第四章螺紋聯接和螺旋傳動填空題判斷題問答題4－1常見的螺紋形式有______、______、______、________、_______。答案：三角形螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。4—2在常見的幾種螺紋形式中，______的自鎖性最好，常用于聯接；_______的傳動效率最高，常用于傳動。答案：三角形螺紋；矩形螺紋。4—3標準中規定的螺紋公稱直徑是指螺紋的_________。答案：大徑。4－4螺紋聯接的基本類型有___________種，它們分別是___________。答案：四；螺栓聯接、雙頭螺柱聯接、螺釘聯接和緊定螺釘聯接。4－5在機械制造中常見的螺紋聯接件有______、______、_____和______。答案:螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母和墊圈。4—6GB/3103.1—1982規定，螺紋聯接件分為三個精度等級，其代號為_____、_____、________級，其中________級精度最高。常用的標準螺紋聯接件（螺栓），通常選用__________級精度。答案：A、B、C；A；C。4－7螺栓聯接預緊的目的是增強________，以防___________。答案：聯接的可靠性和緊密性；受載后被聯接件間出現縫隙或發生相對滑移。4－8螺紋連接防松的根本問題在于_______。答案：防止螺旋副的相對轉動。4－9螺紋連接的常見的防松方法中，按其工作原理可分為______和______兩種。答案：摩擦防松；機械防松。4－10對于受拉螺栓，其主要失效形式是螺栓_________部分發生______。答案：螺紋；斷裂。4—11受拉螺栓連接的設計準則是________。答案：保證螺栓的靜力（或疲勞）拉伸強度。4－12對于受剪螺栓，其主要破壞形式是________。答案:螺栓桿和孔壁間壓潰或螺栓桿被剪斷。4－13受剪螺栓連接的設計準則是________。答案：保證連接的擠壓強度和螺栓的剪切強度。4－19螺栓組承受載荷作用時，多數情況下，每個螺栓的受力大小各不相同，此時，同一螺栓組中的螺栓的材料、直徑和長度應選擇__________。答案：相同。4－20承受橫向載荷的普通緊螺栓連接，螺栓工作時承受_________載荷。答案：軸向。4－21國家標準中規定的螺栓強度級別是用在兩個數字中間加一點表示，記為mn（如58）。此處m表示________；n表示________。答案：公稱抗拉強度極限的1％；公稱屈服極限S與公稱抗拉強度極限B之比的10倍。4－22提高螺栓連接強度的措施，可以概括為_____、_____、______和_____四類措施。答案：降低影響螺栓疲勞強度的應力幅、改善螺紋牙上載荷分布不均現象、減小應力集中影響、采用合理的制造工藝方法。4－23螺旋傳動的主要功用是_______。答案：將回轉運動轉變為直線運動，同時傳遞運動和動力。4－24螺旋傳動按其用途不同，一般可分為_____、_____和_____三種類型。答案：傳力螺旋、傳導螺旋、調整螺旋。4－25螺旋傳動按螺旋到的摩擦性質不同，可分為_________、________和________。答案：滑動螺旋、滾動螺旋、靜壓螺旋。4－26滑動螺旋的主要失效形式是_________。答案：螺紋磨損。4－27滑動螺旋的耐磨性計算，主要是限制螺紋工作面上的_______。答案：壓力。