第三章 螺纹联接与螺旋传动
1．常用螺纹有哪几类？哪些用于联接，哪些用于传动，为什么？哪些是标准螺纹？ 常用的有：三角螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹和锯齿形螺纹。三角螺纹用于联接，其余用于传动。因三角螺纹自锁性好，其它螺纹传动效率高。除矩形螺纹外，其余均为标准螺纹。 2．何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？预紧力的最大值如何控制？
螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧，是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用。预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性（防松能力）。拧紧后，预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%。
3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？ 螺纹联接有4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。
4．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？ 考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。
5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？
1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。 6．为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈（使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度）？
因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等，第一圈螺纹受载最大，约为总载荷的1/3，逐圈递减，第八圈螺纹几乎不受载，第十圈没用。所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度。
7．联接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？ 因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。
三、简答题
3-41．一刚性凸缘联轴器用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数目，也不能增加螺栓的直径。试提出三种提高转矩的方法。
3-42．普通螺纹分为粗牙和细牙螺纹，请问细牙螺纹有什么特点？用于何处？ 3-43．常用螺纹联接的类型有哪几种？应用场合是什么？ 3-44．什么是螺纹联接的紧联接和松联接？
3-45．螺纹联接的防松方法常用的有几种？工作原理是什么？举例说明。 3-46．在紧螺栓联接的强度计算中，为什么将轴向拉力加大30%？ 3-47．普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷？
3-48．受预紧力QP和轴向工作载荷F的紧螺栓联接，螺栓受的总拉力Q = QP+F吗？ 3-49．螺栓的机械性能等级为的含义是什么？ 3-50．提高螺栓联接强度的措施有哪些？
五、结构分析题
3-54．分析题3-55图所示的螺纹联接结构，找出其中的错误，简单说明原因，并画图改正。
a b c
题3-55 图
3．简答题（仅供参考）
3-41．答：1）改变材料，提高螺栓、螺母的强度级别。2）改用铰制孔螺栓联接。3）在被联接件之间加入减载零件，如减载销，减灾套等。
3-42．答：细牙螺纹螺距小、螺纹升角小、自琐性好，强度高，但不耐磨损、易滑脱。用于粗牙对强度影响较大的零件（如轴和管状件）、受冲击振动和变载荷的联接、薄壁零件的联接、微调机构等等。
3-43．答：常用的螺纹联接有4种类型：（1）螺栓联接：用于被联接件不太厚有足够的装配空间的场合。（2）双头螺栓联接：用于被联接件之一很厚，又经常拆装的场合。（3）螺钉联接：用于被联接件之一很厚，又不经常拆装的场合。（4）紧钉螺钉联接：用于固定两被联接件的相对位置，并且传动力和力矩不大的场合。
3-44．答：装配时拧紧的螺纹联接为紧联接，反之为松联接。
3-45．答：有3种。（1）摩擦防松：靠维持螺纹牙间不变的正压力来保证足够的摩擦力，如双螺母。（2）机械防松：用机械固定的方法使螺纹副之间无相对运动。如止动垫圈。（3）破坏螺纹副：使螺纹副破坏，如冲点法。
3-46．答：因为在拧紧螺栓时，螺栓是受拉伸和扭转复合作用，要考虑扭转力的作用，还要考虑补充拧紧，所以要轴向拉力加大30%。
3-47．答：普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷，铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。
3-48．答：考虑联接件和被联接件的弹性变形，在螺杆受各种拉力F拉伸时，被联接
??F。?，所以工作总拉力Q?QP件被放松，则结合面的预紧力QP变小，成为剩余预紧力QP
3-49．答：强度极限?B?400 MPa。屈服极限?S?320 MPa
3-50．答：5种：（1）改善载荷在螺纹牙间的分配，如：环槽螺母，目的是使载荷上移悬
置螺母，使螺杆螺母都受拉。（2）减小螺栓的应力幅，如采用柔性螺栓，目的是减小联接件的刚度。（3）减小应力集中，如采用较大的过渡圆角或卸荷结构。（4）避免附加弯曲应力，如采用凸台和沉头座。（5）采用合理的制造工艺，如：滚压、表面硬化处理等。
5．结构分析题
3-65 主要结构错误分析如下： a．铰制孔螺栓联接
（1）螺纹的大径应小于铰制孔配合直径 （2）弹簧垫圈的切口倾斜方向错误 （3）螺纹部分长度不够 （4）螺栓无法由下向上装入 b．双头螺柱联接
（1）螺纹孔的的深度应大于螺杆拧入深度
（2）螺纹孔内没有光孔，深度应大于螺纹孔，否则螺纹不能加工 （3）上端螺柱的螺纹部分长度不够
（4）下端螺柱无螺纹部分不可能拧入被联接件2的螺纹孔 （5）上边的被联接件应该有通孔，其孔径应大于螺杆直径 c．螺钉联接
（1）螺钉头的周围空间尺寸太小，更没有扳手空间，圆柱螺钉头也不能拧紧 （2）上面的被联接件必须为光孔，不能是螺纹孔 （3）下面的被联接件应有螺纹，
（4）光孔的直径应与螺纹小径近似相同，而不是等于螺纹大经 （5）缺少防松措施
a b c
题3-55 解图
第四章 键和花键联接