题目
选择题 1 在常用的螺旋[1]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 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 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 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 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 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 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 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 9 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F0为__________。 (1) (2) (3) (4) 10 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F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时,螺栓的刚度Cb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 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F0的最大值和螺栓的刚度Cb不变时,被联接件的刚度Cm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 12 承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接,该联接中的螺_________。 (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 13 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Cb与被联接的刚度Cm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 14 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 15 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 16 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 17 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 18 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时,通常是按__________来进行计算的。 (1)第一强度理论 (2)第二强度理论 (3)第三强度理论 (4)第四强度理论 19 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 20 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、分析与思考题 1. 螺纹的主要参数有哪些?各参数间的关系如何?在设计中如何应用?答:d--螺纹大径;d1-螺纹小径;d2--螺纹中径;p--螺距;n--线数;S--导程;--螺纹升角;,牙型角;--牙型斜角;旋向。 2 根据螺纹旋向的不同,螺纹可以分为哪几种?如何判断螺纹的旋向?答:机械制造中一般采用右旋螺纹,由特殊要求时才采用左旋螺纹。按照螺旋线的数目螺纹还可以分为左旋螺纹和右旋螺纹,为了制造方便螺纹的线数一般不超过4,时多线螺纹,这时为了制造方便。 3 常见螺栓的螺纹是右旋还是左旋?是单线还是多线?为什么?常见螺纹是右旋单线 4 圆柱螺纹的公称直径指的是哪个直径?计算螺纹的摩擦力矩时使用哪个直径?计算螺纹危险截面时使用的是哪个直径?5 螺纹联接为什么要防松?防松的根本问题是什么?答:实际工作中,外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少,螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零,从而使螺纹联接松动,如经反复作用,螺纹联接就会松驰而失效。因此,必须进行防松,否则会影响正常工作,造成事故。防松根本问题是:消除(或限制)螺纹副之间的相对运动,或增大相对运动的难度. 6 防松的基本原理有哪几种?具体的防松方法和装置各有哪些?答:基本原理:可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。方法和装置:1)摩擦防松——双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等;2)机械防松——开槽螺母与开口销,圆螺母与止动垫圈,弹簧垫片,轴用带翅垫片,止动垫片,串联钢丝等;3)永久防松——端铆、冲点、点焊;4)化学防松——粘合 7 什么叫螺纹的自锁现象?自锁条件如何?螺旋副的传动效率又如何计算?答:自锁现象:某些机械,就其结构而言是能够运动的,但由于摩擦的存在,却会出现无论驱动力如何增大,也无法使机械运动的现象。机械的自锁实质就是其中的运动副发生了自锁。移动副发生自锁的条件为:在移动副中,如果作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内(即传动角β≤摩擦角φ ),则发生自锁。转动副发生自锁的条件为:作用在轴颈上的驱动力为单力F,且作用于摩擦角之内,即 a(臂长) ≤ ρ(摩擦圆半径)。螺旋副的自锁条件为:Ψ≤φv=tan-1 f/cosβ=arctant fr螺旋副的传动效率为:η=tanφ/tant(φ+φv)tan(tanv 8 螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么? 9 何为松螺纹联接?何为紧螺栓联接?它们的强度计算方法有何区别? 10 试画出螺纹联接的力-变形图,并说明联接在受到轴向工作载荷后,螺纹所受的总拉力、被联接件的剩余预紧力和轴向工作载荷之间的关系。NP83 11 进行螺栓组联接受力分析的目的是什么?答:目的——找出受力最大的螺栓,然后验算或者设计 12 承受横向载荷的铰制孔用螺栓联接,其工作原理是什么?螺栓的危险截面在哪里?螺栓受到什么力的作用?产生什么应力? 13 对承受横向载荷或传递力矩的紧螺栓联接采用普通螺栓时,强度计算公式中为什么要将预紧力提高到 1.3倍来计算?若采用铰制孔用螺栓时是否也这样考虑?为什么? 14 按螺旋副摩擦性质的不同,螺旋传动可分为哪几类?试说明它们的优缺点。答:可分为滑动螺旋,滚动螺旋和静压螺旋。静压螺旋实际上是采用静压静压流体润滑的滑动螺旋。活动螺旋构造简单、加工方便、易于自锁,但摩擦大、效率低(一般为30%-40%)、磨损快,低速时可能爬行,定位精度和轴向刚度较差。滚动螺旋和静压螺旋没有这些缺点,前者效率在90%以上,后者效率可达99%;但构造比较复杂,加工不便。静压螺旋还需要供油系统。 15 滑动螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺杆直径及螺母高度)主要根据哪些计算准则来确定?答:失效形式是螺纹磨损,而螺杆的直径和螺母的高度也常由耐磨性要求决定。(P11916.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 。A.增大被联接件的刚度 B. 减小被联接件的刚度 C. 增大螺栓的刚度
选择题 1 在常用的螺旋[1]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 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 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 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 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 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 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 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 9 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F0为__________。 (1)
(2)
(3)
(4)
10 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F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时,螺栓的刚度Cb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 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F0的最大值和螺栓的刚度Cb不变时,被联接件的刚度Cm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 12 承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接,该联接中的螺_________。 (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 13 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Cb与被联接的刚度Cm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 14 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 15 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 16 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 17 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 18 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时,通常是按__________来进行计算的。 (1)第一强度理论 (2)第二强度理论 (3)第三强度理论 (4)第四强度理论 19 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 20 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、分析与思考题 1. 螺纹的主要参数有哪些?各参数间的关系如何?在设计中如何应用?