4—28螺旋傳動中的螺桿和螺母的材料一般要求具有______、______和_____。答案：足夠的強度、良好的耐磨性、工藝性。4—29滾動螺旋按其滾珠的循環方式不同，分為_______和________兩類。答案：內循環、外循環。4—30螺紋連接是一種什么型式的連接？（1）可拆連接；（2）不可拆連接；（3）具有自銷性能的為不可拆連接；（4）具有防松裝置的為不可拆連接，否則為可拆連接。答案：可拆聯接。4－31常見的螺紋有普通三角螺紋、圓錐管螺紋、圓柱管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋六種。其中，用于聯接的有幾種？（1）一；（2）二；（3）三；（4）四；（5）五；（6）六。答案：三種。4－32除管螺紋以外的螺紋的公稱直徑是指它的哪個直徑？（1）內徑；（2）中徑；（3）外徑。答案：外徑。4－33零件圖上標注螺紋直徑尺寸時使用MS（S為直徑值，如M20），此時該直徑值S表示螺紋的哪種直徑？（l）內經；（2）中徑；（3）外徑。答案：外徑。4—38螺紋的頭數為Z，螺距為t，內徑為d1，中徑為d2，外徑為d則螺紋升角應采用哪個公式計算？答案：。4－40螺紋副中當量摩擦角與當量摩擦系數之間的關系為下列中哪個？答案：。4－41螺紋副的螺旋升角為，當量摩擦角為V，則其自鎖的條件是下列中哪種？（1）V<；（2）V=；（3）V>；（4）與和V無關。答案：V>。4－42螺旋傳動的效率主要與螺紋的哪個參數有關？（1）升角；（2）線數；（3）螺距與牙形角；（4）升角與牙形角。答案：升角與牙形角。4－43螺紋副的材料一定時，螺紋的牙形角越大，則產生何種影響？（l）當量摩擦系數越小，自鎖性能越好;（2）當量摩擦系數越小，自鎖性能越差；（3）當量摩擦系數越大，自鎖性能越好；（4）當量摩擦系數越大，自鎖性能越差。答案：當量摩擦系數越大，自鎖性能越好。4－44螺紋副的材料、牙型角、螺距和直徑一定時，螺紋的線數越多，則產生何種影響？（1）螺紋升角越大，效率越高；（2）螺紋升角越大，效率越低；（3）螺紋升角越小，效率越高；（4）螺紋升角越小，效率越低。答案：螺紋升角越大，效率越高。4－45螺紋副的材料、牙型角、導程和直徑一定時，螺紋的線數越多，則產生什么后果？（1）螺旋升角越大，效率越高；（2）螺旋升角越大，效率越低；（3）螺旋升角越小，效率越高；（4）螺旋升角越小，效率越低。答案：螺旋升角越小，效率越低。4－46具有自鎖性的螺紋聯接，工作中是否需要采用防松措施？（1）絕對需要；（2）絕對不需要；（3）不一定需要。答案：不一定需要。4－47三角形螺紋用于連接，梯形螺紋用于傳動，這是什么原因？（1）三角形螺紋自鎖性好，梯形螺紋強度高；（2）三角形螺紋強度好，梯形螺紋自鎖性好；（3）三角形螺紋自鎖性好，梯形螺紋傳動效率高；（4）三角形螺紋傳動效率高，梯形螺紋自鎖性好。答案：三角形螺紋自鎖性好，梯形螺紋傳動效率高。4—48在受彎矩作用的軸段上使用螺紋連接緊固軸上零件時，應采用哪種螺紋？（l）三角形粗牙螺紋；（2）三角形細牙螺紋；（3）鋸齒形螺紋；（4）梯形螺紋。答案：三角形細牙螺紋。4—49用作調節用的螺紋，應采用哪種？（1）三角形粗牙螺紋；（2）三角形細牙螺紋；（3）多線三角形粗牙螺紋；（4）多線三角形細牙螺紋。答案：三角形細牙螺紋。4－50單向傳力用螺紋，宜采用哪種螺紋？（1）梯形；（2）三角形；（3）鋸齒形；（4）矩形。答案：鋸齒形。4－55普通螺栓連接中的松螺栓連接與緊螺栓連接之間的主要區別在于松螺栓連接的螺紋部分不承受下列哪種作用？