机械设计试卷
试卷号：39
学校：齐齐哈尔大学 专业： 学号：______ 考试时间：120分钟
（请考生注意，本试卷共49页）
大题 成绩
一
二
三
四
五
六
七
年级：
院系： 班级： 姓名：_______ 试卷总分：100
一. 是非题：正确的在（）中写“＋”，错误的在（）中写“－”（本大题共 20 小题，每小题-5
分，总计 -100 分 ）
1、一个双线螺纹副, 螺距为4mm, 则螺杆相对螺母转过一圈时, 它们沿轴向相对移动
的距离应为4mm 。 ( )
2、三角形螺纹由于当量摩擦系数大，强度高，所以是常用的联接螺纹。 ( ) 3、采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，但不需要
经常装拆，宜采用双头螺柱联接。
4、普通螺栓联接的强度计算，主要是计算螺栓的剪切强度。
( )
( )
5、
( )
6、7、8、 ( )
9、10、受轴向载荷的紧螺栓联接的螺栓所受的总拉力是预紧力与工作拉力之和。 ( ) 11、设计外载荷是轴向变载荷的紧螺栓联接，除考虑螺栓的静强度外，还必须根据
螺栓的最大应力幅来验算其疲劳强度。 性能变坏。
( ) ( )
12、螺纹副在摩擦系数一定时，增加螺纹的牙型角，则当量摩擦系数减小，自锁
13、在受轴向变载荷的紧螺栓联接中，使用柔性螺栓，其主要作用是降低螺栓的
应力幅。 ( )
14、受翻转（倾覆）力矩作用的螺栓组联接中，螺栓的位置应尽量远离接合面的
几何形心。 ( )
15、对受横向变载荷的普通螺栓联接适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。 ( )
16、在受轴向变载荷的紧螺栓联接结构中，在两个被联接件之间加入橡胶垫片，
17181920
二. 选择题：把正确的选项代号填入（）中（本大题共 49 小题，总计 -184 分 ）
1、本小题-4分
常见的联接螺纹是_________。 A. 左旋单线 B. 右旋双线 C. 右旋单线
2、本小题-4分
D. 左旋双线
螺纹的牙型角为α，升角为ψ，螺纹副当量摩擦角为ρv ，则螺纹副的自锁条件为_______________。
A. ψ≤α
3、本小题-4分
B. α≤ρv C. ψ≤ρv D. ρv ≤ψ
相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，小径大，故细牙螺纹的_______。
A. 自锁性好，钉杆受拉强度低 C. 自锁性差，钉杆受拉强度高
4、本小题-4分
B. 自锁性好，钉杆受拉强度高 D. 自锁性差，钉杆受拉强度低
（强度——指螺纹杆的承载能力。） 用作调节或阻塞的螺纹，应采用_____。 A. 三角形粗牙螺纹
5、本小题-4分
B. 矩形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 三角形细牙螺纹
标注螺纹时______。 A. 右旋螺纹不必注明
C. 左、右旋螺纹都必须注明
6、本小题-4分
B. 左旋螺纹不必注明
D. 左、右旋螺纹都不必注明
图示为一螺旋拉紧器，设按图示方向转动螺母套筒3，将保证两螺杆1、2相互靠
7 8、本小题-4分
螺纹副中一个零件相对于另一个转过一圈时，它们沿轴线方向相对移动的距离是______。
A. 线数⨯螺距
9、本小题-4分
B. 一个螺距 C. 线数⨯导程 D. 导程/线数
调节机构中，若采用双线螺纹，螺距为2 mm，为使螺杆沿轴向移动18 mm（螺母只能转动），则螺母应转的圈数为______。
A.9 B.5 C.4.5 D.4
10、本小题-4分
拧紧螺母时的效率，主要与螺纹的______有关。 A. 升角
B. 线数
C. 升角和牙型角
D. 螺距和牙型角
11、本小题-4分
在用于传动的几种螺纹中，矩形螺纹的主要优点是______。 A. 自锁性能好
12、本小题-4分
B. 制造方便 C. 传动效率高 D. 强度较高
锯齿形螺纹两侧的牙型角分别为3︒和30︒，在螺纹升角相同的条件下，其传动效率______。
A. 低于矩形螺纹，而与梯形螺纹相同
B. 高于三角形螺纹，而低于梯形螺纹
C. 仅低于矩形螺纹，比三角形、梯形螺纹都高 D. 低于矩形螺纹，而与三角形螺纹相同
13、本小题-4分
单线螺纹的大径d ＝10mm ，中径d 2＝9.026mm ，小径d 1＝8.376mm, 螺距P =1.5mm,则螺纹的升角ψ为______。
A.2.734︒
14、本小题-4分
B.3.028︒ C.3.263︒ D.6.039︒
螺栓常用材料为______。
A. 45钢 B. HT200 C.20Cr
15
D.ZG270–500
系数μ为 16A. 17
外载荷是轴向载荷的紧螺栓联接, 设螺栓的预紧力为F ', 外载荷为F , 则螺栓受的总拉力F 0_________。
A. ＝F '＋F
18、本小题-4分
B. F '＋F
D. ＝F '＋F
2
