螺纹联接复习与例题
1重要基本概念
1.1常用螺纹有哪几类?哪些用于联接,哪些用于传动,为什么?
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。
1.2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。
预紧的主要目的是为了放松,同时可增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性。
拧紧后,预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。
1.3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:用于被联接件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(如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间),又不需要经常拆卸的场合。
双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。
紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合。
1.4提高螺纹联接强度的措施有哪些?
1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;
2)减小螺栓的应力幅(提高被联接件的刚度,减小联接件(螺栓)的刚度);
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。
1.5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,不再满足自锁条件。
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。
2掌握公式
(2-1),(2-3~14),(2-20),(2-22~27)
3例题
3.1在常用螺纹类型中,主要用于传动的是________。
A.矩形螺纹、梯形螺纹、普通螺纹B.矩形螺纹、锯齿形螺纹、管螺纹C.梯形螺纹、普通螺纹、管螺纹D.梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿螺纹
3.2当螺纹公称直径、牙型角线数相同时,细牙螺纹的效率________粗牙螺纹的效率。
A.大于B.等于
C.小于D.大于或等于
3.3在下列四种具有相同公称直径和螺距,并采用相同材料的传动螺旋副中,传动效
率最高的是________。
A. 单线矩形螺旋副
B. 单线梯形螺旋副
C. 双线矩形螺旋副
D. 双线梯形螺旋副
3.4在螺纹联接中,按防松原理,采用双螺母属于________。
A.摩擦防松B.机械防松
C.破坏螺旋副的关系防松D.增大预紧力防松
3.5当两被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且需要经常拆卸时,往往采用_________。
A.螺栓联接B.螺钉联接
C.双头螺栓联接D.紧定螺钉联接
3.6当两被联接件之一太厚,不宜制成通孔,不需要经常拆卸时,往往采用_________。
A.螺栓联接B.螺钉联接
C.双头螺栓联接D.紧定螺钉联接
3.7对于受轴向载荷的紧螺栓联接,在限定螺栓总拉力的条件下,提高螺栓疲劳强度
的措施为________。
A.增加螺栓刚度,减小被联接件的刚度B.减小螺栓刚度,增加被联接件的刚度C.同时增加螺栓和被联接件的刚度D.同时减小螺栓和被联接件的刚度
3.8承受横向工作载荷的普通螺栓联接,螺栓受___________应力和___________应力
作用,可能发生的失效形式是__________。
3.9螺纹联接防松的实质是_____________。
3.10受轴向工作载荷F的紧螺栓联接,螺栓所受的总拉力Q等于___________和
___________之和。
3.11承受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接,靠螺栓受__________和__________来传递
载荷,可能发生的失效形式是__________和__________。
3.12螺纹联接的防松,按其防松原理分为__________防松、__________防松和
__________防松。
3.13在普通螺栓联接中,被联接件受横向力的作用,螺栓危险截面上的应力状态为3.14在螺栓组联接中,为了提高螺栓的疲劳强度,螺栓数量宜选多;螺栓直径宜
选小。
3.15如图所示螺栓联接,4个普通螺栓成正方形分布,正方形边长为a。
已
知被联接件所受转矩T = 1200 N.m,a=120mm,接合面数m =1,接合面间的摩擦系数为f = 0.15,可靠性系数K f = 1.2;
(1)诺已知螺栓的许用应力为[ ]=240 N/mm2,试求:所需螺栓的直径(d1)。
(2)若采用4个M8的普通螺栓联接,d1=6.647 mm,k f=1.2,f=0.15,螺栓的许用应力[σ]=615 N/mm2,求每一个螺栓上应施加的预紧力F0=?螺纹危险截面上的当量应力σe=?判断该种联接的安全性?
(3)诺改为配合螺栓联接,螺栓和被联接件最小接触长度h min= 10mm,螺栓的剪切许用应力[τ]=172N/mm2,被联接件的挤压许用应力[σp ]=110N/mm2,试求:所需螺栓的直径(d0)
(4)诺已知其直径d0=9 mm,许用剪应力[τ]=50 N/mm2。
求配合螺栓上的剪应力τ=?并判断该种联接的安全性?。