（1）拉伸作用；（2）扭矩作用；（3）剪切作用；（4）彎曲作用。答案：扭轉作用。4－56緊螺栓連接的普通螺栓單純按拉伸強度計算時，考慮到拉伸和扭轉的聯合作用，應將拉伸載荷增加多大數值？（1）10％；（2）30％；（3）50％；（4）70％。答案：30％。4－57被連接件受橫向外力作用時，如果采用普通螺栓連接，則螺栓工作時承受的載荷為何種作用力？（1）橫向力；（2）軸向力；（3）橫向力和軸向力。答案：軸向力。4－58被連接件受橫向外力作用時，如果采用鉸制孔用螺栓連接，則螺栓的失效形式可能為下列中的哪種？（1）拉斷；（2）拉扭斷裂；（3）螺桿剪切或擠壓破壞；（4）螺紋根部彎曲斷裂。答案；螺桿剪切或擠壓破壞。4－59降低螺栓相對剛度會使得應力幅如何變化？（1）應力幅a減小；（2）應力幅a不變；（3）應力幅a增力。答案：應力幅a減小。4－60對于軸向載荷是變載荷的緊螺栓連接，除考慮它具名足夠的靜強度以外，還應根據螺栓的哪種應力來驗算它的疲勞強度？（1）最大工作應力；（2）最小工作應力；（3）平均工作應力；（4）應力幅。答案：應力幅。4—61承受軸向載荷的緊螺栓連接，在預緊力QP和工作載荷一定的前提下，螺栓的相對剛度越大，則（1）螺栓總載荷越大，連接面的緊密性越好；（2）螺栓總載荷越大，連接面的緊密性越差；（3）螺栓總載荷越小，連接面的緊密性越好；（4）螺栓總載荷越小，連接面的緊密性越差。答案：螺栓總載荷越大，連接面的緊密性越差。4－62滑動螺旋的優點是什么？（1）摩擦阻力小，且結構簡單，便于制造，易于自鎖；（2）摩擦阻力小，但結構復雜，不便制造，不易自鎖；（3）摩擦阻力大，但結構簡單，便于制造，易于自鎖；（4）摩擦阻力大，但結構簡單，便于制造，不易自鎖。答案：摩擦阻力大，但結構簡單，便于制造，易于自鎖。4—63螺旋傳動的主要缺點是什么？（1）磨損大，效率低（2）承載能力低；（3）只能將回轉運動轉換成直線運動；（4）不易自鎖。答案：磨損大，效率低。4－64低速傳動螺旋，如要求它具有可靠的自鎖性能，應選用哪種螺旋？（1）滑動螺旋；（2）靜壓螺旋；（3）滾動螺旋。答案：滑動螺旋。4—65在設計滑動螺旋時，要限制螺紋牙表面上的比壓P，這主要原因是什么？（1）使材料硬度低的螺母免被壓壞；（2）防止接觸面上應力過大而產生點蝕和膠合破壞；（3）改善潤滑條件、減輕磨損；（4）避免接觸面出現過大的塑性變形。答案：改善潤滑條件、減輕磨損。從而即作用在吊環上的最大拉力不能超過24681N。2．求偏心時螺釘最大受力Qmax觀察圖4－7可知，偏心沿對角線方向發生，故先將總載荷F平移至幾何中心O，則引人彎矩M為單個螺釘首先承受F引起的軸向載荷F1，并且，其次承受由M引起的軸向載荷，從圖中看出，1號螺釘受到的軸向載荷增加，3號螺釘軸向載荷減小，2號、4號螺釘因位于傾覆中心線上，軸向力不發生變化。1號螺釘的載荷增加量為故F=F1+F2=2.75F因為工作條件要求QP=0．6F，則Qmax=QP+F=1.6F=4.4F，即由于制造誤差引起的附加彎矩，使受力最大螺栓所受到的總拉力相當于總外載荷的4．4倍。4－72如圖所示，凸緣聯軸器傳遞的扭矩T＝150N·m，載荷平穩，螺栓數Z＝6，螺栓均勻分布在D＝100mm的圓周上，按合面摩擦系數f＝0.16，防滑系數KS=1.2。試求所需螺栓的直徑。圖解：1．求螺栓的預緊力因為螺栓均勻分布在半徑為50mm的圓周上，所以式中f——接合面摩擦系數，由題意f＝0．16QP——預緊力，N，待求；Z——螺栓個數，由題意z=6；ri——螺栓距中心的距離，ri=50mm；KS——防滑系數，KS＝1．