第10章 螺纹联接
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10.1图所示起重卷筒与大齿轮间用双头螺柱连接,起重钢索拉力F Q =50KN ,卷筒直径D =400mm ,8个螺柱均匀分布在直径D 0=500mm 的圆周上,螺栓性能等级4.6级,接合面摩擦因子f =0.12,可靠度系数k f =1.2。
试确定双头螺柱的直径。
题10-1图解:1.计算旋转力矩Tmm N D Q T ⋅=⨯=⋅=71024005000022.计算螺栓所需要的预紧力F '由T K D F zf s ='2得02zfD T K F s ='所以mmN F ⋅=⨯⨯⨯⨯='500050012.08102.1273.确定螺栓直径][3.141σπF d '⨯≥mmd 768.2810050003.141=⨯⨯⨯≥π查GB196—1981,取M30。
10.2图所示气缸盖连接中,已知气缸内压力p 在0~2MPa 之间变化,气缸内径D =500mm ,螺栓分布在直径D 0=650mm 的圆周上,为保证气密性要求,剩余预紧力F ’0=1.8F。
试设计此螺栓组连接。
题10.2图解:设取螺栓数目Z=16或24则单个螺栓所受的轴向工作载荷F 为:单个螺栓所受的总拉力F 2为:所需的螺栓直径d 1:N ..Z D pF N ..Z D pF 17163542445001432425245311645001432422(24)22(16)=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==ππN...F .F F .F F F N ...F .F F .F F F 6745791171635482828156868725245318282811(24)212(16)=⨯==+=+==⨯==+=+=[][][]mm...F .d mm...F .d d F .1385251206745791314314788301205686873143144312(24)12(16)1212=⨯⨯⨯=⨯≥=⨯⨯⨯=⨯≥≤⨯=πσππσπσπσ查表校核螺栓间距t校核应力幅σa :确定螺栓的数目和尺寸:查表10.3图所示凸缘联轴器,用六个普通螺栓连接,螺栓分布在mm D 100=的圆周上,接合面摩擦系数f =0.16,可靠度系数 1.2f K =,若联轴器传递扭矩为m N .150,试求螺栓螺纹小径。
第十章螺纹联接
一、填空
1、螺纹联接常用的防松方法有、采用专门防松元件、其他方法防松。
2、螺纹联接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和 __ ________________。
3、螺纹的公称直径是指螺纹的_____________________________________。
4、在螺纹联接中,当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔、采用普通螺栓联接时,往往采用_______________联接或双头螺柱联接。
5、键联接用来实现轴和轴上零件之间的________向固定,以传递转矩。
6、非矩形螺纹的自锁条件是__________________________。
7、计算螺栓强度时用__________径,分析螺纹的受力时用中径。
8、当采用一个键强不够时,可采用两个键。
若是平键,两键间角度为_______________。
9、普通平键用于传递扭矩,它的工作面是_____________________。
10、斜键的工作面为______________________________________。
11、联接承受横向力的两块薄钢板,应采用的螺纹联接
类型是____________________________________。
12、用于联接的螺纹是_________________________。
13、粗牙螺纹的定义是________________________________________________。
00013
同一公称直径螺纹中螺矩最大的称为粗牙螺纹
14、螺纹联接拧紧力矩是和螺母支承面上的摩擦阻力矩之和。
15、三角螺纹主要有螺纹和管螺纹。
16、普通平键联接的主要失效形式是。
17、
导向平键联接的主要失效形式是。
17、_________键联接既可用于传递扭矩,又可承受单向的轴向载荷,但容易破坏轴与轮毂的对中性。
二、选择
1、受预紧力Q
O 和工作拉力Q
e
作用的螺栓,其总拉力为______。
A.Q=Qo+Qe
B.Q=Qe+Qr
C.Q=Qo+Qr
D.Q=F+Qr
2、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
3、螺纹的____________________是公称直径。
A.大径
B.小径
C.中径
D.分度圆直径
4、同一公称直径的粗牙和细牙三角螺纹,其自锁性能______________。
4
A.前者比后者好
B.都一样好
C.后者比前者好
D.都不好
5、设计键联接时,键的截面尺寸通常根据__________________按标准选取。
A.所传递转矩的大小
B.所传递功率的大小
