高职《机械设计基础》螺纹联接与螺旋传动
习题含答案
机械设计基础学号：班级：姓名：螺纹联接与螺旋传动
一、单项选择题1 普通平键联结的主要用途是使轴与轮毂之间。
A 沿轴向固定并传递轴向力
B 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用
C 沿周向固定并传递转矩
D 安装与拆卸方便
2 键的剖面尺寸通常是根据按标准选择。
A 传递转矩的大小
B 传递功率的大小
C 轮毂的长度
D 轴的直径
3 键的长度主要是根据来选择。
A 传递转矩的大小
B 轮毂的长度
C 轴的直径
4 能够构成紧键联结的两种键是。
A 楔键和半圆键
B 平键和切向键
C 半圆键和切向键
D 楔键和切向键
5 楔键和，两者的接触面都具有1：100 的斜度。
A 轴上键槽的底面
B 轮毂上键槽的底面
C 键槽的侧面
6 楔键联结的主要缺点是。
A 键的斜面加工困难
B 键安装时易损坏
C 键装入键槽后，在轮毂中产生初应力
D 轴和轴上的零件对中性差
7 切向键联结的斜度是做在上。
A 轮毂键槽的底面
B 轴的键槽底面(3) 一对键的接触面(4) 键的侧面
8 平键联结如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔。
A 90o
B 120o
C 135o
D 180o
9 半圆键联结的主要优点是。
A 对轴的强度削弱较轻
B 键槽的应力集中较小
C 工艺性好，安装方便
10 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A. 好
B. 差
C. 相同
D. 不一定
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 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。
A. 三角形细牙螺纹
B. 梯形螺纹
C. 锯齿形螺纹
D. 多线的三角形粗牙螺纹
13 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺
栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用
B. 必受拉力作用
C. 同时受到剪切与拉伸
D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用
1
机械设计基础
14 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。
A. B. C. D.
15 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的
是。
A. 单线矩形螺旋副
B. 单线梯形螺旋副
C. 双线矩形螺旋副
D. 双线梯形螺旋副
16 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
17 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相
同，这是为了
A. 受力均匀
B. 便于装配.
C. 外形美观
D.降低成本
18 螺栓的材料性能等级标成级，其数字代表。
A. 对螺栓材料的强度要求
B. 对螺栓的制造精度要求
C. 对螺栓材料的刚度要求
D. 对螺栓材料的耐腐蚀性要求
19 螺栓强度等级为级，则螺栓材料的最小屈服极限近似
为。
A. 480 MPa
B. 6 MPa
C. 8 MPa
D. 0. 8 MPa
20 不控制预紧力时，螺栓的安全系数选择与其直径有关，是因为。
A. 直径小，易过载
B. 直径小，不易控制预紧力
C. 直径大，材料缺陷多
D. 直径大，安全
21 对工作时仅受预紧力F′作用的紧螺栓连接，其强度校核公式为e≤虑。
A. 可靠性系数
B. 安全系数
C. 螺栓在拧紧时，同时受拉伸与扭转联合作用的影响
D. 过载系数
22 紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，应将拉伸载荷增加到原
来的倍，这是考虑的影响。
A. 螺纹的应力集中
B. 扭转切应力作用
C. 安全因素
D. 载
荷变化与冲击
23 预紧力为F 的单个紧螺栓连接，受到轴向工作载荷F 作
用后，螺栓受到的总拉力F0 A. 大于B. 等于C. 小于D. 大于或
等于
24 在受轴向变载荷作用的紧螺栓连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是。
A. 增大螺栓刚度Cb，减小被联接件刚度Cm
B. 减小Cb，增大Cm
C. 增大Cb和Cm
D. 减小Cb 和Cm
25 对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，若轴向工作载荷F 在0～1 000 N 之间循环变化，则该连接螺栓所受拉应力的类型为。
A. 非对称循环应力
B. 脉动循环变压力
C. 对称循环变应力
D. 非稳定循环变应力
2
≤[ σ] ，式中的系数是考2d1/4F+F
机械设计基础
26 对于紧螺栓连接，当螺栓的总拉力F0 和残余预紧力F″不变，若将螺栓实心变成空心，则螺栓的应力幅 a 与预紧力F 会发生变化，。
a 增大，F 应适当减小 B. a 增大，F 应适当增大C.
a 减小，F 应适当减小 D. a 减小，F 应适当增大
A.
