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ch螺纹联接例题.doc

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Ch3螺纹联接例题 例 3.1 在常用的螺纹联接中,自锁性最好的螺纹是 (A) 。   A、普通螺纹   B、梯形螺纹   C、锯齿形螺纹   D、矩形螺纹 例 3.2 在常用的螺旋传动中,传动效率最高的螺纹是 (D) 。   A、普通螺纹   B、梯形螺纹   C、锯齿形螺纹   D、矩形螺纹 【 评注 】螺纹有联接和传动两大功能。但不同的螺纹有不同的用途。用于联接的螺纹必须具有自锁性,用于传动的螺纹一般要求其具有较高的传动效率。在相同条件(如螺纹升角相同、材料相同)下,普通螺纹(三角螺纹,牙型角 )的当量摩擦角 较大,根据自锁性条件 可知,更易实现自锁。矩形螺纹(牙型角 )的当量摩擦角 最小,根据效率公式 可知其效率最大,故矩形螺纹主要用于传动。从以上分析也可看出,牙型角越小,其传动效率越高,可用于传动;牙型角越大,其自锁性越好,越有可能用于联接。但两者之间没有绝对的界限,普通螺纹也有用于传动的。同一公称直径的普通螺纹,其细牙螺纹与粗牙螺纹相比,相升角更小,自锁性更好。 同样的,单线螺纹与多线螺纹相比,在相同条件(材料相同,螺距相同)下,单线螺纹的升角小,易实现自锁,多用于联接;多线螺纹的升角大,传动效率高,多用于传动,并且线数愈多,升角愈大,传动效率愈高。事实上,单线普通螺纹的升角约在 之间,而摩擦系数 的普通螺纹其当量摩擦角 ,在静载下都能保证自锁性。 螺纹升角愈大,则传动效率愈高,但由于过大的螺纹升角制造困难,且效率增高也不显著,所以一般升角不大于 。 例 3.3 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈?通常采用哪些结构形式可使螺纹牙间的载荷趋于均匀? 答 螺栓联接中采用普通螺母时,轴向载荷在旋合螺纹各圈之间的分布是不均匀的,靠近支承面的第一圈受载最大,以后各圈递减,到第10圈以后,螺纹几乎不承受载荷,所以螺母的螺纹圈数不宜大于10圈。采用悬置螺母或环槽螺母,有助于减少螺母与螺栓杆的螺距变化差异,从而使螺纹牙间的载荷分而比较均匀。 例 3.4 螺纹联接预紧的目的在于 (增加螺纹联接的可靠性、紧密性) ,以防止 (螺纹联接的松动) 。 例 3.5 螺纹联接为什么要防松?防松措施有哪些? 答 用于联接的普通螺纹一般都具有自锁性,在静载荷作用下不会自动松脱。但在( 1)冲击、振动或变载荷下,螺纹副和支承面间的磨擦力会下降;(2)在温度变化中,联接件与被联接件之间的温度变形有差异,或发生蠕变,使预紧力或摩擦力减小,甚至松脱。因此在设计时就应注意螺纺联接的防松问题。 防松的根本问题是阻止螺纹副的相对转动。具体防松措施有三种:( 1)摩擦防松(弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母等);(2)机械防松(开口销与槽形螺母、止动垫圈等);(3)破坏性防松(冲击,粘合等)。 例 3.6 在螺栓强度计算中,常用作危险剖面的计算直径是 (C) 。   A、螺纹的大径   B、螺纹的中径    C、螺纹的小径 例 3.7 在受到轴向工作载荷的紧螺栓联接中,强度验算公式为, 其中的为 (D) 。   A、工作载荷   B、螺栓预紧力   C、工作载荷和预紧力之和   D、工作载荷F和剩余预紧力之和 例 3.8 被联接件受横向工作载荷时,如果采用普通螺栓联接,则螺栓可能出现的失效为 (D)。   A、剪切破坏   B、挤压破坏   C、扭断   D、拉扭断裂 【 评注 】螺栓联接的强度计算时,要明确螺栓联接的类型和工作载荷的方向。螺栓联接的类型主要是指有无预紧力。松螺栓联接中,螺栓只受轴向拉伸载荷。受横向载荷的铰制孔螺栓联接,由于预紧力很小不予考虑,其受力主要是剪切和挤压。其它各种情况都受到预紧力的作用,螺栓除受工作载载荷外,还受到拧紧力矩的作用,故螺栓的变形是拉扭组合变形。强度计算时,按第四强度理论处理,当量应力是纯拉伸应力的 1.3倍。 例 3.9 如图3.2所示,刚性凸缘联轴器用六个普通螺栓联接。螺栓均分布在 的圆周上,接合面摩擦系数 ,可靠性系数取 Kf=1.2。若联轴器的转速 、传递的功率 ,载荷平稳;螺栓材料为45钢, ,不控制预紧力,安全系数取 ,试计算螺栓的最小直径。 图 3.2 解 由图 3.2可知,此联接为普通螺栓联接,靠接合面间的摩擦传递扭矩 。 ( 1)联轴器传递的转矩 ( 2)螺栓所需预紧力 : z F′ f D/2=KfT                 故  F′= KfT/( z f D/2)……=4000N            ( 3)许用应力 ( 4)所需螺栓最小直径 例 3.10 一机架由四个铰制孔螺栓组成联接,几何尺寸如图3.3所示。已知 ,,螺栓材料的许用剪应力 ,试按剪切强度确定所需螺栓的最小直径。 图 3.3 解 ( 1)受力分析
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