2；T——扭矩，T＝150x103Nmm。故2．選擇螺栓材料選用4.6級A3鋼，則S＝240MPa，查表5—5由于載荷平穩，故載荷屬于靜載荷范疇，取安全系數S＝1．5。3．許用應力的確定4．螺栓的最小直徑由緊螺栓聯接強度計算式得5．螺栓公稱直徑按粗牙普通螺紋尺寸（GB196－81），應選用M8的螺栓，它的小徑d1=6.647mm＞6．23mm，故合適。螺栓桿與孔壁間的擠壓強度為將數據代入上式得式中S——屈服極限，因為材料為5.6級，所以S＝300MPa；SP——安全系數。由表5－7得，SP＝1．25，故，即P[P]安全。3．強度校核4－78螺紋有哪些主要參數？各參數間有何關系？答：螺紋主要參數有：大徑d，它是標準中的公稱直徑（管螺紋除外，管螺紋的公稱直徑是管子的內徑）；小徑d1中徑d2；線數n；螺距t；導程S；升角；牙型角；牙型斜角；工作高度h。各參數間主要關系為S=nt;對稱牙型：=/2。4－79常用螺紋有哪幾種？各有何特點？主要用途是什么？答：常見螺紋種類及用途如下：（1）三角型粗牙普通螺紋。主要特點是牙型角為60，牙根部較厚，具有較高的強度和良好的自銷性能，主要用于連接。（2）三角型細牙普通螺紋。主要特點與粗牙螺紋相比，在公稱直徑相同的前提下，螺距小，升角小，自鎖性好，強度高，但耐磨性差，易滑扣。主要用于細小零件、薄壁管件或受沖擊振動、變載荷的連接中，也常用作微調機構中的調整螺紋。（3）圓柱管螺紋。牙型角為55，牙頂有較大的圓弧角，內外螺紋旋合后無徑向間隙。主要用于管內壓力低于1．6MPa的低壓管路系統。（4）圓錐管螺紋。牙型角為55，螺栓紋分布在錐度面1：16的圓錐管壁上。主要特點是利用自身的變形就可以保證聯接的氣密性，不需其它填料。主要應用在高溫、高壓的管路系統中。（5）矩形螺紋。牙型角為0，它的傳動效率最高，但牙根強度弱，螺旋到磨損后，間隙難以修復和補償，目前已漸被梯形螺紋替代。（6）梯形螺紋。牙型角為30，內外螺紋以推面貼緊，不易松動，與矩形螺紋相比，傳動效率略低，但強度高，對中性好。它是最常用的傳動螺紋。（7）鋸齒形螺紋。前述各種均為對稱齒形，唯鋸齒形螺紋為非對稱的不等腰梯形齒。工作面牙型斜角為3，以追求傳動的高效率，非工作面的牙型斜角為30，以便使牙根增厚，具有較高的強度。故其兼梯形和矩形兩種螺紋的優點，但只能用于單向受力的螺紋連接或螺旋傳動中。4—81擰緊螺母及放松螺母時的效率如何計算？效率隨哪些因素變化？其自鎖的條件是什么？答：擰緊和放松螺母時，都可以將螺紋副簡化成摩擦系數為當量摩擦系數fV的斜面摩擦情況。由機械原理知識知，擰緊螺母時的效率為其中，V為當量摩擦角，f為摩擦系數；為牙型斜角；為螺紋升角。放松螺母時的效率為從以上兩式可以看出，傳動效率與V和有關。V則與摩擦系數和牙型斜角相關。摩擦系數f越大，V越大；牙型斜角越大，V越大，效率也就越低。取決于升程和中徑；由于升程s等于螺紋線數和間距，所以，在螺距和中徑一定時，線數越多，越大，效率越高；否則，效率越低。螺母自鎖的條件是放松螺母的效率＜=0，從而有當

＝V時，為條件自鎖＜V時，為嚴格自鎖。故

V4—84螺栓預緊會對螺栓聯接帶來什么影響？答：適當選用較大的螺栓預緊力，對螺紋連接的可靠性及提高螺栓的疲勞強度都是有利的。但過大的預緊力會導致整個連接尺寸增大，也會使螺栓在裝配或偶然的過載時出現被拉斷的現象。因此，為保證連接所需的預緊力，又不使螺紋連接件過載，對重要的螺紋連接，在裝配時應設法控制預緊力。4－87松、緊螺紋連接有