27 在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则有时在螺栓孔
处制作沉头座孔或凸台，其目的是。
A. 避免螺栓受附加弯曲应力作用
B. 便于安装
C. 为安置防松装置
D. 为避免螺栓受拉力过大二、填空题
1 楔键联接装配用于轴中部时，轴上键槽的长度应。
2 紧键联接靠承受载荷，键上有的斜度，键的工作面为，对中性。
只适用于。
3 平键与被联接的轴及轮毂的相对运动形式，可分
为、、，其中为动联接，当移动距离较
大时采用。4 销的基本形式是和。
5 三角形螺纹的牙型角α = ，适用于，而梯形螺纹的牙型角α = ，适用于。
6 常用螺纹的类型主要有、、、
和。7 螺纹连接的拧紧力矩等于和之和。8螺纹连接防松的实质是。
9 普通紧螺栓连接受横向载荷作用，则螺栓中受应力和应力作用。
10 被连接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓连接，则螺栓受载荷作用，可能发生的失效形
式为。
11 受轴向工作载荷F 的紧螺栓连接，螺栓所受的总拉力F0 等于和之和。
12 对受轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，当预紧力F′和轴
向工作载荷F 一定时，为减小螺栓所受的总拉
力F0，通常采用的方法是减小的刚度或增大的
刚度。13 采用凸台或沉头座孔作为螺栓头或螺母的支承面是为了。14 在螺纹连接中采用悬置螺母或环槽螺母的目的是。
15 在螺栓连接中，当螺栓轴线与被连接件支承面不垂直时，螺栓中将产生附加应力。三、简答题
1. 常用螺纹按牙型分为哪几种各有何特点各适用于什么场合
2. 螺纹连接有哪些基本类型各有何特点各适用于什么场合
3
机械设计基础
3. 为什么螺纹连接常需要防松按防松原理，螺纹连接的防松方法可分为哪几类试举例说明。
四、试找出图中螺纹连接结构中的错误，说明原因，并绘图改正。已知被连接件材料均为Q235，连接件为标准件。普通螺栓连接；螺钉连接；双头螺栓连接；紧定螺钉连接。
螺纹联接与螺旋传动答案
1~5 CDBDB 6~10 DCDCA 11~15 AADBC 16~20 CBAAA
21~25 CBCBA 26~27 DA 二、1. 大于键长的两倍
2. 摩擦力1 ：100 上、下面差静联接
3. 普通平键导向平键滑键导键滑键滑键
4. 圆柱销圆锥销
5. 60 ° 联接
30 ° 传动
6. 普通螺纹管螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形
螺纹7. 螺纹副的摩擦力矩螺母与支撑面间的摩擦力矩
8. 防止螺纹副相对转动9. 拉切
10. 拉伸螺栓发生塑性变形或断裂
4
机械设计基础
11. 残余应力工作载荷12. 螺栓被联接件13. 避免螺栓受
附加弯曲应力14. 使各圈螺纹牙上的载荷趋于均匀15. 弯曲
三、1. 普通螺纹，牙型角＝60°，自锁性好, 牙根强度
高，工艺性好，主要用于紧固联接。管螺纹，牙型角＝55°，联接紧密，内外螺纹无间隙，主要应用于密封性要求较高的场合。矩形螺纹，牙型角＝0°，效率较高、牙根强度小、工艺性差，主要用于传动，现已被梯形
螺纹所代替。
梯形螺纹，牙型角＝30°，效率较高只是略低于矩形
螺纹、牙根强度较大、工艺性和对中性
好，是最常用的传动螺纹。
锯齿形螺纹，牙型为不等腰梯形，工作面牙侧角＝3° 非工作面牙侧角＝30°，兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型强度高的特点，常用于单向受力的传动。
2. 螺栓联接
a) 普通螺栓联接：被连接件通孔不带螺纹，被联接件不太厚，装拆方便。螺杆带钉头，螺杆
穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，可多次装拆，用较广。
b) 铰制孔用螺纹联接：装配后无间隙，主要承受垂直于螺栓轴线的横向载荷，也可作定位用。
采用基孔制过渡配合双头螺柱联接：两个被联接件之一较厚，为了结构紧凑而采用盲孔的联接，此孔为螺纹孔。
另外一个构件为通孔。允许多次装拆，而不会损坏被连接零件。
螺钉联接：螺钉直接旋入被连接的螺孔，结构比较简单，这种连接不宜经常装拆，以免被连
件的螺纹孔磨损而修复困难。紧定螺钉联接：常用来固定两零件的相对位置，并可用来传递不大的力和力矩。3. 联接用的螺栓标准件在冲击、
震动或变载荷的作用下容易产生松动象。防松的原理为
消除螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。常用的防松方法有
摩擦防松，如：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母。机械防松，如：开口销、止动垫圈、串联钢丝。还有一些特殊方法，如：冲点法、粘合法等。四、普通螺栓连接主要错误有：1）螺栓安装方向不对，装不进去，应掉过头来安装；
2）普通螺栓连接的被联接件孔要大于螺栓大径，而下部被连接件孔与螺栓杆间无间隙；
3）被连接件表面没加工，应做出沉头座并刮平，以保证螺栓头及螺母支承面平整且垂直于螺栓轴线，避免拧紧螺母时螺栓产生附加弯曲应力；
5
? 5-4-1《螺纹连接与螺旋传动》练习题（一）? 班级姓名学号 一、填空题： 1、在圆柱表面上，沿螺旋线加工所产生的连续、称为。 2、螺纹在圆柱外表面的叫，在孔内表面的叫。 3、形成螺旋线的直角三角形斜边AB与底边AC之间的夹角ψ叫。 4、螺纹升角相当于斜面的斜角α，摩擦角为Ф，当αψ时，不论螺杆举升重量有多大，螺杆都不会自动下降。 5、摩擦角的大小取决于。 6、摩擦角一定时，螺纹升角越小，螺纹连接的自锁性越。 7、螺纹具有自锁性，其螺纹升角应摩擦角。 8、与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径为，也叫。 9、图1螺纹为旋线螺纹。 10、图2所示螺纹旋向为。Φ是，P是，α是，d和 D是螺纹大径，d 1和D 1 是，d 2 和D 2 是。 图1 图2 11、普通螺纹的公称直径为螺纹径。 12、螺纹按照其用途不同，一般可分为螺纹和螺纹。 13、公称直径和线数都相同的细牙螺纹与粗牙螺纹相比，其螺纹升角ψ较小，联接时的性能更好而不易松脱。 14、螺纹主要参数的“三径”分别是、和。 15、相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺纹的。 16、螺纹按旋向来分，有螺纹和螺纹两种。 二、判断题： （）1、螺纹在螺旋线上形成的剖面形状各处相同。