我国国家标准规定，螺栓的强度级别是按其材料的______来进行划分的。 A. 抗拉强度极限σB B. 屈服极限σS C. 抗拉强度极限与屈服极限
19、本小题-4分
D. 硬度HBS
螺纹根部的横截面面积A 与πd 12（d 1为螺纹小径）相比较，实际上______。
4
A. A ＝πd 12
4
B. A >πd 12
4
C. A
4
D. A ≤πd 12
4
20、本小题-4分
被联接件受横向外力作用时，如采用铰制孔用螺栓联接，其失效主要是______。 A. 螺纹处拉断
B. 螺纹处拉、扭断裂
C. 螺栓杆剪断或螺栓或被联接件挤压破坏 D. 螺纹根部弯曲断裂
21、本小题-4分
对受轴向变载荷的紧螺栓联接，除考虑它的静强度外，还必须根据螺栓的______来验算它的疲劳强度。
A. 最大工作应力
22、本小题-4分
B. 最小工作应力 C. 平均工作应力 D. 应力幅
在螺栓的直径参数中，______与螺栓的抗拉强度关系最大。（只选一个） A. 中径
B. 小径
C. 大径
D. 大径/螺距
23、本小题-4分
为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应______。 A. 增加螺栓刚度 C. 降低被联接件刚度
24、本小题-4分
B. 降低螺栓刚度
D. 加大被联接件尺寸
在通用机械中，共同完成一个联接任务的一组联接螺栓，虽然受力不同，但仍应采用相同材料和尺寸的螺栓，这主要是为了______。
A. 外形美观 B. 购买同一规格的螺栓联接件比较方便 C. 便于加工和安装 D. 设计计算方便
25、本小题-4分
滚压螺纹比车制螺纹______。 A. 强度高，生产率低 B. 强度低，生产率高 C. 强度高，生产率高
26、本小题-4分
D. 强度低，生产率低
设摩擦系数为μ，公制三角形螺纹副的当量摩擦系数为μv ，则______。 A. μv =2μ B. μv =1.74μ C. μv =1.155μ D. μv =μ
27、本小题-4分
梯形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数μ=0.2，则当量摩擦角ρv ＝______。 A.11.5︒
B.11.7︒
C.12.0︒
D.13.0︒
28、本小题-4分
若螺纹的升角ψ等于螺纹副的当量摩擦角ρv ＝8.8︒，则拧紧螺母时的效率为______。 A. 0.5
B. 0.488 C. 0.312
D. 1
29、本小题-4分
在防止螺纹联接松脱的各种措施中，当承受冲击或振动载荷时，______是无效的。 A. 采用具有增大摩擦力的防松装置，如螺母与被联接件之间安装弹簧垫圈。 B. 采用以机械方法来阻止回松的装置，如用六角槽形螺母与开口销。 C. 采用人为方法（如胶或焊）将螺纹副变为不能转动。
D. 设计时使螺纹联接具有自锁性（即使螺纹升角小于当量摩擦角）。
30、本小题-4分
外载荷是轴向载荷的紧螺栓联接，螺栓的预紧力F '是用公式______来进行计算的。
式中：F ——轴向外载荷，F ''——剩余预紧力，χ——螺栓的相对刚度，
χ＝C 1
，C 1、C 2分别为螺栓和被联接件的刚度。 2
1
A. F '=F ''+F
C. F '=F ''+(1+χ) F
31、本小题-4分
B. F '=F ''+χF
D. F '=F ''+(1－χ) F
在紧螺栓联接中，若螺母或螺栓头的支承面不垂直于螺栓的中心线，则螺栓内将产生的应力为_____。
A. 拉伸应力
32、本小题-4分
B. 拉伸应力和扭转应力
C. 拉抻应力和弯曲应力 D.拉抻应力，弯曲应力和扭转应力 受拉螺栓的断裂，发生在______的几率最多。 A. 靠近螺杆头的部位 B. 螺杆当中的部位 C. 螺纹收尾的部位
33、本小题-4分
D. 靠近螺母支承面的螺纹部位
被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为______。
A. 剪切或挤压破坏
C. 拉、扭联合作用下断裂
34、本小题-4分
B. 拉断
D. 拉、扭联合作用下塑性变形
设计紧联接螺栓时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，即许用应力取得愈小。这是由于直径小时______。
A. 螺纹部分的应力集中愈严重 B. 加工螺纹时愈容易产生缺陷
C. 拧紧时愈容易拧断
35、本小题-4分
D. 材料的机械性能愈不易保证
强度等级为6.8级的螺栓材料屈服极限 S 等于______。 A. 600 MPa B. 800 MPa C. 680 MPa D. 480 MPa
36、本小题-4分
受翻转（倾覆）力矩的螺栓联接中，螺栓位置的布置应按以下原则______。 A. 为提高承载能力，螺栓应远离被联接件的几何形心 B. 为使被联接件受力均匀，应使螺栓均匀分布 C. 为提高承载能力，应远离翻转轴线 D. 螺栓应布置在受拉力侧
37、本小题-4分
被联接件与螺母或螺栓头相接触的支承面均应平整，这是为了______。 A. 外形美观 B. 装拆方便 C. 避免削弱螺栓强度
