《机械设计基础》试题库_联接

（4）紧定螺钉连接（图d）。 主要错误有：

1）轮毂上没有做出M6的螺纹孔；

2）轴上未加工螺纹孔，螺钉拧不进去，即使有螺纹孔，螺钉能拧入，也需作局部剖视才能表达清楚。

改正后的结构见图解d。

六、习题参考答案

1. 单项选择题

1 A 2 A 3 B 4 A 5 A 6 D 7 B 8 D 9 C 10 C 11 B 12 A 13 A 14 A 15 C 16 B 17 C 18 C 19 B 20 B 21 D 22 A 23 D 24 A 2. 填空题

? 25 60°；连接；30°；传动 26 螺旋升角γ小于当量摩擦角?v27 三角螺纹；管螺纹；矩形螺纹；梯形螺纹和锯齿形螺纹 28 提高传动效率 29 升角与头数

30 螺纹副间摩擦力矩；螺母（或螺栓头）端面与被连接件支承面间的摩擦力矩之和 31 防止螺杆与螺母（或被连接件螺纹孔）间发生相对转动（或防止螺纹副间相对转动） 32 拉伸；扭剪

33 拉伸；螺栓发生塑性变形或断裂 34 F0?F??CbCb?Cm?Cb???1?F；F?F???Cb?Cm??1.3F0?F；?e?≤[?] 2??d/41?35 预紧力F?；部分轴向工作载荷△F0；或残余预紧力F″；轴向工作载荷F 36 螺栓；被连接件

37 减小和避免螺栓受附加弯曲应力的作用 38 均匀各旋合圈螺纹牙上的载荷 39 弯曲

40 摩擦；机械；永久性 3. 问答题 （参考答案从略） 4. 分析计算题 51 解题要点：

F0?F??CbCb?CmF?1 000 N?0.5?1 000 N?1 500 N

?CbF???F???1??Cb?Cm???F?1 000 N-0.5?1 000 N?500 N ??或 F???F0?F?1 500 N-1 000 N?500 N 为保证被连接件间不出现缝隙，则F??≥0。由

?CbF???F???1??Cb?Cm???F≥0 ?? N?2 000N

得 F ≤

F?1?Cb/?Cb?Cm??1 0001-0.5所以 Fmax?2 000 N

52 解题要点：

（1）计算压板压紧力F?。由

2fF?D02?KsFtD2

得 F??KsFtD2fD0?1.2?400?5002?0.15?150 N?5 333. 3N

（2）确定轴端螺纹直径。由

d1≥

4?1.3F??4?1.3?5 333.3π?60 mm?12.130 mm

?[?]查GB196—81，取M16（d113. 835 mm＞12.30 mm） 53 解题要点

（1）螺栓组连接受力分析

这是螺栓组连接受横向载荷FR和轴向载荷FQ联合作用的情况，故可按结合面不滑移计算螺栓所需的预紧力F?，按联接的轴向载荷计算单个螺栓的轴向工作载荷F，然后求螺栓的总拉力F0。

1） 计算螺栓的轴向工作载荷F。根据题给条件，每个螺栓所受轴向工作载荷相等，故有

F?FQ4?16 0004 N?4 000N

2）计算螺栓的预紧力F?。由于有轴向载荷的作用，接合面间的压紧力为残余预紧力F??，故有

4fF???KsFR

?Cb而 F???F???1??Cb?Cm???F ??联立解上述两式，则得

F??KsFR4f?Cb??1??Cb?Cm??1.2?5 000?F? N??1-0.25??4 000 N?13 000 N ?4?0.15?3）计算螺栓的总拉力F0。 （2）计算螺栓的小径d1

螺栓材料的机械性能级别为8.8级，其最小屈服极限?Smin?640 MPa，故其许用拉伸应力

[?]??Smin[S]?6402 MPa?320 MPa

所以 d1≥

54 解题要点：

4?1.3?14 000??320 mm?8.510 mm

? （1）计算螺栓允许的最大预紧力Fmax由 ?e?1.3F??d/4[?]?d121≤[?]

2?ax?得 Fm4?1.3

而[?]??S[S]?3603 MPa?120 MPa，所以

??Fmax120???8.3764?1.32 N?5 086.3 N

（2）计算连接允许的最大牵引力FRmax

?ax?KsFRmax 由不得 2fFm得 FRmax?55 解题要点：

?2fFmaxKs?2?0.15?5 086.3 N?1 271. 6N

1.2（1）计算螺栓组连接允许传递的最大转矩Tmax

该铰制孔用精制螺栓联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，可按螺栓剪切强度条件来计算Tmax，然后校核配合面挤压强度。也可按螺栓剪切强度和配合面挤压强度分别求出Tmax，取其值小者。本解按第一种方法计算。由

??2T6D?d2s/4≤[?]

得 Tmax?3D?ds[?]42?3?340???11?9242 N ? mm?8 917 913.4 N?mm

校核螺栓与孔结合面间的挤压强度：

?P?2T6Ddshmin≤[?]P

式中，hmin为配合面最小接触高度，hmin=60 mm-35 mm=25 mm；[?]P为配合面材料的许用挤压应力，因螺栓材料的[?]P2大于半联轴器材料的[?]P1，故取[?]P=[?]P1=100 MPa。 所以 ?满足挤压强度。

故该螺栓连接允许传递的最大转矩Tmax=8 917 913.4 N·mm （2）改为普通螺栓连接，计算螺栓小径d1

1）计算螺栓所需的预紧力F?。按接合面间不发生相对滑移的条件，则有

6fF?D/2?KsTmax

P?2Tmax6Ddshmin?2?8 917 913.46?340?11?25 MPa?31.8 MPa?[?]P?100 MPa

所以 F??2）计算螺栓小径d1。

d1≥

56 解题要点：

KsTmax3fD?1.2?8 917 913.43?0.16?340 N?65 572. 9N

4?1.3F??[?]?4?1.3?65 572.9??120 mm?30.074 mm

（1）计算允许最大提升载荷Wmax

该螺栓组的螺栓仅受预紧力F?作用，螺栓所能承受的最大预紧力为

F?max?[?]?d124?1.3?120???6.6474?1.32 N?3 203.2 N

则根据接合面间不发生相对滑动条件，可得

?6fFmax?D06fFmaxKsDD02?KsWmaxD2

所以 Wmax?（2）确定螺栓直径

?6?0.15?3 203.2?180 N?2 882. 9N

1.2?150