螺纹连接设计准则

习题与参考答案

一、复习思考题

1 常用螺纹按牙型分为哪几种?各有何特点?各适用于什么场合?

2 拧紧螺母与松退螺母时的螺纹副效率如何计算?哪些螺纹参数影响螺纹副的效率? 3 螺纹联接有哪些基本类型?各有何特点?各适用于什么场合?

4 为什么螺纹联接常需要防松?按防松原理，螺纹联接的防松方法可分为哪几类?试举例说明。 5 螺栓组联接受力分析的目的是什么?在进行受力分析时，通常要做哪些假设条件?

6 有一刚性凸缘联轴器，用材料为Q235的普通螺栓联接以传递转矩T。现欲提高其传递的转矩，但限于结构不能增加螺栓的直径和数目，试提出三种能提高该联轴器传递转矩的方法。

7 提高螺栓联接强度的措施有哪些?这些措施中哪些主要是针对静强度?哪些主要是针对疲劳强度?

8 为了防止螺旋千斤顶发生失效，设计时应对螺杆和螺母进行哪些验算? 9 对于受轴向变载荷作用的螺栓，可以采取哪些措施来减小螺栓的应力幅σa? 10 为什么对于重要的螺栓联接要控制螺栓的预紧力F′?控制预紧力的方法有哪几种?

二、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）

1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能 。

螺纹连接学习要求： 1.对于螺纹连接基本知识，应了解螺纹及螺纹连接件的类型、

特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法等，以使在设计时能够正确地选用它们； 2.对于螺栓连接设计及强度计算部分，应掌握其结构设计原 则及强度计算的理论与方法，能够较为合理地设计出可靠的 螺栓组连接； 3、了解螺旋传动的设计过程。

§10-4-1 螺一、螺纹的主要参数 大径d --是螺纹的公称直径。 小径d1--常用于强度计算。

纹§5-1 螺纹

中径d2--常用于几何计算。线数 n --螺纹的螺旋线数目。

螺距P --相邻两螺纹牙上对应点间的轴向距离。 导程 S --沿螺纹上同一条螺旋线

转一周所移动的轴向距离，S = nP。牙型角a--在轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。 牙侧角 --在轴向截面内，螺纹牙型一侧边与螺纹轴线的垂 线之间的夹角。

螺纹的类型

螺tan y S πd 2 nP πd 2

纹

螺纹升角y--螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。

二、螺纹的类型螺纹分为

外螺纹内螺纹

圆柱螺纹 圆锥螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹

左旋 右旋

常用右旋

普通螺纹： 效率低，易自锁，多用于连接。 按牙型的不同分为 (详见表10-3) 此外，还有 效率较高，主

机 械 制 造 工 艺 学

课 程 设 计

设计题目： ZJKJXY-0零件的机加工工艺规程及夹具设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制083 学 号： 学生姓名： 指导老师： 叶岳松

机 械 与 汽 车 工 程 学 院

2011 年7月10日

机械加工工艺规程与机床夹具设计

一、 设计任务

1. 设计课题:螺纹连接轴的加工工艺规程设计 2. 钻?2孔专用夹具设计 3. 生产纲领：大批量生产 4. 设计要求：

1) 零件毛坯图 1张 2) 机械加工工艺过程卡片 1套 3) 机械加工主要工序的工序卡片 1套 4) 夹具装配图 1张 5）夹具零件http://space.3dsource.cn/wuwei/ 1套 5) 设计说明书

一、 填空题

1、螺纹的公称直径是指螺纹的

2、螺纹连接时，将螺纹做成腰杆状是为了减少 以减少总拉力的变化范围。 3、三角形普通螺纹的牙形角α＝，而梯形螺纹的α＝ ，适用于 。

4、螺纹连接防松的实质是 。

5、在拧紧螺栓时，控制拧紧力的方法有 6、当两个联接件之一太厚，不宜制成通孔，切需经常拆装时，宜采用 。 7、螺旋副的自锁条件是。 8、水管连接采用螺纹连接。

9、管螺纹的尺寸采用 制。

10、粗牙螺纹和细牙螺纹比较，自锁性高的螺纹为 11、当大径相同时，细牙螺纹比普通三角形螺纹的自锁性 。 12、当螺纹大径相同时，细牙螺纹比普通三角形螺纹的螺距 。 13、三角形螺纹包括 螺纹和 螺纹两种。