38
D. 防止擦伤螺母或螺栓头的接触表面
A. C. 39A. C. 40A. C. 41、本小题-3分
当螺栓联接的被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或沉孔（沉头座、鱼眼坑），其目的是______。
A. 易拧紧
C. 增大接触面，提高承载能力
43、本小题-3分
B. 避免偏心载荷 D. 外观好
计算图示锯盘轴轴端螺纹预紧力公式为______。 A. F '＝F ⨯D /(2⨯d ) C. F '=K f ⨯F ⨯D /(μ⨯d )
B. F '=K f ⨯F ⨯D /(μ⨯d ⨯2) D. F '=F ⨯D /(μ⨯d ⨯2）
F 44实心的换成空心的，则________。
A. 螺栓的总拉力F 0增高，联接的紧密性降低
B. F 0降低，紧密性增高 C. F 0与紧密性同时增高
D. F 0与紧密性同时降低
F 0为容器中有压力时螺栓所受总拉力。
45、本小题-3分
压力容器盖的紧螺栓组联接，外载荷F 为变载荷（0F ），若螺栓的最大总拉力F 0max 和剩余预紧力F ''不变，只将凸缘间的橡胶垫片去掉，改为不用垫片，则螺栓的应力幅σa 与预紧力F '为______。
A. σa 增大，F '应适当减小 B. σa 增大，F '应适当增大
A. 螺纹防松 C. 增大螺栓长度
48、本小题-3分
B. 在被联接件间加垫片 D. 采用精制螺栓
如图所示，在螺母下放置弹性元件，其目的是为了______。 A. 减小螺栓刚度，降低变载荷下的应力幅 B.
C. D. 49
A. F 'μ
D 1-d 0D
21
33
-d
3
20
32
B. F 'μ
3
2
1
D 1-d 0D -d
2321
33
20
C. F 'μ
2
1
D 1-d 0D 1-d 0
2
D. F 'μ
3
1
D 1-d 0D 1-d 0
3
式中：F '——预紧力，μ——螺母与被联接件接触面之间的摩擦系数，
D 1、d 0——环形接触端面的最大、最小直径。
三. 填空题：把答案写在题中的空格里（本大题共 40 小题，每小题-5分，总计 -200 分 ）
1、设螺纹的线数为n ，螺距为P ，小径为d 1，中径为d 2，大径为d ，则螺纹的升
角ψ应为____________。
2、用于薄壁零件联接的螺纹, 应采用_______________。 3、受单向轴向力的螺旋传动宜采用_______________螺纹。 4、普通三角形螺纹的牙型角为____________度。 5、常用联接螺纹的旋向为____________旋。 6、普通螺栓的公称直径为螺纹______径。
7、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。
8、螺纹调节机构中，如螺纹为双线，螺距为2 mm，中径为12.7 mm,当螺杆转3圈时，则螺母轴向移动______ mm。
9、若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的
___________________。
10、具有自锁性的螺旋传动，其传动效率最高不会超过______。
11、用于联接的螺纹，其牙形为三角形，这是因为___________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
12、梯形螺纹与其他几种用于传动的螺纹相比较，其优点是_______________。 13、在常用的螺纹牙型中，______形螺纹传动效率最高，______形螺纹自锁性最
好。
14、采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度很大，且材料较软，强度较低，需要
经常装拆的情况下，一般宜采用______________________________。
15、被联接件受横向外力作用时，若采用一组普通螺栓联接，则靠___________ _______________________________来承受外力。
16、受轴向工作载荷F 作用的紧螺栓联接，若螺栓和被联接件的刚度分别为C 1和
C 2，其预紧力为F '
，则螺栓所受总拉力F 0＝____________________。
17、受轴向工作载荷F 作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1和C 2，
其预紧力为F '，则剩余预紧力F ''为___________________。
18、紧联接螺栓在拉伸和扭转复合作用下的当量应力通常是按照第______强度理论进行计算的。
19、强度级别为6.8级的螺栓材料，其屈服极限σS ＝______ MPa。
20、设双线螺纹的大径d ＝20mm ，小径d 1=17.294mm，中径d 2=18.376mm，螺距
P ＝2.5mm ，则螺纹升角ψ为__________。（要写出计算式及结果。）
