中北大学1螺纹联接习题

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,机械设计,*,5-5,螺栓组联接的设计和计算,重点：,螺栓组联接的受力分析及强度计算,目的：,通过受力分析，,找出螺栓组中中受力最大的螺栓及,其所受的力,，然后对其进行螺栓强度的计算。,1,、,受,轴向载荷,的螺栓组联接,2,、,受,横向载荷,的螺栓组联接,3,、,受,旋转力矩,T,的螺栓组联接,4,、,受,翻转力矩,M,的螺栓组联接,内容：,螺栓组联接的受力分析及强度计算,1,、受,轴向载荷,的螺栓组联接（受拉螺栓）,2,、受,横向载荷,的螺栓组联接（受拉或受剪螺栓）,（,1,）采用受拉螺栓,（,2,）采用受剪螺栓,剪切强度,挤压强度,3,、受旋转力矩,T,的螺栓组联接（受拉或受剪螺栓）,（,1,）采用受拉螺栓,（,2,）采用受剪螺栓,剪切强度,挤压强度,4,、受翻转力矩,M,的螺栓组联接（采用受拉螺栓）,螺纹联接习题课,例,1:,如图，凸缘联轴器，,8,个精制,普通,螺栓联接，,5.6,级，螺栓材料为,C,钢，,D,1,=195mm,，,T=1.1KN.m,，,f,=0.2,，试选择此螺栓组螺栓型号。（不控制予紧力）,解：（,1,）受力分析：,D,1,D,1,T,23,23,（,2,）强度计算：,P87.,螺栓材料为碳素钢，初选,d,为,M6,M16,S=4,其中：,设计计算,所以：,查手册,P38,：选,M16,粗牙普通螺纹。小径为,13.83513.66,，属于,M6,M16,。,（,3,）确定型号：,l,a,（,GB/T 5782-2000,）,(2),确定螺栓的几何参数,:,查手册,P43:,M16,铰制孔螺栓，,d,0,=ds=17,，,l,23+23+14.8+3.2=64,取,l,=70,l,3,=,l,-,l,0,=70-28=42,h,min,=,l,1,=42-23=19,例,2:,上题中，若采用铰制孔螺栓，,4,个,M16,，,5.6,级，且,T=1.5KN.m,，,D,1,=195mm,联轴器的材料为铸铁，试选择该螺栓的长度并判断强度是否满足要求。,解：,(1),受力分析：,23,23,d,0,a,m,l,3,l,1,l,2,D,1,T,例,3:,普通螺栓联接，已知：,C,2,=8C,1,，,F,0,=1000N,，,F=1100N,求：,F,2,，,F,1,(3),校核单个受剪螺栓强度：,剪切强度：,挤压强度：,故：螺栓组强度满足要求。,其中：,=,s,/S,=300/2.5=120MPa,P,1,=,s,/S,P,=300/1.25=240MPa,P,2,=,B,/S,P,=240/2=120MPa,解：,23,23,d,0,a,m,l,3,l,1,l,2,例,4:,已知：汽缸工作压强,P=0-1.5MPa,，,D=250mm,D,0,=346mm,保证气密性要求,要求螺栓间距小于,120mm,采用铜皮石棉垫片，试选择螺栓的数目、材料、直径。,解：（,1,）确定类型、个数,Z,及材料、级别：,受拉螺栓，取间距,t=100mm,，,选,45,钢，,6.6,级。,（,2,）确定直径,d:,D,0,D,P,D,0,对于受变载荷作用受拉螺栓的强度计算，首先，根据所受最大工作载,荷确定螺栓最大总拉力，按静强度确定直径,d,1,，再验算其疲劳强度。,总轴向外载荷：,单个螺栓所受外载荷：,保证气密性要求：,D,0,D,P,最大总拉力：,确定最大总拉力,P=0-1.5MPa,（,3,）验算疲劳强度,:,采用铜皮石棉垫片，,P84,D,0,D,P,其中：见,P87,选,M16-M30,S=3,，,s=360MPa,=360/3=120MPa,P=0-1.5MPa,而：,所选螺栓组的疲劳强度合格。,(P,8,5),变 载 荷,螺栓许用应力幅,螺栓极限应力幅,-,尺寸系数,d/mm,12,16,20,24,30,36,42,48,56,64,1,0.87,0.81,0.76,0.69,0.65,0.62,0.60,0.57,0.54,k,-,螺纹应力集中系数,B,/MPa,k,400,3,600,3.9,800,4.8,1000,5.2,k,m,-,螺纹制造工艺系数,车制,k,m,=1,，辗制,k,m,=1.25,k,u,-,各圈螺纹牙受力分配不均系数,受压螺母：,k,u,=1,；受拉螺母：,k,u,=1.5,1.6.,S,a,-,安全系数，一般,S,a,=2.5,例,5,、悬臂梁，采用,4,个,M16,的铰制孔螺栓与机体联接，,5.6,级，受载如图，,P=16KN,，,求：,1,、螺栓所受的最大工作载荷,2,、求螺栓的最大剪应力和最大挤压应力,分析：将,P,移到螺栓组的几何中心，,螺栓组受到复合载荷作用：,P,、,T,1,、求每个螺栓的合成工作载荷,（各螺栓的回转半径相等）,P,P,o,2,=15,1,=9,T,其中：,求每个螺栓的合成剪力：,1,2,3,4,F,p,F,T,F