拧入,也需作局剖视才清楚。 第二节螺纹联接的预紧与防松 7、螺纹联接常用的防松原理有、、。 其对应的防松装置有、、、。 答案: 摩擦防松、机械防松、铆冲防松。 双螺母、开口销、铆死、冲点。 8、螺纹联接防松的根本问题在于。 A.增加螺纹联接的轴向力B.增加螺纹联接的刚度 C.防止螺纹副的相对转动D.防止螺栓被折断 答案: C 第三节单个螺栓连接的强度计算 9、用四个铰制孔螺栓联接两个半凸缘联轴器,螺栓均布在直径为20mm的圆周上,轴上转矩为100N·m,每个螺栓受的横向力为N。 答案: 2500N 10、有一紧螺栓联接,已知预紧力F0=1500N,轴向工作载荷F=1000N,螺栓的刚度Cb=2000N/mm,被联接件的刚度Cm=8000N/mm,则螺栓所受的总拉力F2=N,剩余预紧力F1=N,保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷Fmax=N 答案: 1700,700,1875 11、普通受拉紧螺栓联接,受横向载荷时,螺栓中受 A.拉应力B.拉应力和扭应力C.剪切应力D.压应力 答案: B 12、普通螺纹联接承受横向外载荷时,依靠承载,螺栓本身 受作用,可能的失效形式为 答案: 接合面间的摩擦,预紧力,断裂 13、压力容器的紧螺栓联接中,若螺栓的预紧力和容器的压强不变,而仅将凸缘间的铜垫片换成橡胶垫片,则螺栓所受的总拉力和联接的紧密性。 答案: 增大,提高 14、一螺栓受轴向变载荷: Fmin=0,Fmax=F,则螺栓的应力幅为C。 15、受轴向外载荷的紧螺栓联接中,若增加被联接件刚度Cm,而其 他条件不变时,则: (1)被联接件的剩余预紧力将a(a.降低b.增加c.不变) (2)螺栓的总拉力将a(a.降低b.增加c.不变) (3)螺栓的静强度将b(a.降低b.增加c.不变) (4)螺栓的疲劳强度b(a.降低b.增加c.不变)。 16、某螺栓联接的预紧力为F0=15000N,测得此时螺栓伸长b=0.1mm,被联接件缩短m=0.05mm。 在交变轴向工作载荷作用下,如要求残余预紧力不小于9000N,试求: 所允许交变轴向工作载荷的最大值。 答案: 第四节螺栓组连接设计与受力分析 17、受横向载荷的螺栓组连接中,当采用普通螺栓时,靠C来平衡横向载荷,用铰制孔螺栓连接时,靠A来平衡横向载荷。 A、螺杆的挤压B、螺纹的挤压C、接合面间的摩擦力 18、被连接件是锻件或铸件时,应将安装螺栓处加工成小凸台或沉孔,其目的是B。 A、容易拧紧B、避免偏心载荷C、增大接触面D、外观好 19、螺栓连接中,旋合螺纹牙间载荷分布不均匀是由于D。 A、螺母太厚B、螺母和螺栓变形大小不同 C、应力集中D、螺母和螺栓变形性质不同 有一升降装置如例图所示,螺旋副采用梯形螺纹,大径d=50mm,中径d2=46mm,螺距p=8mm,线数n=4,螺旋副的当量摩擦系数为0.1,支承面采用推力球轴承。 升降台的上下移动处采用导向滚轮,它们的摩擦阻力忽略不计。 设承受载荷FQ=50000N,试计算: (1)稳定上升时施加于螺杆上的力矩。 (2)若升降台以640mm/min上升,则螺杆所需的转速和功率。 螺杆转速×线数×螺距=v→n螺杆=20mm/min P=FV 螺纹连接习题解答 11—1一牵曳钩用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为计算 准则,根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷FR。 题11—1图 解题要点: (1)求预紧力F′: 由螺栓强度级别4.6级知σS=240MPa,查教材表11—5(a),取S=1.35,则许用拉应力: [σ]=σS/S=240/1.35MPa=178MPa,查(GB196—86)M10螺纹小径 =8.376mm 由教材式(11—13): 1.3F′/(π /4)≤[σ]MPa得: F′=[σ]π /(4×1.3)=178×π×8.3762/5.2N=7535N (2)求牵引力FR: 由式(11—25)得FR=F′fzm/ =7535×0.15×2×1/1.2N=1883.8N(取 =1.2) 11—5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0~2MPa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″=1.8F,螺栓间距t≤4.5d(d为螺栓的大径)。 螺栓材料的许用拉伸应力[σ]=120MPa,许用应力幅[σɑ]=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: (1) 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 2)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GB196—81,取M30(d1=26.211mm>25.139mm) (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①所示,指出图中的其他结构错误(不少于7处)(7分) (注: 润滑方式、倒角和圆角忽略不计。 ) 例①——缺少调整垫片 [解] ⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确(应该局部剖视) ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位 ⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——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) ⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径; ⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度; ⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽; ⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置; ⑸——键的长度应该小于轴段的长度。 轴结构常见错误总结 ㈠、轴本身的常见结构错误: ⑴、必须把不同的加工表面区别开来; ⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度; ⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题; ⑷、轴外伸处应考虑密封问题。 ㈡、轴承安装的常见错误: ⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承 ①、一定要成对使用; ②、方向必须正确,必须正装或反装; ③、外圈定位(固定)边一定是宽边。 ⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题 ①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径; ②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。 ⑶、轴上如有轴向力时,必须使用能承受轴向力的轴承。 ⑷、轴承必须考虑密封问题; ⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。 ㈢、键槽的常见错误: ⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上; ⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度; ⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。 ㈣、轴承端盖的常见错误 ⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承,轴承端盖一定要顶在轴承的大端; ⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题; ⑶、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。 ㈤、螺纹的常见错误 ⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽; ⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上; ⑶、螺纹联接应保证安装尺寸; ⑷、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、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____。 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_____。 C A.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___。 D A.螺纹的外径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Σ<φ。 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M20×2LH6H则其螺距为2mm旋向为左 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M10LH6H,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 M16—7H8GM10×1LH-5g6g-SM20×1.5-5g6g G1/2Tr40×14(P7)LH--8e
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