21、设摩擦系数为μ，梯形螺纹副的当量摩擦系数μv 等于_____________。（写出计算公式及结果。）
22、公制三角形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数μ=0.2，则其当量摩擦角ρv 等于________________。（写出计算公式及结果。）
23、已知梯形螺纹的大径d =40 mm，小径d 1=29mm , 中径d 2=35mm , 螺距P ＝
10 mm，螺纹线数n =2，螺纹副的摩擦系数μ=0.1，则螺纹副的升角为______，当量摩擦系数为______，传动效率为______。
24、一梯形螺纹大径d =20mm，小径d 1=15. 5mm , 中径d 2=18mm , 螺距P ＝４mm ，
螺纹线数n =2，则螺纹升角ψ为___________。（列出算式及写出结果。）
25、设d 2为螺纹中径，ψ为螺纹升角，ρv 为当量摩擦角，对于联接螺纹，在预紧力
F '时拧紧的螺母，螺纹副中的摩擦阻力矩为____________。
26、压力容器盖的紧螺栓组联接中，若螺栓预紧力和容器内的压力不变，但将凸
缘间的软铜垫片换成橡胶垫片，则螺栓的总拉力______，联接的紧密性______。
27、受轴向变载荷（0F ）的紧螺栓联接，设χ为螺栓的相对刚度，A 为螺栓的横
C 1C 1+C 2
截面面积，则螺栓承受的应力幅σa 为______。（χ=，C 2、C 2分别为螺栓与被
联接件的刚度）。
28、压力容器盖的紧螺栓组联接，外载荷F 为变载荷（F 0），若螺栓的最大总拉力F 0和剩余预紧力F ''不变，只将螺栓由实心的变成空心的，则螺栓的应力幅
σa ______，预紧力F '应适当______。
29、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C 1远远大于被联接件的刚度C 2，
则螺栓中的总拉力F 0接近____________________________________。
30、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C 1远远小于被联接件的刚度C 2，
则不论工作载荷F 是否变化，螺栓中的总拉力F 0接近________。
31、普通紧螺栓组联接所受载荷可分解为______________，_______________，
________________，______________四种基本载荷的组合。
32
33343536、一锯齿形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数μ=0.15，则当量摩擦角ρv 等于___________________。（写出计算公式及结果。）
37、我国国家标准规定，螺母的强度级别按材料的________来进行划分的。
38、图示为两根钢梁由两块钢盖板用8个（每侧4个）普通螺栓联接，每个螺栓
危险截面的横截面积为225m m 2，作用在梁上的横向外力F ＝18000 N，钢梁与盖板接
2、本小题-2分
与粗牙螺纹相比，细牙螺纹有什么特点？
3、本小题-2分
螺纹升角ψ的大小，对螺纹副的自锁性和效率有何影响？试简述之。
4、本小题8分
圆柱普通螺纹主要几何参数有哪些？试简述之。
5、本小题1分
按螺纹的旋向不同，螺纹分为哪几种？如何判别螺旋的旋向？要求各画一简图。
6、本小题-2分
按螺纹的线数不同，螺纹分为几种？如何区别？
7、本小题8分
螺纹联接主要有哪几种类型？试简述其特点及适用场合。（不要求画图。）
试以6.8级螺栓说明螺栓机械性能等级，并说明其屈服极限σS 应为多少？
11、本小题1分
受拉普通螺栓联接的主要失效形式有哪些？其设计准则是什么？
12、本小题-4分
受拉紧螺栓联接中，螺栓的强度计算公式d 1≥[4⨯1. 3F '/(π⨯[σ]) ]中的系数“1.3”是考虑什么因素而引入的？
13、本小题8分
1画出普通螺栓联接在拧紧时螺栓各截面所受载荷图，并写出强度计算公式。
14、本小题-2分
试述螺栓刚度、被联接件刚度对受拉紧螺栓联接中螺栓疲劳强度的影响及所采取的相应措施。
15、本小题-2分
为什么要防止螺栓受偏心载荷？如何防止？
16、本小题-2分
组成螺纹副的外螺纹和内螺纹需具备什么条件？
17、本小题1分
拧紧螺母时，螺纹副的效率如何计算？试分析提高螺纹副效率的途径。
18、本小题-4分
为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？
19、本小题3分
为什么大多数螺纹联接都要拧紧？扳动螺母拧紧联接时，拧紧力矩要克服哪些地方的摩擦阻力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么力？何谓螺纹力矩？它受哪些因素的影响？
20、本小题3分
螺栓联接中需施加的拧紧力矩的大小应怎样选择? 怎样控制？为什么在重要的螺栓联接中不宜用小于M12～M16的螺栓？