,p,F,p,F,T,F,T,F,T,F,p,p,T,F,2,F,3,F,1,F,4,2,、求螺栓的最大剪应力、最大挤压应力,15,9,l,3,l,0,例,6,：如图所示，方形盖板用四个,M16,普通螺栓与箱体联接，,5.8,级，,盖板中心,O,有吊环,.,已知：,Q=20kN,不控制预紧力,校核螺栓强度,.,螺栓用,5.8,级,（,2,）由于制造误差，吊环由,移到,且,问：哪个螺栓受力最大，并校核螺栓强度,解：（,1,）由螺栓材料,5.8,级，知,单个螺栓的工作拉力,单个螺栓的总拉力,安全系数查表,5-10,：,许用拉应力等于：,查手册，,工作应力等于：,所以螺栓的强度足够,200,200,O,O,1,2,3,4,4-M16,Q,Q,（,2,）将载荷,Q,由,O,移到螺栓组的中心,O,螺栓组,受到,Q,和,M,的作用,。,在,M,的作用下，,2,、,4,受到加载的作用，,1,、,3,受到减载的作用。,则：,故,2,、,4,螺栓受到的轴向工作载荷为：,剩余预紧力,总拉力,所以：强度足够,200,200,O,O,1,2,3,4,4-M16,M,Q,受翻转力矩,例,7,解：,例,8,F,T,预紧力产生的摩擦力,1,2,1,3,2,1,3,例,9,W,可靠性系数,1.2,1,、三角形螺纹是常用的联接螺纹,梯形螺纹是常用的传动螺纹。,2,、受横向载荷的受拉螺栓组联接中的螺栓受到剪力的作用。,3,、对受轴向载荷的普通螺栓联接适当预紧可以提高螺栓的抗疲劳强度。,4,、受翻转力矩作用的螺栓组联接中，螺栓的位置应尽量靠近接合面边缘。,5,、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是预紧力与工作拉力之和。,6,、当被联接件之一太厚，不宜采用普通螺栓联接时，可采用螺钉或双头螺柱联接。,7,、受轴向载荷的紧螺栓联接，当,F,0,、,F,一定时，降低螺栓刚度，则螺栓的总拉力将增大。,8,、受拉螺栓只能承受轴向外载荷。,9,、联接螺纹一般采用三角形螺纹，牙形角为,60,度。,10.,在,相同的前提下，梯形螺纹较三角螺纹的传动效率高。,是 非 题,牙型角越小，传动效率越高,1,、在螺栓的直径参数中,_,与螺栓的抗拉强度关系最大，公称直径为,_,。,）中径 ）小径 ）大径,2,、为了提高受轴向变载荷螺拴联接的疲劳强度，应,_,。,）增加螺栓刚度。）降低螺栓刚度。）降低被联接件刚度。,3,、螺栓常用材料为,_,。,）号钢 ）,）,r,）,4,、受翻倒力矩的螺栓联接中，螺栓位置的布置应按以下原则,_,。,）为提高承载能力，螺栓应远离被联接件的几何形心。,）为使被联接件受力均匀，应使螺栓均匀分布。,）为提高承载能力，应远离翻倒轴线。,5,、强度等级为,.,级的螺栓材料屈服极限,=_,。,），），），）,6,、以下哪些措施有利于改善螺纹牙间载荷分布不均的现象？,）加弹簧垫圈 ）减小钉杆直径,c),大螺母高度）采用悬置螺母,选 择 题,7,、当螺栓联接的被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或鱼眼坑，其目的是：,）易拧紧。）避免偏心载荷。）增大接触面，提高承载能力。）外观好,8,、以下哪种措施可以提高受轴向变载荷的紧螺栓强度？,_,。,）螺纹防松 ）在被联接件间加软垫片,）适当增大螺栓长度 ）采用精制螺栓,9,、在承受横向载荷的受拉紧螺栓联接中，螺栓杆承受,_,作用。,）剪应力 ）拉应力,）拉应力和剪应力,10,、,予紧力为,F,0,的紧螺栓联接，受到工作载荷,F,以后，螺栓所受的总载荷,F,2,_ F,0,+F,。,a),小于,b,）,大于,c),等于,11,、用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹,。,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,、在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是,。,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,13,、对于紧螺栓连接，当螺栓的总拉力,F,2,和残余预紧力,F,1,不变，,若将螺栓由实心变成空心，则螺栓的应力幅,a,与预紧力,F,0,会发生变化，,。,A.,增大，应适当减小,B.,增大，应适当增大,C.,减小，应适当减小,D.,减小，应适当增大,14,在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为,_,。,(1),间隙配合,(2),过渡配合,(3),过盈配合,15,采用螺纹联接时,若被联接件之,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,。,A,螺栓联接；,B,双头螺柱联接；,C,螺钉联接。,