一、螺紋聯接
重要基本概念
1．常用螺紋有哪幾類？哪些用於聯接，哪些用於傳動，為什麼？哪些是標準螺紋？
常用的有：三角螺紋，矩形螺紋，梯形螺紋和鋸齒形螺紋。三角螺紋用於聯接，其餘用於傳動。因三角螺紋自鎖性好，其它螺紋傳動效率高。除矩形螺紋外，其餘均為標準螺紋。
2．何謂螺紋聯接的預緊，預緊的目的是什麼？預緊力的最大值如何控制？
螺紋聯接的預緊是指在裝配時擰緊，是聯接在承受工作載荷之前預先受到預緊力的作用。預緊的目的是增加螺紋聯接的剛度、保證聯接的緊密性和可靠性（防鬆能力）。擰緊後，預緊應力的大小不得超過材料屈服極限σs的80%。
3．螺紋聯接有哪些基本型別？適用於什麼場合？
螺紋聯接有4中基本型別。螺栓聯接：用於被聯接件不太厚且兩邊有足夠的安裝空間的場合。
螺釘聯接：用於不能採用螺栓聯接（如被聯接件之一太厚不宜製成通孔，或沒有足夠的裝配空間），又不需要經常拆卸的場合。雙頭螺柱聯接：
用於不能採用螺栓聯接且又需要經常拆卸的場合。緊定螺釘聯接：用於傳遞力和力矩不大的場合。
4．緊螺栓聯接的強度也可以按純拉伸計算，但須將拉力增大30%，為什麼？
考慮擰緊時的扭剪應力，因其大小約為拉應力的30%。
5．提高螺紋聯接強度的措施有哪些？
1）改善螺紋牙間的載荷分配不均；2）減小螺栓的應力幅；3）減小螺栓的應力集中；4）避免螺栓的附加載荷（彎曲應力）；5）採用合理的製造工藝。
6．聯接螺紋能滿足自鎖條件，為什麼還要考慮防鬆？根據防鬆原理，防鬆分哪幾類？
因為在衝擊、振動、變載以及溫度變化大時，螺紋副間和支承面間的摩擦力可能在瞬間減小或消失，不再滿足自鎖條件。這種情況多次重複，就會使聯接鬆動，導致機器不能正常工作或發生嚴重事故。因此，在設計螺紋聯接時，必須考慮防鬆。
根據防鬆原理，防鬆型別分為摩擦防鬆，機械防鬆，破壞螺紋副關係防鬆。
自測題一、選擇題
1．在常用螺紋型別中，主要用於傳動的是__d______。
a．矩形螺紋、梯形螺紋、普通螺紋 b．矩形螺紋、鋸齒形螺紋、管螺紋
c．梯形螺紋、普通螺紋、管螺紋 d．梯形螺紋、矩形螺紋、鋸齒螺紋
2．當螺紋公稱直徑、牙型角線數相同時，細牙螺紋的效率__c______粗牙螺紋的效率。
a．大於b．等於
c．小於d．大於或等於
3．螺紋聯接中最常用的螺紋牙型是__a______。
a．三角螺紋b．矩形螺紋
c．梯形螺紋d．鋸齒形螺紋
4．用於薄壁形零件聯接時，應採用__b______。
a．多線三角粗牙螺紋b．三角細牙螺紋
c．梯形螺紋d．鋸齒形螺紋
5．當螺紋公稱直徑、牙型角、螺紋線數相同時，粗牙螺紋的自鎖效能比細牙螺紋的自鎖效能_____b___。
a．好b．差
c．相同d．不一定
6．在下列四種具有相同公稱直徑和螺距，並採用相同材料的傳動螺旋副中，傳動效率最高的是____c____。
a. 單線矩形螺旋副b. 單線梯形螺旋副
c. 雙線矩形螺旋副d. 雙線梯形螺旋副
7. 在螺紋聯接中，按防松原理，採用雙螺母屬於____a____。
a．摩擦防鬆b．機械防鬆
c．破壞螺旋副的關係防鬆d．增大預緊力防松
8．重要的受拉螺栓聯接中，不宜用小於ml2 ～ ml6 的螺栓，其原因是：尺寸小的螺栓____c____。
a．不用好材料，強度低b．需要的螺栓個數多
c．擰緊時容易過載d．不能保證聯接的剛度
