机械设计作业集
第五章 螺纹
一、简答题
1. 相同公称直径的细牙螺纹和粗牙螺纹有何区别? 2. 螺栓、双头螺柱、紧定螺钉连接在应用上有何不同? 3. 为什么多数螺纹连接都要求拧紧?预紧的目的是什么？ 4. 连接用螺纹已经满足自锁条件，为什么在很多连接中还要采取防松措施?
5. 防松原理和防松装置有哪些?
6. 为什么只受预紧力的紧螺栓连接，对螺栓的强度计算要将预紧力增大到它的1．3倍按纯拉伸计算?
7. 常见的螺栓中的螺纹是右旋还是左旋、是单线还是多线？ GB5782-2000螺栓M16X100，8.8级，螺栓试问：螺栓的公称直径是多少?100是螺栓哪部分的长度？螺栓的屈服极限是多少？
8. 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？提高螺栓联接强度有哪些主要措施？ 二、计算题
1.图示螺栓联接中，采用两个M20的4.6级普通螺栓，其安全系数为1.5，联接接合面间的摩擦系数f=0.20，防滑系数Ks?1.2 ，计算该联接允许传递的静载荷F。（M20的螺栓
d1?17.294mm ）
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2. 一悬臂粱由四个普通螺栓联接固定于立墙上的两个夹板间，如图所示，已知载荷P=1000N，螺栓布局和相关尺寸如图所示，试选择螺栓直径d。（15分）注：（1）螺栓的性能等级为6.8；安全系数为1.5.（2）图示尺寸单位为mm； （3）板间摩擦系数f=0.15，防滑系数KS=1.2 ； ；（4）螺纹标准见下表：
螺纹外径d（mm）
5
6
8
10
12
14
16
螺纹内径d1（mm）
4.134
4.917
6.647
8.376
10.106
11.835
13.835
3.图示6个均
刚性联轴器由布于直径
D0?195mm的圆周上的螺栓联接，联轴器传递的转矩 T试按下列情况校核该螺栓联接的强度。
?2600N.m。
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（1）采用M16的小六角头铰制孔螺栓，如图方案I，螺栓受剪处直径
d0?17mm，螺栓材料为45钢，许用剪应力
[?]?195MPa；许用挤压应力[?]p1?300MPa；联轴器的材
料为HT250，许用挤压力
[?]p2?100MPa。
(2）采用M16的普通螺栓，如图方案II，接合面的摩擦系数为f=0.15，螺栓材料为45钢，许用拉应力
[?]?240MPa，
螺纹内径d1?13.835mm，防滑系数
4. 一压力容器的平盖用M16（
Ks?1.2。
d1?13.835mm）螺栓联接。已
知制螺栓的[?]?120MPa，容器的压强为P=2Mpa，内径D=180mm。试求：
（1）所需螺栓的个数z（取残余预
F?1.6F1紧力，F为工作载荷）；
（2）预紧力F0（取相对刚度
Cb?0.3Cb?Cm）。
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5.
一
薄
板
零
件
用
两
个
M10
的
螺
钉
(d1?8.376mm,d2?9.026mm)固定于机架侧壁上，其上受有
??240MPas2000N的拉力，如图所示。已知螺钉的屈服极限
零件与机架间的摩擦系数若安全系数
f?0.12，
S?1.5，防滑系数
Ks?1.2够？
，那么，两螺钉的强度是否足
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第六章 键连接
一、简答题
1. 平键连接的工作原理是什么，可能的失效形式是什么?如何进行强度计算?
2.如仍选择平键的类型和尺寸?
3. 平键、半圆键、切向键、楔键在结构和使用性能上有何区别?为什么平键应用广泛?
4.采用两个平键、两个楔键或两个半圆键时，如何布置？ 5.分别用箭头指出工作面，并在图下方标出键的名称。 二、计算题 已知齿轮安装在两支点间，齿轮和轴的材料为锻钢，用普通平键联接，轴径d=80mm，毂宽度为110mm，T=3000N.m，键、轴和轮毂的材料均为钢，[?p]?110MPa，普通平键的主要尺寸如下表，设计此键联接。
附表：普通平键（GB1096-79）的主要尺寸
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