21、本小题1分
联接螺纹是具有自锁性的螺纹，为什么还需防松？防松的根本问题是什么？按防松原理不同，防松的方法可分为几类？
22、本小题1分
为什么说螺栓的受力与被联接件承受的载荷既有联系又有区别？被联接件受横向载荷时，螺栓是否就一定受剪切？
23、本小题11分
受预紧力F '和轴向工作载荷F 的紧螺栓联接，一般情况下为什么螺栓总拉力F 0并不等于F '与F 之和？试从静力平衡和变形协调条件用受力－变形图加以说明。
24、本小题8分
设C 1、C 2分别为螺栓和被联接件的刚度，δ1、δ2分别为受预紧力F '时螺栓的伸长量和被联接件的缩短量，试从静力平衡和变形协调条件求证：当受工作载荷F 以后，被联接件间剩余预紧力F ''=F '-
25、本小题8分
C 2C 1+C 2
F 。
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，预紧力为F '，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2，工作载荷在0～F 之间变化，试作出受力–变形图，此时螺栓的总拉力怎样变化？拉力变化幅为多少？
26、本小题8分
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2，工作载荷在0～F 之间变化，试由力–变形图上说明，当C 1、工作载荷、剩余预紧力F ''不变，而增大被联接件刚度C 2时，对螺栓疲劳强度的影响。
27、本小题-2分
推导图示夹紧联接的螺栓受力计算公式（螺栓数为2）。
其工况、主要失效形式及强度计算准则，列出强度计算公式。
29、本小题3分
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，预紧力为F '，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2。
1) 当工作载荷F 为静载荷时，写出强度条件计算公式； 2) 当工作载荷在0到F 之间变化时，写出强度条件计算公式。
30、本小题-2分
铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么？
31、本小题8分
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2，工作载荷在0～F 之间变化，试由力－变形图上说明，当C 2、工作载荷、剩余预紧力F ''不变，而螺栓刚度C 1减小时对螺栓疲劳强度的影响。
32 33 34试提出两种提高调整螺纹的微调性能（即能得到更微小的调整位移）的方法。
35、本小题-4分
受预紧力F '与工作拉力F 的紧螺栓联接的应力计算公式为
σ
ca
=(1. 3⨯4F 0) /(πd 1) ，该公式所计算的是什么工作状态？
2
式中F 0为螺栓总拉力，F 0=F '+FC 1/(C 1+C 2) ，F 为工作拉力，C 1、C 2分别为螺栓和被联接件的刚度；d 1为螺栓小径。
36、本小题8分
37 38、本小题18分
图示的底板用普通螺栓组联接，外力F 作用于包含x 轴并垂直于底板接缝平面内。设螺栓和被联接件的刚度分别为C 1和C 2，接缝面间的摩擦系数为μ，防滑系数（可靠系数）为K f ，底板与基座薄弱材料的许用挤压应力为[σp ]，螺栓的许用拉应力为[σ]。
1）将F 力向接缝中心O 简化，求出联接的受力情况； 2）求保证底板不滑移，每个螺栓应有的预紧力F '； 3）判断哪个螺栓受力最大，并确定螺栓的最小直径； 4）如何判定接缝面不会压坏； 5）如何检验接缝面间是否出现间隙。
3、本小题1分
画出普通螺栓联接结构图（螺栓、弹簧垫圈、被联接件装配在一起的结构）。
4、本小题1分
画出铰制孔用螺栓联接结构图（包括螺栓、被联接件的装配图）。
5、本小题1分
画出双头螺柱联接结构（包括螺柱、螺母、弹簧垫圈、被联接件的装配图）。
6、本小题-2分
试改正下图中的错误结构（另画出一正确结构图即可）。
构图。
9 10
图示吊钩起重量W ＝20 kN，吊钩材料为5.8级，Q235，σS =400MPa ，起重用，取安全系数[S S ]=5，试求吊钩螺纹部分所需最小直径。
4、本小题-3分
图示螺栓联接结构，当工作载荷F =5000N加在下端后，在结合面A 处（指该环形面）仍要求保持一定剩余预紧力，其大小F "=1.4F ，设螺栓材料的拉伸许用应力为
[σ]=200MPa，试列出螺栓的强度计算公式，并求出要求的螺栓危险截面直径。
5、本小题-2分
刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接，螺栓均匀分布在D ＝155 mm的圆周上，接合面摩擦系数μ=0.12，摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）K f =1. 2。若联轴器传递的转矩T ＝1500 N⋅m ，问每个螺栓预紧力F '应为多大？