(2)
(3)
(4)
10 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F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时,螺栓的刚度Cb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 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F0的最大值和螺栓的刚度Cb不变时,被联接件的刚度Cm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 12 承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接,该联接中的螺_________。 (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 13 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Cb与被联接的刚度Cm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 14 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 15 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 16 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 17 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 18 确定紧联接螺栓中拉伸和扭转复合载荷作用下的当量应力时,通常是按__________来进行计算的。 (1)第一强度理论 (2)第二强度理论 (3)第三强度理论 (4)第四强度理论 19 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 20 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、分析与思考题 1. 螺纹的主要参数有哪些?各参数间的关系如何?在设计中如何应用?答:d--螺纹大径;d1-螺纹小径;d2--螺纹中径;p--螺距;n--线数;S--导程;--螺纹升角;,牙型角;
--牙型斜角;旋向。 2 根据螺纹旋向的不同,螺纹可以分为哪几种?如何判断螺纹的旋向?
答:机械制造中一般采用右旋螺纹,由特殊要求时才采用左旋螺纹。按照螺旋线的数目螺纹还可以分为左旋螺纹和右旋螺纹,为了制造方便螺纹的线数一般不超过4,时多线螺纹,这时为了制造方便。 3 常见螺栓的螺纹是右旋还是左旋?是单线还是多线?为什么?
常见螺纹是右旋单线 4 圆柱螺纹的公称直径指的是哪个直径?计算螺纹的摩擦力矩时使用哪个直径?计算螺纹危险截面时使用的是哪个直径?
5 螺纹联接为什么要防松?防松的根本问题是什么?
答:实际工作中,外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少,螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零,从而使螺纹联接松动,如经反复作用,螺纹联接就会松驰而失效。因此,必须进行防松,否则会影响正常工作,造成事故。防松根本问题是:消除(或限制)螺纹副之间的相对运动,或增大相对运动的难度. 6 防松的基本原理有哪几种?具体的防松方法和装置各有哪些?
答:基本原理:可分为利用摩擦、直接锁住和破坏螺纹副关系三种。方法和装置:1)摩擦防松——双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等;2)机械防松——开槽螺母与开口销,圆螺母与止动垫圈,弹簧垫片,轴用带翅垫片,止动垫片,串联钢丝等;3)永久防松——端铆、冲点、点焊;4)化学防松——粘合 7 什么叫螺纹的自锁现象?自锁条件如何?螺旋副的传动效率又如何计算?
答:自锁现象:某些机械,就其结构而言是能够运动的,但由于摩擦的存在,却会出现无论驱动力如何增大,也无法使机械运动的现象。机械的自锁实质就是其中的运动副发生了自锁。
移动副发生自锁的条件为:在移动副中,如果作用于滑块上的驱动力作用在其摩擦角之内(即传动角β≤摩擦角φ ),则发生自锁。
转动副发生自锁的条件为:作用在轴颈上的驱动力为单力F,且作用于摩擦角之内,即 a(臂长) ≤ ρ
(摩擦圆半径)。
螺旋副的自锁条件为:Ψ≤φv=tan-1 f/cosβ=arctant fr
螺旋副的传动效率为:η=tanφ/tant(φ+φv)
tan(tanv 8 螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么? 9 何为松螺纹联接?何为紧螺栓联接?它们的强度计算方法有何区别? 10 试画出螺纹联接的力-变形图,并说明联接在受到轴向工作载荷后,螺纹所受的总拉力、被联接件的剩余预紧力和轴向工作载荷之间的关系。
NP83 11 进行螺栓组联接受力分析的目的是什么?
答:目的——找出受力最大的螺栓,然后验算或者设计 12 承受横向载荷的铰制孔用螺栓联接,其工作原理是什么?螺栓的危险截面在哪里?螺栓受到什么力的作用?产生什么应力? 13 对承受横向载荷或传递力矩的紧螺栓联接采用普通螺栓时,强度计算公式中为什么要将预紧力提高到 1.3倍来计算?若采用铰制孔用螺栓时是否也这样考虑?为什么? 14 按螺旋副摩擦性质的不同,螺旋传动可分为哪几类?试说明它们的优缺点。
答:可分为滑动螺旋,滚动螺旋和静压螺旋。静压螺旋实际上是采用静压静压流体润滑的滑动螺旋。活动螺旋构造简单、加工方便、易于自锁,但摩擦大、效率低(一般为30%-40%)、磨损快,低速时可能爬行,定位精度和轴向刚度较差。滚动螺旋和静压螺旋没有这些缺点,前者效率在90%以上,后者效率可达99%;但构造比较复杂,加工不便。静压螺旋还需要供油系统。 15 滑动螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺杆直径及螺母高度)主要根据哪些计算准则来确定?
答:失效形式是螺纹磨损,而螺杆的直径和螺母的高度也常由耐磨性要求决定。(P119
16.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 。
A.增大被联接件的刚度 B. 减小被联接件的刚度 C. 增大螺栓的刚度
题目解答
答案
7.有一储气罐,罐盖用12个M20的普通螺栓(小径
,)均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F=18000N,气罐内径D=400mm,气压p=1MPa,螺栓采用45钢,许用拉应力〔σ〕=160Mpa,螺栓的相对刚度
,试求(1)单个螺栓的总拉力F0(2)试校核螺栓强度(取计算直径dc=d1)。
,)均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F=18000N,气罐内径D=400mm,气压p=1MPa,螺栓采用45钢,许用拉应力〔σ〕=160Mpa,螺栓的相对刚度
,试求(1)单个螺栓的总拉力F0(2)试校核螺栓强度(取计算直径dc=d1)。
8.图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷FQ=10000N,螺栓材料为Q235,
,安装时不控制预紧力,取安全系数
,取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍,求(1)计算螺栓的总拉力F0(2)确定螺栓所需最小直径d1 。 