（）2、摩擦角的大小取决于摩擦因数。 （）3、摩擦角一定时，螺纹升角越小，螺纹连接的自锁性越好。 （）4、螺纹的牙形角越大，螺旋副就越容易自锁。 （）5、两个相互配合的螺纹，其旋向相同。 （）6、螺纹的牙侧角就是牙型半角。 （）7、公称直径相同的粗牙普通螺纹的强度高于细牙螺纹。 （）8、螺纹的旋向可以用右手来判定。 （）9、螺距和导程是相等的。 （）10、螺纹标注中未标旋向的是左旋螺纹。 （）11、螺纹中公称直径指的是螺纹中径。 （）12、在外螺纹中，大径一定大于小径。 （）13、在内螺纹中，大径一定大于小径。 三、单项选择题： 1、普通螺纹的公称直径是（）。 A、螺纹的中径 B、螺纹的小径 C、螺纹的大径 2、与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径是螺纹的（）。 A、大径 B、中径 C、小径 D、螺距 3、相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺纹的（）。 A、移动距离 B、螺距 C、导程 D、距离 4、三线螺纹的导程为螺距的（）倍。 A、1 B、2 C、3 D、4 5、下列四种螺纹中，自锁性能最好的是（）。 A、粗牙普通螺纹 B、细牙普通螺纹 C、梯形螺纹 D、锯齿形螺纹 6、常见的连接螺纹是（）。 A、单线左旋 B、单线右旋 C、双线左旋 D、双线右旋 7、普通螺纹的牙型为（）。 A、三角形 B、梯形 C、矩形 D、锯齿形 8、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是（）。 A、三角形螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹
螺纹连接练习题 一、选择题 1、常用螺纹联接中，自锁性最好的螺纹是 A 。 A、三角螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 2、常用螺纹联接中，传动效率最高的螺纹是 D 。 A、三角螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 3、为连接承受横向工作载荷的两块薄钢板，一般采用 A 。 A、螺栓连接 B、双头螺柱连接 C、螺钉连接 D、紧定螺钉连接 4、当两个被联接件不太厚时，宜采用____B____。 A、双头螺柱联接 B、螺栓联接 C、螺钉联接 D、紧定螺钉联接 5、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用___C___。 A、螺栓联接 B、螺钉联接 C、双头螺柱联接 D、紧定螺钉联接 6、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___B___。 A、螺栓联接 B、螺钉联接 C、双头螺柱联接 D、紧定螺钉联接
7、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很多方法，例如____C_____。 A、增加拧紧力 B、增加扳手力臂 C、使用指针式扭力扳手或定力矩扳手 8、螺纹联接防松的根本问题在于____C____。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 9、螺纹联接预紧的目的之一是____A____。 A、增强联接的可靠性和紧密性 B、增加被联接件的刚性 C、减小螺栓的刚性 10、.常见的连接螺纹是____C_____。C A.左旋单线 B.右旋双线 C.右旋单线 D.左旋双线 11、用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹 A 。 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、标注螺纹时___A___。 A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明 C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明 13、管螺纹的公称直径是指___D___。D A.螺纹的外径 B.螺纹的内径 C.螺纹的中径 D.管子的内径 14、当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自
螺纹联结与螺旋传动 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定 2 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 3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙形斜角 D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。 A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。 A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹 6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。 A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用 C. 同时受到剪切与拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用 7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的 倍。 A. B. C. D. 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。 A. 螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受剪切与挤压 D. 螺栓受拉伸与扭转作用 9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。 A. 单线矩形螺旋副 B. 单线梯形螺旋副 C. 双线矩形螺旋副 D. 双线梯形螺旋副 10 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
7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。 （2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做 ，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为： （3 ）求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度：； 系统的运转不均匀系数：； 则飞轮的转动惯量：