6、本小题1分
一受轴向外载荷F ＝1000 N的紧螺栓联接，螺栓的刚度为C 1，被联接件的刚度为
C 2，且C 2＝8C 1；预紧力
F '＝1000 N。试求螺栓中的总拉力F 0和被联接件中的剩余预
紧力F "。
7、本小题1分
图示轴承盖用4个螺钉固定于铸铁箱体上，已知作用于轴承盖上的力F Q ＝10.4kN ，螺钉材料为Q235钢，屈服极限σS =240MPa ，取剩余预紧力F "为工作拉力的0.4倍，不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，求螺栓所需最小直径。
8、本小题-2分
1
设螺栓刚度C 1为被联接件刚度C 2的，当螺栓的预紧力F '为60kN ，轴向工作载
3
荷在40kN 至10kN 之间交替变化时，试计算作用在螺栓上对应的拉力变化幅值范围。
9、本小题1分
用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力F max =10kN , 螺钉刚度与被联接件刚度之比
C 1C 2
=13
，试求：
1）为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力； 2）若预紧力为10kN ，工作螺钉的剩余预紧力为多少？
10、本小题1分
如图所示起重机卷筒，钢丝绳起重量W ＝60000N ，利用双头螺柱夹紧产生的摩擦力矩使转矩由齿轮传到卷筒上。8个螺柱均匀分布在直径D 1=500mm 的圆周上。联接
件接触面摩擦系数μ=0.12，为了安全，希望摩擦力矩比计算值大20％，螺柱材料为6.8
图示螺栓联接中，采用两个M16（小径d 1=13. 835mm ，中径d 2=14. 701mm ，）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，σS =640MPa ，联接时不严格控制预紧力（取安全系数[S S ]=4，被联接件接合面间的摩擦系数μ=0.2。若考虑摩擦传力的可靠性系数
2材料为5.8级，Q235，σS =400MPa ，安装时不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，试确定螺栓所需最小直径。
摩擦系数μ=0.15，试求：
1）螺纹升角ψ；
2）此螺栓能否自锁？
3）若用此螺栓作起重螺杆，起重时的效率η为多少？
4、本小题3分
有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径d 1=17. 294 mm，中径
d 2=18. 376mm ）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F '=20000，不严格控制预紧力，
取安全系数[S S ]=4，气罐内径D =400mm，气压p =1MPa，螺栓采用8.8级，45钢，
σS =640MPa ，螺栓的相对刚度 5、本小题3分
C 1C 1+C 2
=0. 8
，试校核螺栓强度（取计算直径d c =d 1）。
[σ]=150M Pa , 取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，试计算螺栓直径。
递的转矩T ＝150N . m ，载荷较平稳，螺栓材料为6.8级，45钢，σS =480MPa ，不控制预紧力，安全系数取[S S ]=4，试求螺栓的最小直径。
9、本小题3分
凸缘联轴器用M16（小径d 1=13. 835mm ，中径d 2=14. 702mm ，) 普通螺栓联接。螺栓均匀分布在直径D =155mm的圆周上，接合面摩擦系数μ=0.15，传递的转矩T =800N. m ，载荷较平稳，传递摩擦力可靠性系数（防滑系数）K f =1. 2。螺栓材料为6.8级，45钢，屈服极限σS =480MPa ，安装时不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，试确定所需螺栓数z （取计算直径d c =d 1）。
10、本小题8分
如图所示凸缘联轴器，用4个M16六角头铰制孔用螺栓联接，其受剪螺栓直径为
d 0=17mm ，螺栓长
65mm ，螺纹段长28mm 。螺栓材料为Q235钢，屈服极限
σS =240MPa ，联轴器材料为HT250，强度极限σ
B
=250MPa 。联轴器传递转矩T ＝
2000N . m ，载荷较平稳，试校核螺纹联接强度。
附：受剪螺栓联接许用切应力[τ]=
σ
S
2.5
如图所示圆盘锯，锯片直径D =600mm，锯切阻力F p =500 N，用螺母将锯片夹紧在两个压紧盘之间。如压紧盘与锯片之间的摩擦系数μ=0.15，压紧盘平均直径
D 1=200mm ，求轴端螺纹的小径或计算直径。锯片工作时，压紧盘与锯片之间产生的
摩擦力矩应较工作阻力矩大20％。设轴为45钢，轴端螺纹屈服极限σS =480MPa ，
