三、五-机械零件强度、螺纹联接练习

《机械设计》（第三、五章）习题

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一、填空题

1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的

。

2、紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应 将拉抻载荷增大至_

_倍。

1

2

3、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度 C 远远小于被联接件的刚度 C ，

则不论工作载荷 F 是否变化，螺栓中的总拉力 F2 接近_ 当 N＜N0 时，为

_。

区；

4、 在疲劳曲线上，以循环基数 N0 为界分为两个区：当 N≥N0 时，为

区。

径，对外螺纹它是指螺纹

5、螺纹的公称直径是

所在圆柱的直径；

。 6、由

。

螺纹的升角是指螺纹 径处的升角；螺旋的自锁条件为 一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称为

7、机器的可靠度 R 是指：

的应力称为 应力称为

。

。 8、不随时间变化，具有周期 性的变

，随时间变化的应力称为

9、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

10、螺纹连接防松，按其防松原理可分为

和 防松。

防松、 防松

二、选择题

1、某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ

-1

= 300 MPa，若疲劳曲线指数 m ）MPa 。

= 9，应力循环基数 N0 =107，当该零件工作的实际应力循环次数 N =105 时，则 按有限寿命计算，对应于 N 的疲劳极限为（

1

A.428 B.430.5 C.500.4 D.300 2、下列最适于承受横向载荷的螺纹联接是（ ）。 A.普通螺栓

联接 C.螺钉联接

B.铰制孔用螺栓联接 D.双头螺柱联接

）。 Ａ.增加

Ｂ.降低螺栓刚度

Ｃ.降低被联接件刚度 ）ＭＰａ。

Ｄ.４８０

3、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应（

螺栓刚度

4、强度等级为６.8 级的螺栓材料σｓ＝（

Ａ.６００ Ｂ.８００ Ｃ.６８０ 5、要求自锁性强的连接螺纹，牙型宜采用：（ ）

A.三角形粗牙螺纹 B.三角形细牙螺纹 C.管螺纹 D.米制锥螺纹

）

D.控制预紧力

6、重要的连接采用测力矩扳手或定力矩扳手是为了（

A.便于操作

B.不至于过分拧紧导致滑牙

）应力。

C.防松

7、循环特性 r=－1 的变应力是（ A．对称循环变

B、脉动循环变 C．非对称循环变 D．静

8、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．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 9、

采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经 常装拆，则一般宜采用（ ） 。

A 螺栓联接

B 双头螺柱联接

C 螺钉联接

D 紧定螺钉联接。 10、 ）。 A.当量摩擦

螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则 （ 系数越小，自锁性能越好

C.当量摩擦系数越大，自锁性能越差

B.当量摩擦系数越小，自锁性能越差 D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好；

2

三、简答题

1、简述螺纹连接过程中预紧和防松的重要性。

2、简述提高螺纹联接强度的措施。

3、简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？

4、下图所示为某零件与机架通过螺栓联接的示意图，试分析该联接在载荷 F 作 用下可能发生的失效形式。

3

四、计算题

1.已知一转轴工作时的平均应力σm=200MPa ，应力幅σa=100MPa ，试求该轴的 最大工作应力σ整的 计算公式。

max

，最小工作应力σ

min

和循环特性 r 的大小。要求写出完

2. 如图 缸径 D ??500mm ，缸 内 蒸汽压力 p ??1.2M P a， 螺 栓 分 布 圆 直 径

D0 ??680mm 。为保证气密性要求，螺栓间距不得小于 140 mm，且不得大于 150mm。试计算所用螺栓允许的最小直径。（附：螺栓性能等级为 4.8 级，安 全系数 S=1.5，残余预紧力取为最大工作载荷的 1.5 倍。）

4

3．图示两根梁用 8 个 4.6 级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力 F=28kN， 摩擦系数 f=0.2，控制预紧力，试确定所用螺栓的最小计算直径，取可靠性

S=3。 系数 K f ??1.2 ，安全系数

4、用一普通螺栓联接两块铸铁板，螺栓为 M16（小径 d1=13.835mm），螺栓 所受横向载荷 F=1540N，两板间摩擦系数 f =0.15，可靠性系数为 1.1，螺栓 许用应力[σ]=355Mpa，试验算该螺栓的强度。

5

5、有一受预紧力 F0 和轴向工作载荷作用的紧螺栓连接，已知预紧力 F0＝1000 N，

螺栓的刚度 Cb 与连接件的刚度 Cm 相等，轴向工作载荷 F=1000N，试计算该螺栓 所受的总拉力 F2＝?剩余预紧力 F1＝?在预紧力 F0 不变的条件下，若保证被连接 件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷 Fmax 为多少?

6、下图所示螺栓联接中,采用两个 M20 的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N

／mm2，联接件接合面间摩擦系数 f＝0.20，防滑系数 K ＝1.2，计算该联接件允 s 许传递的静载荷 F＝? (M20 的螺栓 d1＝17.294mm)

6

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