图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱
动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即： 因此求得： （2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功； 其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中， 相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有： ，则
根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则 。 （3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮 安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此： 则飞轮的转动惯量： （2）求飞轮的最大转速和最小转速。
《螺纹连接与螺旋传动》课堂测试题 班级：姓名：成绩： 一、选择题： 1．适用于被联接件之一较厚且经常装拆的场合的螺纹联接是。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 D．紧钉螺钉联接 2．属于摩擦防松的是。 A．双螺母防松 B．焊接防松 C．止动垫片防松 D．胶接防松 3．适用于被联接件之一较厚且不经常装拆的场合的螺纹联接是。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 D．紧钉螺钉联接 4．被联接件厚度不大，被联接件加工成光孔的螺纹联接应采用。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 D．紧钉螺钉联接 5．普通螺纹的牙型为。 A．三角形 B．梯形 C．矩形 D．锯齿形 6．螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触处需要加工，是为了。A．不致损伤螺栓头和螺母 B．增大接触面积，不易松脱 C．防止产生附加偏心载荷 D．便于装配 7、设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了。A．美观 B.受力最小 C.联接方便 D.接合面受力较均匀 8、单向受力的螺旋传动机构广泛采用（） A、三角螺纹 B、梯形螺纹 C、矩形螺纹 D、锯齿螺纹
9、当绞制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓（） A 必受剪切力作用 B 必受拉力作用 C 同时受到剪切与拉伸的作用 D 既受剪切又受挤压作用 10、防松方法简单方便，但只能用于不甚重要的连接和载荷平稳的场合。 A、机械 B、摩擦 C、破坏螺纹副关系 11、防松适用于受冲击、振动的场合和重要的连接。 A、机械 B、摩擦 C、破坏螺纹副关系 12、防松常用于装配后不再拆卸的场合。 A、机械 B、摩擦 C、破坏螺纹副关系 13、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是__________。 A、三角形螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 14、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是___________。 A、三角形螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 15、开口销与带槽螺母防松装置多用于( )场合。 A 、低速重载 B、不经常装拆 C、变载震动 D 、紧凑的成组螺纹连接 16、弹簧垫圈防松装置一般用于( )场合。 A 、较平稳 B、不经常拆装 C、变载震动 D、紧凑的成组螺纹连接 17、对顶螺母防松装置一般用于( )场合。 A、低速重载 B 、不经常拆装 C、变载震动 D 、紧凑成组螺纹连接 18、附加摩擦力防松装置包括( )防松。
螺纹连接习题解答 11—1 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上， 如图所示。已知接合面间的摩擦系数 f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6 级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接 允许的最大牵引力。 解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型 例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦力来传递横向外载荷F R。解题时，要先求出螺栓组所受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷F R。 解题要点： （1）求预紧力F′： 由螺栓强度级别4.6级知σS =240MPa，查教材表11—5（a），取S=1.35，则许用拉应力： [σ]= σS/S =240/1.35 MPa=178 MPa ，查（GB196—86）M10螺纹小径d1=8.376mm 由教材式（11—13）： 1.3F′/（πd21/4）≤[σ] MPa 得： /（4×1.3）=178 ×π×8.3762/5.2 N F′=[σ]πd2 1 =7535 N （2）求牵引力F R： =7535×0.15×2×由式（11—25）得F R=F′fzm/K f
1/1.2N=1883.8 N （取K =1.2） f 11—2 一刚性凸缘联轴器用6个M10的铰制孔用螺栓（螺栓 GB27—88）连接，结构尺寸如图所示。两半联轴器材料为HT200，螺栓材料为Q235、性能等级5.6级。试求：（1）该螺栓组连接允许传递的最大转矩T max。（2）若传递的最大转矩T max不变，改用普通螺栓连接，试计算螺栓直径，并确定其公称长度，写出螺栓标记。（设两半联轴器间的摩擦系数f=0.16，可靠性系数K f=1.2）。 解题要点： （1）计算螺栓组连接允许传递的最大 转矩T max： 该铰制孔用精制螺栓连接所能传递 转矩大小受螺栓剪切强度和配合面 挤压强度的制约。因此，可先按螺栓剪 切强度来计算T max，然后较核配合面挤 压强度。也可按螺栓剪切强度和配合面挤压强度分别求出T max，取其值小者。本解按第一种方法计算 1）确定铰制孔用螺栓许用应力 由螺栓材料Q235、性能等级 5.6级知： σs300MPa 被连接件材料HT200 = σb500MPa、= = σb200MPa 。 （a）确定许用剪应力