如图所示的夹紧联接柄承受静载荷F Q ＝720N ，螺栓个数z ＝2，联接柄长度L ＝250mm ，轴直径d B =60mm ，夹紧接合面摩擦系数μ＝0.15，螺栓材料为4.6级、Q235
δ1=0.1mm 度缩短δ2=0. 05mm 。求在变动工作载荷F ＝0～900N 作用下，螺栓及被联接件所受载荷的最大值与最小值。
14、本小题8分
如图所示为一冷拔扁钢，用三个M10（铰孔直径d 0=11 mm) 、8.8级的铰制孔用螺栓紧固在槽钢上，σS =640MPa 。若螺杆与孔壁的挤压强度以及槽钢本身的强度均 的工作载荷时，试求：
被联接件刚度为C 2，且C 2=
C 14
。联接剩余预紧力为最大工作载荷的1.5倍，该螺栓为
M42普通螺栓（小径d 1=37. 129 mm，中径d 2=39. 077mm ，）。螺栓许用应力幅。 [σa ]=15M Pa ，试计算该螺栓的疲劳强度（取计算直径d c =d 1）
17、本小题13分
板A 用4个普通螺钉固定在机座B 上，已知板与机座间摩擦系数μ=0.14，螺钉许用拉应力
数（可靠性系数）K f =1.2，螺钉许用应力[σ]=60M Pa ，试指出哪个螺钉是危险螺钉？并按强度计算该螺钉联接中螺钉所需的小径（或计算直径）尺寸。
件间摩擦系数μ=0. 13，螺栓许用拉伸应力[σ]=130M Pa 。（取计算直径d c =d1）
，S =320MPa 圆周上，安全系数为3.2，防滑系数（可靠性系数）K f =1. 3，螺栓公称直径d =20mm，中径d 2=18. 376mm ，小径d 1=17. 294mm ，螺栓预紧后靠摩擦力传递转矩，求能传递的最大转矩为多少（取计算直径d c =d1）。
两块截面为120mm ⨯6mm 的钢盖板和两根截面为120m m ⨯120m m 的梁相联接，板和梁之间摩擦系数μ=0.1。梁所受拉力F Q ＝60kN ，静载荷。螺栓材料为6.8级、45钢，安装时不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，考虑传递摩擦力可靠性系数（防滑系数）
中心O ' 23
有一板，用4个普通螺钉固定在机座上，机座凸起一个凸台，直径为50mm ，与板上孔的配合为φ50H7/h6，板与机座间摩擦系数μ=0.15，取可靠性系数（防滑系数）K f =1.25，螺钉许用应力[σ]=100M Pa ，螺纹计算直径按小径计算，d c =d 1=13. 835mm ，求此板能承受的最大载荷F Q 为多少？
24、本小题8分
有一板，用两个普通螺钉固定在机座上，机座凸起一个圆台，其直径为60mm ，与板上的孔相配合，配合为φ60H7/h6，板与机座间摩擦系数μ=0.11，取可靠性系数（防滑系数）K f ＝1.2，螺钉许用应力[σ]=120M Pa ，求此螺钉的螺纹小径d 1（或计算直径d c ）为多少。
25、本小题13分
受轴向力紧螺栓联接，已知螺栓刚度C 1=0. 4⨯106N /m m ，被联接件刚度
C 2=1. 6⨯10N /m m
6
，螺栓所受预紧力F '=8000N ，螺栓所受工作载荷为F ＝4000N 。
要求：
1）按比例画出螺栓与被联接件受力-变形图（比例尺自定）。
2）在图上量出螺栓所受的总拉力F 0和剩余预紧力F "，并用计算法求出此二值，互相校对。
3）若工作载荷在0～4000 N之间变化，螺栓的危险截面面积为96.6m m 2，求螺栓的应力幅σa 和平均应力σm （按计算值F 0等求σm 、σa ，不按作图求值) 。
26、本小题13分
如图所示的矩形钢板，用4个M20的铰制孔用螺栓（受剪处直径d 0=21mm ) 固定在250 mm宽的槽钢上，钢板悬臂端受外载荷F Q ＝16kN ，试求：
1）作用在螺栓上的最大合成载荷；
27图示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接预紧时的受力-变形图。
1）当工作载荷为F ＝2000N 时，求螺栓所受总拉力F 0及被联接件间剩余预紧力F "，并在图上表示出来；
2）若被联接件间不出现缝隙，最大工作载荷F max 是多少？
栓联接（螺栓小径d 1=19. 294mm ，中径d 2=20. 376mm ，），螺栓均匀分布在D 1的圆周上。螺栓的相对刚度
C 1C 1+C 2
=0. 8
，联接剩余预紧力为工作载荷的1.5倍。若螺栓的许
径d c = 29l S
紧力，取安全系数[S S ]=4。铸铁的许用挤压应力[σp ]=150M Pa ，螺栓的相对刚度
C
30、本小题11分
用4个M12普通螺钉把板1固定在零件3上，零件1与3之间有摩擦片2，各零件之间摩擦系数μ=0.13，螺钉强度级别为5.6级，σS =300MPa ，安全系数S =4.5；防滑系数
31允许的最大轴向拉力F Q =13000N，相对刚度系数
C 1C 1+C 2
=0. 3，地面允许的最大挤压
应力[σp ]=6M Pa 。讨论计算结果是否符合设计要求，对不合要求的提出改进意见。
32、本小题8分