9．當兩被聯接件之一太厚，不宜製成通孔，且需要經常拆卸時，往往採用___c______。
a．螺栓聯接b．螺釘聯接
c．雙頭螺栓聯接d．緊定螺釘聯接
10．當兩被聯接件之一太厚，不宜製成通孔，不需要經常拆卸時，往往採用___b______。
a．螺栓聯接b．螺釘聯接
c．雙頭螺栓聯接d．緊定螺釘聯接
11.某汽缸蓋螺栓聯接，若汽缸內氣體壓力在0 ～ 2 mpa之間變化，則缸蓋聯接螺栓的應力型別為____a____。
a．非對稱迴圈變應力b．脈動迴圈變應力
c．對稱迴圈變應力d．非穩定迴圈變應力
12．一精緻普通螺栓的螺栓頭上標記著6.8（強度級別），則該螺栓材料的屈服極限近似為____d____ n/mm2。
a．600b．800
c．680d．480
13．僅受預緊力作用的緊螺栓聯接，螺栓的計算應力為：,式中的1.3是考慮_____c___。
a．安裝時可能產生的偏心載荷b．載荷可能有波動
c．拉伸和扭轉的復合作用d．螺栓材料的機械效能不穩定
14．對普通螺栓進行強度計算時，安全係數的選擇與其直徑有關，是因為____a____。
a．直徑小，容易過載b．直徑大，不容易控制預緊力
c．直徑大，材料缺陷多d．直徑大，安全
二、填空題
1．三角形螺紋的牙型角α=__600適用於____聯接_______。而梯形螺紋的牙型角α=____300_______，適用於_____傳遞_______。
2．螺旋副的自鎖條件是_螺旋公升角小於當量摩擦角
3．螺紋聯接防鬆的實質是_防止螺旋副相對轉動
4．受軸向工作載荷f的緊螺栓聯接，螺栓所受的總拉力q等於_工作拉力__和_剩餘預緊力__之和。
5．承受橫向工作載荷的普通螺栓聯接，螺栓受_拉__應力和扭切__應力作用，可能發生的失效形式是_拉斷或扭斷
6．承受橫向工作載荷的鉸制孔螺栓聯接，靠螺栓受_擠壓_________和__剪下________來傳遞載荷，可能發生的失效形式是___壓潰_______和___剪斷_______。
7．若螺紋的直徑和螺紋副的摩擦係數一定，則擰緊螺母時的效率取決於螺紋的___線數和_公升角
8．螺紋聯接的防鬆，按其防松原理分為__摩擦________防鬆、_機械_________防鬆和_破壞螺旋副關係_________防鬆。
三、簡答題
1．一剛性凸緣聯軸器用普通螺栓聯接以傳遞轉矩t，現欲提高其傳遞的轉矩，但限於結構不能增加螺栓的數目，也不能增加螺栓的直徑。試提出三種提高轉矩的方法。
2．普通螺紋分為粗牙和細牙螺紋，請問細牙螺紋有什麼特點？用於何處？
3．常用螺紋聯接的型別有哪幾種？應用場合是什麼？
4．什麼是螺紋聯接的緊聯接和松聯接？
5．螺紋聯接的防鬆方法常用的有幾種？工作原理是什麼？舉例說明。
6．在緊螺栓聯接的強度計算中，為什麼將軸向拉力加大30%？
7．普通螺栓和鉸制孔螺栓靠什麼傳遞橫向載荷？
8．受預緊力qp和軸向工作載荷f的緊螺栓聯接，螺栓受的總拉力q = qp+f嗎？
9．螺栓的機械效能等級為4.8的含義是什麼？
10．提高螺栓聯接強度的措施有哪些？
四、分析計算題
１、如題圖所示，用6個的普通螺栓聯接的鋼製液壓油缸，螺栓效能為8.8級，安全係數s = 3，缸內油壓p =2.5n/mm2，為保證緊密性要求，剩餘預緊力≥1.