第二章螺旋传动 §2-1 螺纹的种类和应用 §2-2 普通螺纹的主要参数 §2-3 螺纹的代号标注 一、选择题 1、广泛应用于紧固连接的螺纹是（）螺纹，而传动螺纹常用（）螺纹。 A．三角形 B．矩形 C．梯形 2、普通螺纹的牙型为（）。 A．三角形 B．梯形 C．矩形 3、普通螺纹的公称直径是指螺纹的（）。 A．大径 B．中径 C．小径 4、用螺纹密封管螺纹的外螺纹，其特征代号是（）。 A．R B．Rc C．Rp 5、梯形螺纹广泛用于螺旋（）中。 A．传动 B．连接 C．微调机构 6、同一公称直径的普通螺纹可以有多种螺距，其中螺距（）的为粗牙螺纹。 A．最小 B．中间 C．最多 7、双线螺纹的导程等于螺距的（）倍。 A．2 B．1 C．0.5 8、用（）进行连接，不用填料即能保证连接的紧密性。 A．非螺纹密封管螺纹 B．螺纹密封管螺纹 C．非螺纹密封管螺纹和螺纹密封管螺纹 9、台虎钳上的螺杆采用的是（）螺纹。 A．三角形 B．锯齿形 C．矩形 二、判断题 1、（）按用途不同划分，螺纹可分为连接螺纹和传动螺纹。 2、（）按螺旋线形成所在的表面不同划分，螺纹分为内螺纹和外螺纹。 3、（）顺时针方向旋入的螺纹为右旋螺纹。 4、（）普通螺纹的公称直径是指螺纹大径的基本尺寸。 5、（）相互旋合的内外螺纹，其旋向相同，公称直径相同。 6、（）所有的管螺纹连接都是依靠其螺纹本身来进行密封的。 7、（）连接螺纹大多采用多线三角形螺纹。 8、（）螺纹导程是指相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离。 9、（）锯齿形螺纹广泛应用于单向螺旋传动中。 10、（）普通螺纹的公称直径是一个假想圆柱面的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。 11、（）细牙普通螺纹的每一个公称直径只对应一个螺纹。 三、填空题 1、螺旋传动是由和组成，主要用来将旋转运动变换为运动，同时传递和。 2、根据螺纹牙型的不同，可分为、、和螺纹等。 3、管螺纹主要用于管路连接，按其密封状态可分为管螺纹和管螺纹。 4、细牙螺纹适用于的连接和的调整。
螺纹联接复习与例题 1重要基本概念 1.1常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？ 常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。 1.2何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？ 螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的主要目的是为了放松，同时可增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性。 拧紧后，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。 1.3螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4中基本类型。 螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。 螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。 双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。 紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。 1.4提高螺纹联接强度的措施有哪些？ 1）改善螺纹牙间的载荷分配不均； 2）减小螺栓的应力幅（提高被联接件的刚度，减小联接件（螺栓）的刚度）; 3）减小螺栓的应力集中； 4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）； 5）采用合理的制造工艺。 1.5联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几 类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 2掌握公式 (2-1),(2-3~14),(2-20),(2-22~27) 3例题 3.1在常用螺纹类型中，主要用于传动的是________。
第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A 转动时，构件2绕活动中心C 摆动，同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。 题1—3 计算题1－3图a ）与 图b ）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1－1 图
题1－3图a）题1－3图b） 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。 题1—5图题解1—5图
题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄， 求l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由； （2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置， 并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图
第五章 螺纹联接及螺旋传动 一、选择题 5－1 在常用的螺旋传动中，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 5－2 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 5－3 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 5－4 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 ? 5－5 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 5－6 普通螺纹的牙型角α为60o ，当摩擦系数μ＝时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv ＝__________。 （1） （2） （3） （4） 5－7 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 5－8 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 5－9 螺纹联接预紧的目的之一是__________。 # （1）增强联接的可靠性和紧密性 （2）增加被联接件的刚性（3）减小螺栓的刚性 5－10 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F 0为__________。 （1）'+=F F F 0 （2）"+=F F F 0 （3）"'=F F F ＋0 （4）F C C C F F m b b ++ =0 5－11 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F 0的最大值和被联接件的刚度C m 不变时，螺栓的刚度C b 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 5－12 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F 0的最大值和螺栓的刚度C b 不变时，被联接件的刚度C m 愈小，则__________。
《螺旋传动的应用形式》 一、教材分析 本校所用《机械基础》是中国劳动社会保障第四版所出书。 课程是机械类和近机类专业最重要的专业基础课。它让学生联系实践进行理论学习，让学生掌握机械基础知识，同时培养学生的机械分析能力，为这些专业的学生学习后续专业课程提供一个专业基础知识平台。而第二章螺旋传动更是后续的蜗杆传动和齿轮传动的前提和基础，特别是本节（第四节）中间要求掌握的螺旋传动的旋向的判定，更是日常生活息息相关的，也是后面多种传动方向判定的基础。 教学目标 知识目标： 1、了解螺旋传动的分类； 2、掌握普通螺旋传动的分类及旋进方向的判定； 3、理解普通螺旋传动移动距离的计算； 4、了解螺旋传动的优、缺点； 重点、难点：掌握普通螺旋传动的分类及旋进方向的判定。 能力目标 1、培养学生观察问题，归纳问题的能力 2、提高学生学习的积极性，培养独立思考和团队协作能力 情感目标 1、培养学生主动交流和倾听别人意见的合作精神
2、通过课堂交流，使学生积极参与学习，尝试成功，让学生享受成就感，培养 自信心 二、教法、学法 学情分析： 学生基础弱，发散思维灵敏，喜好新鲜事物 教学方法： 通过实物观察——创设问题情境——提出问题——探究分析——归纳总结——实践应用等环节，体现“教为主导，学为主体”，“做中学，学中教”的教学原则。 具体采用：任务教学驱动法、启发式教学方法 学习方法： 采用带着问题去学习——积极思考——参与讨论——构建新知——总结应用 具体采用：分组讨论法 教具准备： 多媒体课件 三、教学过程 导入： 1、大自然中螺旋现象有哪些？ 新课： 螺旋传动：通过螺旋副，将回转运动转化为轴向直线运动，同时传递能量和力。§普通螺旋传动
平面机构及其自由度 1、如图a所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。 解 1）取比例尺 绘制其机构运动简图（图b）。 l 图 b） 2）分析其是否能实现设计意图。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 图 c 1） 图 c 2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF 解：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F
螺旋传动、测试题 姓名分数 一、单项选择题(共20题，每题2分，共40分) 1、普通螺纹的公称直径是指（） A．大径 B.小径 C.顶径 D.底径 2、下列哪种螺纹常用于联接螺纹使用（） A.三角形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.矩形螺纹 3、单向受力的螺旋传动机构广泛采用（） A．三角形螺纹 B．梯形螺纹 C．锯齿形螺纹 D．矩形螺纹 4、下列各标记中表示细牙普通螺纹的标记是（） A．M24-5H-20 B．M36×2-5g6g C．Tr40×7-7H D．Tr40×7-7e 5. 链传动属于（）传动。 A．摩擦传动；B. 啮合传动；C. 两者均不是。 6、链传动是借助链和链轮间的（）来传递动力和运动的。 A．磨擦；B. 粘接；C. 啮合。 7、（）是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数。 A . 链轮齿数；B.链节距；C. 链节数；D. 中心距。 8、为避免使用过渡链节，设计链传动时应使链条长度为（）。 A . 链节数为偶数；B. 链节数为小链轮齿数的整数倍； C. 链节数为奇数； D. 链节数为大链轮齿数的整数倍。 9、车床横刀架的进给属于＿＿＿的传动机构 A 、螺母不动，螺杆回转并作直线运动 B、螺杆不动，螺母回转并作直线运动 C、螺杆原位回转，螺母作直线运动 10、公制普通螺纹的牙型角为＿＿ A 、30° B、55° C、60° D、3° 11、链传动中，当要求传动速度高和噪音小时，宜选用＿＿ A、套筒滚子链 B、套筒链 C、齿形链 D、起重链
12、螺旋千斤顶采用的螺旋传动形式是＿＿ A、螺母不动，螺杆回转并作直线运动 B、螺杆不动，螺母回转并作直线运动 C、螺杆原位回转，螺母作直线运动 D、螺母原位回转，螺杆往复运动 13、以下螺纹牙形中最常用的传动螺纹有（） A．三角形B．矩形 C．梯形 D．锯齿形 14、用螺纹密封管螺纹的外螺纹，其特征代号是( )。 A．R B． Rc C．R P D．M 15、同一公称直径的普通螺纹可以有多种螺距，其中，螺距( )为粗牙螺纹。 A．最小B．中间 C．最大 D．零 16、代号“R1/2”代表（）。 A、圆锥内螺纹 B、圆锥外螺纹 C、圆柱内螺纹 D、圆柱外螺纹 17、代号“Rp3/2”代表（）。 A、圆锥内螺纹 B、圆锥外螺纹 C、螺纹密封的圆柱内螺纹 D、非螺纹密封的圆柱内螺纹 18、三线螺纹的导程为螺距的 ( )倍。 A.1 B.2 C.3 D.4 19、“M10LH 5g6g-S”中的LH表示 ( )。 A.右旋 B.左旋 C.长度 D.螺距 20、滚珠螺旋传动（）。 A、结构简单，制造要求不高 B、传动效率低 C、间隙大，传动不够平稳 D、目前主要用于精密传动的场合 二、填空题。（共25空，每空1分，共25分） 1、螺纹按照其用途不同，一般可分为__________和__________两大类。 2、普通三角螺纹的牙形角为度。 3、常用联接螺纹的旋向为旋。 4、在常用的螺纹牙型中矩形螺纹传动效率最高，自锁性最好。 5、螺旋传动常将主动件的匀速旋转运动转换成从动件的运动。