C.轮毂的长度
D.轴的直径
6、楔键联接的主要缺点是______________________
A.键的斜面加工困难
B.键安装是易损坏
C.键楔紧后在轮毂中产生初拉
力 D.轴和轴上零件对中性差
7、当进行螺栓组的结构设计时,一般各个联接螺栓材料的直径和长度应__________________。
A.相等
B.不同
C.视具体情况决定
D.可任选
8、螺纹升角增大,则联接的自锁性_________________________。
A.提高
B.不变
C.降低
D.可能提高,也可能降低
9、普通平键联接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
10、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
D.键的强度
11、能够构成紧联接的两种键是___________。
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
12、平键联接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_________。
13、在下列联接中,_________是属于可拆联接。
A.键联接
B.过盈联接
C.焊接
D.铆接
14、键联接主要用于传递________。
A.轴向力
B.径向力
C.弯矩
D.转矩
15、在轴与轮毂孔联接中,适合于定心精度要求不高、栽荷平稳、轴向力较小和低速的静联接键是________。
A.楔键
B.花键
C.导向平键
D.切向键
16、在轴与轮毂孔联接中,________键适合于定心精度要求不高、栽荷较大的静联接。
A.平键
B.花键
C.导向平键
D.切向键
17、在轴与轮毂孔联接中,定心精度要求高、传递载荷大的动或静联接宜用________。
A.平键
B.花键
C.导向平键
D.切向键
18、对轴削弱最大的键是_______。
A.平键
B.楔键
C.花键
D.半圆键
19、对轴削弱最小的键是_______。
A.平键
B.楔键
C.花键
D.半圆键
三、判断
1、平键的上、下面是工作面,所以对中性能较好。
()
2、降低被联接件的刚度可提高受变载荷螺栓的疲劳强度。
()
3、单头螺纹的升角较大,自锁性好,常用于联接;而多头螺纹升角小,效率高,故多用于传动中。
()
4、楔键是靠键的侧面来工作的。
()
5、螺纹的小径为公称直径。
()
6、双头螺柱联接用于常拆处,螺钉联接用于不常拆处。
()
7、联接用螺纹很少用单头螺纹。
()
8、联接用螺纹很少用多头螺纹。
()
9、提高被联接件的刚度可提高受变载荷螺栓的疲劳强度。
()
10、降低联接件的刚度可提高受变载荷螺栓的疲劳强度。
()
11、螺纹牙型常用的有三角形、梯形、锯齿形等,用于联接的是梯形螺纹。
()
12、螺纹的大径是公称直径。
()13、
13、被联接件之一很厚且需经常装拆时,宜选用双头螺柱联接。
()
14、减少螺栓光杆部分直径可提高螺栓联结强度。
(
15、三角螺纹适用于作联接螺纹。
()
16、螺纹的中径是公称直径。
()
17、双头螺柱联接用于不常拆处。
()
18、当用螺纹联接传递较大载荷时,常用紧定螺钉联接。
()
19、使用开口销和止动垫片等元件进行防松属于利用附加摩擦力防松。
()
20、导向平键是利用键的上面与轮毂之间的动配合关系来导向的。
()
21、圆柱销好加工,定位精度比圆锥销好。
()
22、楔键联接通常用于要求轴与轮毂严格对中的场合。
()
四、简答
1、简述螺纹联接的基本类型及应用特点。
2、紧螺栓联接在强度计算公式中,为什么乘上“1.3”的系数?
3、受横向载荷的螺栓组联接,如用铰制孔螺栓组联接,不预紧是否可以?如用普通螺栓联接是否要预紧?预紧力应该多大?
4、为什么对重要的螺纹联接,在设计时不宜使用直径小于12的螺栓?若必须采用时,应采取什么措施?
5、螺纹联接件上的螺纹是否满足自锁条件?为什么螺纹联接要采取防松措施?
6、螺栓的主要失效形式有哪些?
7、受轴向工作载荷的紧螺栓联接,螺栓的总拉力是工作载荷与预紧力之和吗?为什么?
8、为什么降低螺栓的刚度或增大被联接件的刚度可以提高螺栓的疲劳强度?
9、为什么平键联接最常用?
10、试比较平键联接与花键联接的优缺点,并说明各自的适用场合。
11、为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10?通常采用哪些结构形式可使螺纹牙间载荷趋于均匀?
12、什么是螺旋副的自锁?螺旋副的自锁条件是什么?
13、半圆键联接与普通平键联接相比,有什么优缺点?它适用于什么场合?
14、销主要有哪几种类型?各用于何种场合?
15、普通平键联接有哪些主要失效形式?怎样进行强度校核?如经校核判定强度不够时,可采取哪些措施?
五、计算与分析
,被联
(已知摩擦系数f=0.1_0.15).
8、试计算粗牙普通螺纹M68的螺纹升角,并说明在静载下这两个螺纹能否自锁(已知摩擦系数f=0.1_0.15).
9、已知齿轮减速器输出轴和齿轮轮毂配合直径d=50mm,齿轮轮毂长为1.5d(d 为轴的直径),传递转矩T=450N•mm,齿轮材料为45钢,轴的材料为Q235,轻微冲击栽荷。
试选。