第七章 螺纹连接与螺旋传动7.1常用螺纹的种类有哪些?各用于什么场合?答:常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹,前两种主要用于联接,后三种主要用于传动。7.2螺纹的主要参数有哪些?怎样计算?答:螺纹的主要参数有:(1)大径d;(2)小径d1;(3)中径d2;(4)螺距P;(5)导程S;(6)升角λ;;(7)牙型角α、牙型斜角β。7.3 螺纹的导程和螺距有何区别?螺纹的导程S和螺距P与螺纹线数n有何关系?答:螺距是螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离,导程则是同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。导程S、螺距P、螺纹线数n之间的关系:。7.4 根据牙型的不同,螺纹可分为哪几种?各有哪些特点?常用的连接和传动螺纹都有哪些牙型?答:根据牙型的不同,螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。各种螺纹特点:普通螺纹的当量摩擦系数较大,自锁性能好,强度高,广泛应用于各种紧固连接;管螺纹分圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。圆柱管螺纹用于水、煤气、润滑管路系统等低压场合。圆锥管螺纹适用于高温、高压及密封要求较高的管路连接中。常用的连接螺纹的牙型是三角形牙型。常用的传动螺纹的牙型是矩形、梯形和锯齿形牙型。7.5螺柱连接的基本形式有哪几种?各适用于何种场合?有何特点?答:螺纹连接有四种基本类型。(1) 螺柱连接。其结构特点是被连接件的孔中不切制螺纹,装拆方便,结构简单,适用于经常拆卸、受力较大的场合。(2) 双头螺栓连接。其结构特点是被连接件中薄件制光孔,厚件制螺纹孔,结构紧凑。适用于连接一厚一薄零件,受力较大、经常拆卸的场合。螺钉连接。其结构特点是螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中,结构简单。适用于连接一厚一薄件,受力较少、不经常拆卸的场合。(4) 紧定螺钉连接。其结构特点是紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中,螺钉端部顶住另一零件,以固定两零件的相对位置。适用于传递不大的力或转矩的场合。7.6为什么螺纹连接通常要采用防松措施?常用的防松方法和装置有哪些?答:连接用的三角形螺纹都具有自锁性,在静载荷或温度变化不大、冲击振动不大时不会自行脱落。但在冲击、振动或变载的作用下,螺纹连接会产生自动松脱现象。因此,设计螺纹连接,必须考虑防松问题。常用的防柱方法有摩擦防松、机械防松、永入防松和化学防松四大类。7.7常见的螺栓失效形式有哪几种?失效发生的部位通常在何处?答:常见的螺栓失效形式有:(1)螺栓杆拉断;(2)螺纹的压溃和剪断;(3)经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象。失效发生的部位通常在螺纹处。7.8被连接件受横向载荷时,螺栓是否一定受到剪切力?答:被连接件受横向载荷时,螺栓不一定全受到剪切力。只有受横向外载荷的铰制孔螺栓连接,螺栓才受剪切力。7.9松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在?它们的强度计算有何区别?答:松螺栓连接在承受工作载荷前,不需把螺母拧紧,即不受预紧力。而紧螺栓连接在承受工作载荷前,必须把螺母拧紧,螺栓承受预紧力。松螺栓连接的强度按拉伸强度条件进行强度计算。紧螺栓连接中,螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力σ,因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力τ,螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形,根据强度理论建立强度条件进行强度计算。7.10铰制孔用螺栓连接有何特点?用于承受何种载荷?答:铰制孔用螺栓连接在装配时螺栓杆与孔壁间采用过渡配合,没有间隙,螺母不必拧得很紧。工作时螺栓连接承受横向载荷,螺栓在连接结合面处受剪切作用,螺栓杆与被连接件孔壁相互挤压。7.11在进行紧螺栓连接的强度计算时,为什么要将螺栓拉力增加30%?答:当螺栓拧紧后,其螺纹部分不仅受因预紧力Fo的作用而产生的拉伸正应力σ,还受因螺纹摩擦力矩下T1的作用而产生的扭转剪应力τ,使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。根据第四强度理论,可求出螺栓螺纹部分危险截面的当量应力,则强度条件为因拉伸正应力则强度条件为可见,紧螺栓连接的强度计算可按纯拉伸强度计算,考虑螺纹摩擦力矩T1的影响,需将螺栓拉力增加30%。7.12判断下列说法的对错:(1)对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接有:。(2)紧螺栓连接的强度条件是按拉应力建立的,因此没有考虑剪切应力的影响。(3)受拉螺栓连接只能承受轴向载荷。答:(1)的说法不对。对于受轴向工作载荷的紧螺栓连接,螺栓所受的轴向总拉力FΣ应为其所受的工作载荷F与残余预紧力之和,即。(2)的说法错误。紧螺栓连接中,螺栓所受拉力会产生拉伸正应力,考虑螺纹摩擦力矩的作用而产生的扭转剪应力,螺栓螺纹部分产生接伸与扭转的组合变形,其强度条件根据强度理论建立的。(3)的说法错误。受拉螺栓连接中,承受横向外载荷的紧螺栓连接采用的是普通螺栓连接,由于处于拧紧状态,螺栓受预紧力的作用,被连接件靠其结合面间的摩擦力承受横向外载荷。7.13螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心,理由是什么?答:其理由是这样高计能保证接合面的受力比较均匀、对称,而且便于加工制造。7.14进行螺栓组连接的受力分析时,有哪五项假说?答:进行螺栓组连接的受力分析时,有五项假说:(1)螺栓组内各螺栓的材料、结构、尺寸和所受的预紧力均相同;(2)螺栓组的对称中心与连接结合面的形心重合;(3)受载后,连接结合面仍保持为平面;(4)被连接件为刚体;(5)螺栓的变形在弹性范围内等。7.15总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。答:总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况:(1)受横向载荷的螺栓组连接。①普通螺栓连接。每个螺栓所受的预紧力。②铰制孔螺栓连接。假设各螺栓受力相等,每个螺栓所受的横向工作剪力(2)受旋转力矩的螺栓组连接。①普通螺栓连接。②铰制孔螺栓连接。距离被连接件旋转中心最远处的螺栓所受的最大工作剪力为受轴向载荷的螺栓组连接。每个螺栓所受的轴向工作载荷为受翻转力矩的螺栓组连接。距翻转轴线最远的螺栓所受的最大工作拉力为7.16起重滑轮松螺栓连接如题7.16图所示。已知作用在螺栓上的工作载荷FQ=50kN,螺栓材料为Q235,试确定螺栓的直径。题7.16图