14、螺栓连接预紧的目的是增加连接的。 15、普通螺栓连接的主要失效形式是

16、承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接，螺栓所受的总拉力等于 17、防止螺母松脱的方法主要有

二、 选择题

1、同时受预紧力QP和工作拉力F的普通螺栓，其总拉力Q为

钢 筋 螺 纹 连 接 技 术 规 范

一、总则

１．０．１ 为了在混凝土结构中采用钢筋锥螺纹接头（简称接头）做到经济合理，确保质量，制定本规程。 １．０．２ 本规程适用于工业与民用建筑的混凝土结构中，钢筋直径为１６～４０ｍｍ的Ⅱ、Ⅲ级钢筋连接。 １．０．3用钢筋锥螺纹接头连接的钢筋，应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》ＧＢ１４９９及《钢筋混凝土用余热处理钢筋》ＧＢ１３０１４的要求。执行本规程时，尚应符合国家现行标准的有关规定。 二、 术语

２．０．１ 钢筋锥螺纹接头 （Ｔａｐｅｒｔｈｒｅａｄｅｄｓｐｌｉｃｅｓｏｆｒｅｂａｒ）：把钢筋的连接端加工成锥形螺纹（简称丝头），通过锥螺纹连接套把两根带丝头的钢筋，按规定的力矩值连接成一体的钢筋接头。

２．０．２ 力矩板手 （Ｆｏｒｑｕｅｗｒｅｎｃｈ）： 连接和检查钢筋接头紧固程度的扭力扳手。

２．０．３ 完整丝扣 （Ｏｎｅｃｏｍｐｌｅｔｅｓｃｒｅｗｔｈｒｅａｄ）： 连续一圈的标准牙形。 三、 接头性能等级

３．０．１锥螺纹连接套的材料宜用４５号优质碳素结构钢或其他经试验确认符合要求的钢材。锥螺纹连接套的受拉承载力不应小于被连接

螺纹连接强度计算

第二篇第六章

联 接螺纹联接

§6—0 螺 纹 一、螺纹的形成如用一个三角形K沿螺旋线运 如用一个三角形 沿螺旋线运 动并使K平面始终通过圆柱体轴线 动并使 平面始终通过圆柱体轴线 YY-这样就构成了三角形螺纹。 同 这样就构成了三角形螺纹。 这样就构成了三角形螺纹 样改变平面图形K,可得到矩形、 样改变平面图形 ， 可得到矩形、 梯形、锯齿形、 梯形、锯齿形、管螺纹

螺纹连接强度计算

二、螺纹的类型三角形螺纹、 三角形螺纹、管螺纹 ——联接螺纹 联接螺纹 矩形、梯形、锯齿形螺纹——传动螺纹 矩形、梯形、锯齿形螺纹 传动螺纹 按位置： 内螺纹——在圆柱孔的内表面形成的螺纹 按位置： 内螺纹 在圆柱孔的内表面形成的螺纹 外螺纹——在圆柱孔的外表面形成的螺纹 外螺纹 在圆柱孔的外表面形成的螺纹 三角形螺纹： 粗牙螺纹——用于紧固件 三角形螺纹： 粗牙螺纹 用于紧固件 细牙螺纹——同样的公称直径下， 螺距最小， 细牙螺纹 同样的公称直径下， 螺距最小， 同样的公称直径下 自锁性好， 自锁性好，适于薄壁细小零件和冲击变载等 根据螺旋线绕行方向： 根据螺旋线绕行方向： 左旋——如图 右旋——常用 左旋 如图 右旋 常用 根据螺旋线头数

螺纹连接习题解答

11—1 一牵曳钩用2个M10的普通螺钉固定于机体上，如图所示。已知接合面间的摩擦系数f=0.15，螺栓材料为Q235、强度级别为4.6级，装配时控制预紧力，试求螺栓组连接允许的最大牵引力。

解题分析：本题是螺栓组受横向载荷作用的典型 例子．它是靠普通螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦 力来传递横向外载荷FR。解题时，要先求出螺栓组所 受的预紧力，然后，以连接的接合面不滑移作为计算