机械设计基础复习题（一） 一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 8．平键的工作面是两个侧面。( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的 加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。
螺旋传动测试题 一、选择题 1、普通螺纹的公称直径是指（） A．大径 B.小径 C.顶径 D.底径 2、下列哪种螺纹常用于联接螺纹使用（） A.三角形螺纹 B.梯形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.矩形螺纹 3、下列各标记中表示细牙普通螺纹的标记是（） A．M24-5H-20 B．M36×2-5g6g C．Tr40×7-7H D．Tr40×7-7e 5、公制普通螺纹的牙型角为＿＿ A 、30° B、55° C、60° D、3° 7、以下螺纹牙形中最常用的传动螺纹有（） A．三角形B．矩形 C．梯形 D．锯齿形 8、用螺纹密封管螺纹的外螺纹，其特征代号是( )。 A．R B． Rc C．R P D．M 9、同一公称直径的普通螺纹可以有多种螺距，其中，螺距( )为粗牙螺纹。 A．最小B．中间 C．最大 D．零 12、三线螺纹的导程为螺距的 ( )倍。 A.1 B.2 C.3 D.4 13、“M10LH 5g6g-S”中的LH表示 ( )。 A.右旋 B.左旋 C.长度 D.螺距 二、填空题 1、螺纹按照其用途不同，一般可分为__________和__________两大类。 2、普通三角螺纹的牙形角为度。 3、常用联接螺纹的旋向为旋。 4、在常用的螺纹牙型中矩形螺纹传动效率最高，自锁性最好。 5、螺旋传动常将主动件的匀速旋转运动转换成从动件的运动。 6、公称直径和线数都相同的细牙螺纹与粗牙螺纹相比，其螺纹升角φ较小，联接时的性能更好而不易松脱。 7、螺旋传动的特点是：结构简单，工作、平稳，承载能力，传动高等优点。 8、在螺纹标记M10－5g6g中,10表示，5g表示
代号。 9、螺纹代号为M12－5g6g表示的是螺纹。（填外、内） 10、相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺纹的。 11、常用的螺旋传动有、和滚珠螺旋传动等 三、判断题 1.双线螺纹的导程是螺距的0.5倍。 4.相互旋合的内外螺纹其旋向相同，公称直径相同。 5.粗牙螺纹适用于薄壁零件的连接和微调机构的调整。 6.联接螺纹中的细牙螺纹因其小径大，螺距小，所以强度更高。但自锁性不好。 7.螺纹联接中使用弹簧垫圈是为了增大摩擦力防松。（） 8.梯形螺纹的牙型特征代号为“M”。（） 9.螺纹标注中未标旋向的是左旋螺纹。（） 10螺距和导程是相等的。（）
连接 一、判断 01. 一个双线螺纹副,螺距为4mm,则螺杆相对螺母转过一圈时,它们沿轴向相对移动的距离应为4mm。( ) 02. 三角形螺纹由于当量摩擦系数大，强度高，所以是常用的连接螺纹。( ) 03. 设计外载荷是轴向变载荷的紧螺栓连接，除考虑螺栓的静强度外，还必须验算其疲劳强度。 ( ) 04. 普通螺栓连接的强度计算，主要是计算螺栓的剪切强度。( ) 05. 对受轴向变载荷的普通螺栓连接适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。( ) 06. 受横向载荷的螺栓组连接中的螺栓必须采用有铰制孔的精配合螺栓。( ) 07. 受轴向载荷的紧螺栓连接的螺栓所受的总拉力是预紧力与工作拉力之和。( ) 08. 在受轴向变载荷的紧螺栓连接中，使用柔性螺栓，其主要作用是降低螺栓的应力幅。( ) 09. 受翻转（倾覆）力矩作用的螺栓组连接中，螺栓的位置应尽量远离接合面的几何形心。( ) 10. 在受轴向变载荷的紧螺栓连接结构中，在两个被连接件之间加入橡胶垫片，可以提高螺栓疲劳强度。( ) 二、选择 1.常见的连接螺纹是_________。 A.左旋单线 B.右旋双线 C.右旋单线 D.左旋双线 2. 相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，小径大，故细牙螺纹的_______。 A.自锁性好，钉杆受拉强度低 B.自锁性好，钉杆受拉强度高 C.自锁性差，钉杆受拉强度高 D.自锁性差，钉杆受拉强度低 （强度——指螺纹杆的承载能力。） 3. 用作调节或阻塞的螺纹，应采用_____。 A.三角形粗牙螺纹 B.矩形螺纹 C.锯齿形螺纹 D.三角形细牙螺纹 4. 标注螺纹时______。 A.右旋螺纹不必注明 B.左旋螺纹不必注明 C.左、右旋螺纹都必须注明 D.左、右旋螺纹都不必注明 5. 连接用的螺母、垫圈的尺寸(型号)是根据螺栓的______选用的。A.中径d2 B.小径d1 C.大 径d D.钉杆直径 6. 管螺纹的公称直径是指______。 A.螺纹的外径 B.螺纹的内径 C.螺纹的中径 D.管子的内径 三、填空 1. 普通螺栓的公称直径为螺纹______径。
机械设计基础习题参考答案 机械设计基础课程组编 武汉科技大学机械自动化学院
第2章 平面机构的自由度和速度分析 2-1画运动简图。 2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。 4 3 5 1 2 解答：原机构自由度F=3?3- 2 ?4-1 = 0，不合理 ，
2-3 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。 b) a) A E M D F E L K J I F B C C D B A 解答：a) n=7; P l=9; P h=2，F=3?7-2 ?9-2 =1 L处存在局部自由度，D处存在虚约束 b) n=5; P l=6; P h=2，F=3?5-2 ?6-2 =1 E、B处存在局部自由度，F、C处存在虚约束2-4 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。 B D C A (a) C D B A (b) 解答：a) n=4; P l=5; P h=1，F=3?4-2 ?5-1=1 A处存在复合铰链 b) n=6; P l=7; P h=3，F=3?6-2 ?7-3=1 B、C、D处存在复合铰链 2-5 先计算如图所示平面机构的自由度。并指出图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。
A B C D E 解答： a) n=7; P l =10; P h =0，F=3?7-2 ?10 = 1 C 处存在复合铰链。 b) n=7; P l =10; P h =0，F=3?7-2 ?10 = 1 B D E C A c) n=3; P l =3; P h =2，F=3?3 -2 ?3-2 = 1 D 处存在局部自由度。 d) n=4; P l =5; P h =1，F=3?4 -2 ?5-1 = 1 A B C D E F G G' H A B D C E F G H I J e) n=6; P l =8; P h =1，F=3?6 -2 ?8-1 = 1 B 处存在局部自由度，G 、G'处存在虚约束。 f) n=9; P l =12; P h =2，F=3?9 -2 ?12-2 = 1 C 处存在局部自由度，I 处存在复合铰链。
