二、填空

（1）大，中。螺旋升角 小于螺旋副的当量摩擦角，。

（2）摩擦防松，机械防松，铆冲防松。双螺母，开口销，铆死、冲点。

（3）联接，传动。

（4）三角， 60， 1，螺纹公称直径，杆长。

（5）导程S和牙形角。

（6）螺栓、被联接件。

（7），；，（需注明式中各符号的意义）

（8）残余预紧力与工作拉力。

（9）增大和提高。

（10）降低；增加。

（11）双头螺栓，定力矩。

（12）被联接件接触面间的摩擦力，预紧力，被联接件间相对滑移。螺栓抗剪切，剪切和挤压，剪断和压溃。

三、选择填空：

（1）B      （2）C B C B   （3）D      （4）B    （5）B

（6）A      （7）A D      （8）A       （9）B    （10）A

（11）C     （12）A       （13）B

四、判断题：

（1）√     （2）×     （3）√    （4）×     （5）√

（6）√     （7）√     （8）√    （9）√     （10）×

五、计算题

1.  解：在横向力作用下，悬臂梁不滑移的条件为

则悬臂梁在y向摩擦力

    

    

                     

    

                      

2.解：假定夹紧机构在螺栓联接并预紧的情况下近似为一刚性体，如图，在载荷及螺栓预紧力作用下，产生正压力 ， ，由于 ， 产生的摩擦力较小，则近似有

，

又由在 向的受力关系有

  

根据力矩平衡有

  

以夹紧机构的左半部分为研究对象，又由于螺栓预紧力较大，则可以认为

考虑左半部分在 向的受力关系有

由（1）、（2）、（3）、（4）、（5）得

则螺栓所受总拉力

螺栓危险截面的直径（螺纹小径 ）为

    按照粗牙普通螺纹标准（ ），选取螺纹公称直径 （螺纹小径 ）。

                                 

3.  解：

方案（a）：

设通过螺栓组对称中心并与接合面相垂直的轴线为回转轴线（螺栓2的轴线）。在工作载荷 的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力 以及由 产生的转矩 的作用。

在转矩 的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

在工作剪力 作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

 （方向与 相反）

因此  （与 同向）

               （与 反向）

      （与 反向）

则螺栓所受最大工作剪力

                 

方案 ：

设通过螺栓组对称中心 并与接合面相垂直的轴线为回转轴线。

       在工作载荷 的作用下，螺栓组联接承受横向工作剪力 以及由 产生的转矩 的作用。在转矩   的作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

在工作剪力 作用下，薄板在各螺栓所受的工作剪力

 （方向与 相反）

由图显然 与 的合力最大

因此    

则螺栓所受最大工作剪力 。

      由上面分析计算可以看出：方案 螺栓最大工作剪力较小，而且各螺栓受力相对（a）方案较均匀，方案 较好。

4. 解：4.解：（1）螺栓所受的工作载荷如图，在油压 的作用下，螺栓组联接承受轴向拉力的作用：

          轴向拉力

                   

          在轴向拉力 的作用下，各螺栓所受轴向工作载荷为

                

           （2）螺栓的预紧力

            由 及题意

           

            对于碳素钢螺栓，要求预紧力：

           

            考虑预紧力的情况下，取螺纹联接安全系数 。

            由 ， 可得

           

             

            

             因此， 才能满足此联接要求。

5. 解：（1）设螺栓弧线距离为 ，则螺栓数

       

            则  

       （2）螺栓的受力分析

            在压强 的作用下，螺栓联接承受轴向力

           

            在轴向力 的作用下，各螺栓所受的轴向工作载荷为

           

            单个螺栓承受的总拉力

           

        （3）螺栓危险截面的直径（螺纹小径 ）为

            
6. 解：（1）在力 的作用下，螺栓组联接受到倾覆力矩 作用：

         

            （2）在倾覆力矩 作用下，上面两螺栓受到加载作用，而下面两螺栓受到减载作用，故上面螺栓受力较大，所收拉力 ：

         

               

         即螺栓所受轴向工作载荷

     （3）在力 的作用下，根据联接接合面不滑移条件 有

        

   取

           （4）    螺栓所受总拉力：

   

           （5）    螺栓危险截面的直径（螺纹小径 ）为

         

7 .   解：（1）

  （2）由残余预紧力 得：

当 时，

  （3）由应力幅 得：

               

8. 解题要点：

（Ⅰ）该螺栓组受预紧里后再承受轴向工作载荷；

（Ⅱ）当吊环位置由对称中心 移至 时，螺栓组受倾覆力矩 ，在倾覆力矩作用下，左上角螺栓受到加载作用，右下角螺栓受到减载作用，故左上角螺栓受力较大，螺栓组的强度计算应以左上角螺栓为对象。

解：（1）在轴向 的作用下，各螺栓所受的工作拉力         

   由于工作拉力位于通过螺栓组 的轴线，因此螺栓所受的轴向工作载荷为                                                   

   螺栓所受的总拉力为                                        

   螺栓危险截面的拉伸强度条件为                                

   由式（1）、（2）、（3）得 

   即                    

   可得                  

（2）    轴向载荷 作用下，螺栓所受工作拉力

                    

在工作载荷 的作用下，螺栓组承受的倾覆力矩

        

左上角螺栓受载荷

          

故左上角螺栓所受轴向工作载荷即工作拉力为

        

（3）    螺栓所受的总拉力为

        

螺栓危险截面的拉伸应力为

  

因此，该落实组联接安全。

9.解题要点：

   要弄清楚轴向工作载荷螺栓联接的变形与力的关系线图，尤其是螺栓刚度 和被联接件刚度 不同时线图的变化情况。

解：

   (1)减小 ， 在 、 、 不变时， ， 即减小 ；

     增大 ， ，在 、 、 不变时， ， 即减小 ；反之，减小 时 ，即增大 。

(2)螺栓的总拉力

由 得螺栓残余预紧力为

10. 解题要点：

（Ⅰ）载荷 产生倾覆力矩 ，在 作用下，左边的两个螺栓所受轴向拉力较大，容易拉断实效，因此所需螺栓小径 的计算应以左边两螺栓为对象；

（Ⅱ）在横向载荷 的作用下，支架可能产生滑移，使联接失效。为此，要保证在螺栓预紧力作用下，联接的接合面间产生的摩擦力大于横向载荷与防滑系数的乘积；

（Ⅲ）在倾覆力矩 的作用下，支架与立柱接合面压溃失效，应校核结合面右部的压强。本题末要求此项计算。

解：

在力 的作用下：

      （1）    螺栓组联接承受的倾覆力矩（顺时针方向）；

          

      （2）    在倾覆力矩 的作用下,左边的两螺栓受力较大，所受载荷 ；

          

（3）在横向力 作用下，支架与立柱接合面可能产生滑移，根据不滑移条件

          

     可得     

（4）左边螺栓所受总拉力 ：

           

（5）螺栓的许用应力

           

（6）螺栓危险截面的直径（螺纹小径 ）