准则，根据接合面的静力平衡条件反推出外载荷FR。 题11—1图

解题要点：

（1）求预紧力F′：

由螺栓强度级别4.6级知σ

S =240MPa，查教材表11—5（a），取S=1.35，则许用拉应

力： [σ]= σS /S =240/1.35 MPa=178 MPa ， 查（GB196—86）M10螺纹小径d1=8.376mm

由教材式（11—13）： 1.3F′/（πF′=[σ]π

22d1/4）≤[σ] MPa 得：

2

d1/（4×1.3）=178 ×π×8.376

螺纹的连接强度设计规范

P HH1b

已知条件：M20X1.5 d1=18.376 d2=19.026 螺纹各圈牙的受力不均匀系数：Kz=0.6 旋合长度： L=23 旋合圈数： Z=15.33

原始三角形高度：H=1.732/2P=1.3 实际牙高：H1=0.54P=0.81 牙根宽：b=0.75P=1.13 间隙：B=0.08p=0.12

螺纹材料: 45 屈服强度360MPa 抗拉强度 600Mpa n=5(交变载荷) 系统压力P=17.5Mpa 活塞杆d=28 缸套D=65 推力F=PA=47270N

请校核螺纹的连接强度：

1：螺纹的抗剪强度校验：???

?????0.8?1.0?????96Mpa Fs???47270/(0.56?3.14?18.376?1.13?15.33)?84.4MPa Kz?π?d1?b?Z故抗剪强度足够。

2：抗弯强度校核：(σw)

(σw)：许用弯曲应力为: 0.4*360(屈服极限)=144MPa

3FH1

?w??3?47270/(0.56?3.14?18.376?1.13?1.13?15.33)?224MPa Kz?π?d1?b?b?Z故其抗弯强度不足：

3: 螺

《螺纹连接练习题》

一、单选题(每题1分)

1. 采用凸台或沉头座其目的为 。 A 便于放置垫圈 B 避免螺栓受弯曲力矩 C 减少支承面的挤压应力 D 增加支承面的挤压应力 2. 联接螺纹要求自锁性好，传动螺纹要求 。 A 平稳性 B 效率高 C 螺距大 D 螺距小 3. 连接用的螺纹，必须满足 条件。 A 不自锁 B 传力 C 自锁 D 传递扭矩 4. 单线螺纹的螺距 导程。

A 等于 B 大于 C 小于 D 与导程无关 5. 同一螺栓组的螺栓即使受力不同，一般应采用相同的材料和尺寸，其原因是 。

A 便于装配 B 为了外形美观 C 使结合面受力均

匀 D 减少摩损

6. 用于联接的螺纹，其牙形为 。

A 矩形 B 三角形 C 锯齿形 D 梯形 7. 螺纹的标准是以 为准。

A 大径 B 中径 C 小径 D 直径 8. 螺纹的危险截面应在 上。

螺纹连接的一些实用习题

螺栓联接习题课一、螺栓组计算 轴向力 横向力 旋转力矩 受拉 F kfT

螺栓 组受 力分 析

翻转力矩z

F=FQ/z

k F f R 受拉 F s m z受剪 FS FR / z

s rii 1

Fmax

M rmax

受剪 Fs max

Tr max

ri 1

z

2

i

ri 1

z

2

i

受剪螺栓：

单个螺栓 强度计算 受拉螺栓

Fs [ ] 2 m d / 4

p

Fs [ p ] d h

松联接： d 2 / 4 [ ] c仅受F’: c

F

紧联接受F’和F

1.3F [ ] 2 d c / 4

F0=F+F”1.3F

0 受静载： c d 2 / 4 [ ] c

受变载： σa影响疲劳强度

螺纹连接的一些实用习题

向形心简化 受任意载荷螺栓组 ———————→ 受载最大螺栓 ——→按单个计算

四种简单状态 迭加 ——→

例1、图示底板用8个螺栓与支架相连，受外力Q作用，Q作用于 包含X轴并垂直于底板接缝面，试计算此螺栓组联接。

(θ=30°)

螺纹连接的一些实用习题

解： (一)受力分析

Q

QH=Qcosθ QHQV=Qs