理论课授课教案
、差动螺旋传动原理 分别与活动螺母2和机架3组成两个螺旋副，机架上为固定螺母（不，活动螺母不能回转而只能沿机架的导向槽移动。设机架 ，当如图示方向回转螺杆时，螺杆相对机架向左移动，而 移动，这样活动螺母相对机架实现差动移动，螺杆每转 螺母实际移动距离为两段螺纹导程之差。如果机架上螺母螺纹旋向仍为右旋，活动螺母的螺纹旋向为左旋，则如图示方向回转螺杆时，螺杆相对机架向左移动，而活动螺母相对螺杆也向左移动，螺杆每转1转，活动螺母实际移动距离为两段 、差动螺旋传动的移动距离和方向的确定
所示为一种差动螺旋微调机构。手轮4和螺杆 的内螺纹组成一螺旋副，导程P h1 ，螺杆以内螺纹与移动螺杆 ，移动螺杆在机架内只能沿导向键左右移动而不能转动。设两螺h2 ，则如图示方向回转手轮时，螺杆右移，移动螺杆相对 螺杆左移，移动螺杆的实际移动量：L=N（P h1-P h2 ）（右移） rad）时的移动螺杆的实际位移可按下式计算：）/2π
６ 三、差动螺旋传动 定义：由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动称为差动螺旋传动。 1、差动螺旋传动原理 、差动螺旋传动的移动距离和方向的确定 ⑴螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动距离减小 ⑵螺杆上两螺纹旋向相反时，活动螺母移动距离增大。活动螺母的移动方向与螺杆移动方向相同 ⑶在差动螺旋传动中活动螺母的移动方向时，应先确定螺杆的移动方向。 差动螺旋传动中活动螺母的移动距离和方向，可用公式表示如下： L=N （P h1±P h2） 式中：L ——活动螺母的实际移动距离，mm N ——螺杆的回转圈数 P h1——机架上固定螺母的导程，mm P h2——活动螺母的导程，mm 3、例题：在图2-21中，固定螺母的导程P h1=1.5mm ，活动螺母的导程P h2=2mm ，螺纹均为左旋。问当螺杆回转0.5转时，活动螺母的移动距离是多少？移动方向如何？ 解：螺纹均为左旋，用左手判定螺杆向右移动。 因为两螺纹旋向相同，活动螺母移动距离： L=N （P h1-P h2）=0.5（1.5-2）=-0.25mm 计算结果为负值，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反，即向左移动了0.25mm 。 板 书 设 计 §2.2螺旋传动的应用形式
例13-1 如图所示，用8个M24（d 1=20.752 mm ）的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力][σ=80 MPa ，液压油缸的直径D =200 mm ，为保证紧密性要求，剩余预紧力为P Q '=1.6F ，试求油缸内许用的的最大压强P max 。 1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q ； 2．在求许用工作载荷F 。 解：根据： ][ ≤4 3.1= 2 1σπ σd Q ca ， 解得： Q ≤][ 3.1×4 2 1σπd =80×3 .1×4752.20 2π =20814 N 依题意： F F F F Q Q P 6.26.1=+=+'= 由： 2.6F = 20814，解得：F = 8005 N 汽缸许用载荷： F Σ = z F = 8F = 64043 N 根据： 6404342 max ==∑D p F π 解得： 04.220064043 442 2 max =??= = ∑ ππD F p MPa 例13-5 如例13-5图1所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R = 4000 N ，L =300mm ，r =100mm ，接合面数m =1，接合面间的摩擦系数为f = 0.15，可靠性系数K f = 1.2，螺栓的许用应力为][σ=240MPa ，试求：所需螺栓的直径（d 1）。 解：(1) 将R 简化到螺栓组形心，成为一个横向载荷R 和一个转矩T ，如例13-5图2所示，其中： 510123004000?=?==RL T Nmm (2) 求每个螺栓联接承受的分力 R 的分力：F SR = R/z = 4000/4 =1000 N T 的分力：3000100410125 =??===∑zr T r T F i ST N (3求F S max ?++=45cos 22 2max ST SR ST SR S F F F F F = ???++45cos 3000100023000100022= 3774 N (4) 据不滑移条件：Q P f m ≥K f F S max 所需预紧力Q P ： fm F K Q S f P max ==1 15.037742.1??= 30192 N (5) 根据强度条件：2 14 3.1d Q P ca π σ= ≤][σ 例13-5图2
A卷 一、简答与名词解释(每题5分，共70分) 1. 简述机构与机器的异同与其相互关系 答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？ 答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度，构件运动不确定；原动件数目>自由度，机构无法运动甚至构
件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？ 答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置？ 答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900。压力角（传动角）越小（越大），机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？ 答. 对于盘形凸轮，当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径 r T 相等时：ρ=r T ，凸轮实际轮廓变尖（实际轮廓曲率半径ρ’=0）。 在机构运动过程中，该处轮廓易磨损变形，导致从动件运动规律失真。增大凸轮轮廓半径或限制滚子半径均有利于避免实际轮廓变尖现象的发生。 9. 渐开线齿廓啮合有哪些主要特点？ 答. ①传动比恒定；②实际中心距略有改变时，传动比仍保持不变（中