5f，求螺栓的小徑。
２、在圖示的汽缸聯接中，汽缸內徑d = 400mm，螺栓個數z =16，缸內最大壓力p = 2n/mm2，螺栓效能等級為6.8，安全係數s = 1.4，為保證緊密性要求，剩餘預緊力≥1.
5f，求螺栓的最小直徑。
簡答題：
1、答：1）改變材料，提高螺栓、螺母的強度級別。2）改用鉸制孔螺栓聯接。3）在被聯接件之間加入減載零件，如減載銷，減災套等。
2、答：細牙螺紋螺距小、螺紋公升角小、自瑣性好，強度高，但不耐磨損、易滑脫。用於粗牙對強度影響較大的零件（如軸和管狀件）、受衝擊振動和變載荷的聯接、薄壁零件的聯接、微調機構等等。
3、答：常用的螺紋聯接有4種型別：（1）螺栓聯接：
用於被聯接件不太厚有足夠的裝配空間的場合。（2）雙頭螺栓聯接：用於被聯接件之一很厚，又經常拆裝的場合。
（3）螺釘聯接：用於被聯接件之一很厚，又不經常拆裝的場合。（4）緊釘螺釘聯接：
用於固定兩被聯接件的相對位置，並且傳動力和力矩不大的場合。
4、答：裝配時擰緊的螺紋聯接為緊聯接，反之為松聯接。
5、答：有3種。（1）摩擦防鬆：
靠維持螺紋牙間不變的正壓力來保證足夠的摩擦力，如雙螺母。（2）機械防鬆：用機械固定的方法使螺紋副之間無相對運動。
如止動墊圈。（3）破壞螺紋副：使螺紋副破壞，如沖點法。
6、答：因為在擰緊螺栓時，螺栓是受拉伸和扭轉復合作用，要考慮扭轉力的作用，還要考慮補充擰緊，所以要軸向拉力加大30%。
7、答：普通螺栓靠被聯接件接合面的摩擦力傳遞載荷，鉸制孔螺栓靠螺栓杆部被擠壓和剪下來傳遞載荷。
8、答：考慮聯接件和被聯接件的彈性變形，在螺桿受各種拉力拉伸時，被聯接件被放鬆，則結合面的預緊力qp變小，成為剩餘預緊力，所以工作總拉力。
9、答：強度極限mpa。屈服極限mpa
10、答：5種：（1）改善載荷在螺紋牙間的分配，如：
環槽螺母，目的是使載荷上移懸置螺母，使螺桿螺母都受拉。（2）減小螺栓的應力幅，如採用柔性螺栓，目的是減小聯接件的剛度。（3）減小應力集中，如採用較大的過渡圓角或卸荷結構。
（4）避免附加彎曲應力，如採用凸台和沉頭座。（5）採用合理的製造工藝，如：滾壓、表面硬化處理等。
二、 鍵和花鍵聯接
自測題（一）選擇題
1.普通平鍵聯接與楔鍵聯接相比，最重要的優點是
a．鍵槽加工方便b．對中性好
c．應力集中小d．可承受軸向力
2.半圓鍵聯接的主要優點是
a．對軸的削弱較輕b．鍵槽的應力集中小
c．鍵槽加工方便d．傳遞的載荷大
3．平鍵聯接的工作面是鍵的
a．兩個側面b．上下兩面
c．兩個端麵d．側面和上下面
4.一般普通平鍵聯接的主要失效形式是
a．剪斷b．磨損
c．膠合d．壓潰
5．楔鍵聯接的工作面是鍵的
a．兩個側面b．上下兩面
c．兩個端麵d．側面和上下面
6．設計普通平鍵聯接時，根據來選擇鍵的長度尺寸。
a．傳遞的轉矩b．傳遞的功率
c．軸的直徑d．輪轂長度
7．設計普通平鍵聯接時，根據來選擇鍵的截面尺寸_
a．傳遞的力矩b．傳遞的功率
c．軸的直徑d．輪轂長度
8．當採用乙個平鍵不能滿足強度要求時，可採用兩個錯開布置。
a．90b．120°
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