ch3螺纹联接例题.doc

Ch3螺纹联接例题 例 3.1 在常用的螺纹联接中，自锁性最好的螺纹是 （A） 。 　　A、普通螺纹 　　B、梯形螺纹 　　C、锯齿形螺纹 　　D、矩形螺纹 例 3.2 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 （D） 。 　　A、普通螺纹 　　B、梯形螺纹 　　C、锯齿形螺纹 　　D、矩形螺纹 【 评注 】螺纹有联接和传动两大功能。但不同的螺纹有不同的用途。用于联接的螺纹必须具有自锁性，用于传动的螺纹一般要求其具有较高的传动效率。在相同条件（如螺纹升角相同、材料相同）下，普通螺纹（三角螺纹，牙型角 ）的当量摩擦角 较大，根据自锁性条件 可知，更易实现自锁。矩形螺纹（牙型角 ）的当量摩擦角 最小，根据效率公式 可知其效率最大，故矩形螺纹主要用于传动。从以上分析也可看出，牙型角越小，其传动效率越高，可用于传动；牙型角越大，其自锁性越好，越有可能用于联接。但两者之间没有绝对的界限，普通螺纹也有用于传动的。同一公称直径的普通螺纹，其细牙螺纹与粗牙螺纹相比，相升角更小，自锁性更好。 同样的，单线螺纹与多线螺纹相比，在相同条件（材料相同，螺距相同）下，单线螺纹的升角小，易实现自锁，多用于联接；多线螺纹的升角大，传动效率高，多用于传动，并且线数愈多，升角愈大，传动效率愈高。事实上，单线普通螺纹的升角约在 之间，而摩擦系数 的普通螺纹其当量摩擦角 ，在静载下都能保证自锁性。 螺纹升角愈大，则传动效率愈高，但由于过大的螺纹升角制造困难，且效率增高也不显著，所以一般升角不大于 。 例 3.3 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？通常采用哪些结构形式可使螺纹牙间的载荷趋于均匀？ 答 螺栓联接中采用普通螺母时，轴向载荷在旋合螺纹各圈之间的分布是不均匀的，靠近支承面的第一圈受 载最大，以后各圈递减，到第10圈以后，螺纹几乎不承受载荷，所以螺母的螺纹圈数不宜大于10圈。采用悬置螺母或环槽螺母，有助于减少螺母与螺栓杆的螺距变化差异，从而使螺纹牙间的载荷分而比较均匀。 例 3.4 螺纹联接预紧的目的在于 （增加螺纹联接的可靠性、紧密性） ，以防止 （螺纹联接的松动） 。 例 3.5 螺纹联接为什么要防松？防松措施有哪些？ 答 用于联接的普通螺纹一般都具有自锁性，在静载荷作用下不会自动松脱。但在（ 1）冲击、振动或变载荷下，螺纹副和支承面间的磨擦力会下降；（2）在温度变化中，联接件与被联接件之间的温度变形有差异，或发生蠕变，使预紧力或摩擦力减小，甚至松脱。因此在设计时就应注意螺纺联接的防松问题。 防松的根本问题是阻止螺纹副的相对转动。具体防松措施有三种：（ 1）摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母等）；（2）机械防松（开口销与槽形螺母、止动热圈等）；（3）破坏性防松（冲击,粘合等）。 例 3.6 在螺栓强度计算中，常用作危险剖面的计算直径是 （C） 。 　　A、螺纹的大径 　　B、螺纹的中径 　　　C、螺纹的小径 例 3.7 在受到轴向工作载荷的紧螺栓联接中，强度验算公式为 ，其中的 为 （D） 。 　　A、工作载荷 　　B、螺栓预紧力 　　C、工作载荷和预紧力之和 　　D、工作载荷和残余预紧力之和 例 3.8 被联接件受横向工作载荷时，如果采用普通螺栓联接，则螺栓可能出现的失效为 （D）。 　　A、剪切破坏 　　B、挤压破坏 　　C、扭断 　　D、拉扭断裂 【 评注 】螺栓联接的强度计算时，要明确螺栓联接的类型和工作载荷的方向。螺栓联接的类型主要是指有无预紧力。松螺栓联接中，螺栓只受轴向拉伸载荷。受横向载荷的铰制孔螺栓联接，由于预紧力很小不予考虑，其受力主要是剪切和挤压。其它各种情况都受到预紧力的作用，螺栓除受工作载载荷外，还受到拧紧力矩的作用，故螺栓的变形是拉扭组合变形。强度计算时，按第四强度理论处理，当量应力是纯拉伸应力的 1.3倍。 例 3.9 如图3.2所示，刚性凸缘联轴器用六个普通螺栓联接。螺栓均分布在 的圆周上，接合面摩擦系数 ，可靠性系数取 。若联轴器的转速 、传递的功率 ，载荷平稳；螺栓材料为45钢， ，不控制预紧力，安全系数取 ，试计算螺栓的最小直径。 图 3.2 解 由图 3.2可知，此联接为普通螺栓联接，靠接合面间的摩擦传递扭矩 。 （ 1）联轴器传递的转矩 （ 2）螺栓所需预紧力 因　　　　　　　　　　　　　　　　 故 　　　　　　　　　　　　 （ ３）许用应力 （ ４）所需螺栓最小直径 例 3.10 一机架由四个铰制孔螺栓组成联接，几何尺寸如图3.3所示。已知 ，，螺栓材料的许用剪应力 ，试按剪切强度确定所需螺栓的最小直径。 图 3.3 解 （ 1）受力分析 螺栓联接承受的转矩 螺栓联接承受的横向载荷 （ 2）单个螺栓的受力 由于转矩的作用，每