如图示机架A 上用两个螺栓固定一杠杆B ，在杆的两端各作用一垂直于杆的水平力F P ，二力方向相反，在杆中心作用一垂直力F Q ＝2000N ，已知杠杆与机架结合面间的摩擦系数μ=0.2，联接可靠性系数(防滑系数) K f =1. 2，相对刚度系数
C 1C 1+C 2
=0. 4，
每个螺栓所受的预紧力F '＝9000N （结合面的抗压强度足够），螺栓的许用应力
[
σ 如图所示的油缸，油缸内径d a =120mm ，壁厚δ=12mm ，油缸两端的端盖用6个螺栓联接起来，螺栓与油缸均为钢制，设油缸两端的端盖可作为刚体，油的最大压力p =4MPa ，求：
1）螺栓和油缸的刚度C 1、C 2；
2）每个螺栓的平均拉力F m 和拉力变化幅F a ； 3）求螺栓的平均应力和应力幅（按螺纹小径计算）。
已知M16螺栓小径d 1=13. 835mm ，取剩余预紧力F "为工作载荷F 的1.8倍，钢 34
如图所示的油缸，油缸内径d a =110mm ，壁厚δ=12mm ，油缸两端的端盖用6个M20螺栓联接起来，螺栓与油缸均为钢制，设油缸两端的端盖可作为刚体，充油后螺栓联接的剩余预紧力F "为工作载荷F 的1.6倍，钢的弹性模量E =2⨯105M Pa ，若螺栓许用静应力[σ]=80M Pa ，许用应力幅[σa ]=12M Pa ，求：
1）螺栓和油缸的刚度C 1、C 2；
2）每个螺栓允许的最大拉力F 0和允许的拉力变化幅F a （按螺纹小径；
d 1=17. 294mm 计算）
图示a 、b 、c 三种结构，其尺寸a 、A 、B 、L 分别相同，载荷F 也相同，用两个螺钉将此板固定在壁上。
1）给出需要满足的条件，列出计算公式（未给符号自己设定）；
2）利用公式比较三种情况下的强度；
3）如此板为铸铁制造，问哪种形状较好？应如何改进？并说明原因。
36、本小题18分
[S S ]=4。铸铁的许用挤压应力[σp ]=150M Pa ，螺栓的相对刚度C 1/(C 1+C 2) =0. 3，考
虑防滑系数(可靠性系数) K f =1. 2，试求螺栓所需最小直径。
一个梁，由两块钢板用两个M16受拉普通螺栓联接而成，支持在两个支点上，支点距离l =1000mm，设螺栓许用拉应力[σ]=200M Pa ，两块钢板间摩擦系数μ=0.14，取可靠性系数(防滑系数) K f =1.2，求允许的最大力F 。
取螺栓计算直径d c =13. 84mm ，忽略板厚影响。
39、本小题3分
图中所示简支梁，中点受载荷F Q ，梁由两段组成，两段梁由普通螺栓联接，设被联接件间摩擦系数为μ，防滑系数(可靠性系数) 为K f ，螺栓许用拉伸应力为[σ]，试计算螺栓直径（只列出计算公式）。
间摩擦系数μ=0.08，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.5，螺纹小径d 1=10.106mm，螺栓的许用拉应力[σ]=100 MPa。画出螺栓受力图，求能承受的最大力F 为多少（取螺纹
41、本小题5分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝500mm ，a =100mm。钢板间摩擦系数μ=0.12，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.3，螺纹小径d 1=17.294mm，螺栓的许用拉应力[σ]=150MPa。画出螺栓受力图，求能承受的最大力F 为多少（取螺纹计算直径d c =d 1）。
42、本小题6分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝400mm ，a =70mm。钢板间摩擦系数μ=0.12，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.4，螺纹小径d 1=13.835mm，螺栓的许用拉应力[σ]=120MPa。画出螺栓受力图，求能承受的最大力F 为多少（取螺纹计
43、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝420mm ，a =70mm。钢板间摩擦系数μ=0.12，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.2，螺纹小径d 1=13.835mm，螺栓的许用拉应力[σ]=125MPa。求能承受的最大载荷F 为多少（取螺纹计算直径d c =d 1）。
44、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝450mm ，a =60mm。钢板间
45、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝480mm ，a =80mm。钢板间摩擦系数μ=0.14，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.1，螺纹小径d 1=10.106mm，螺栓的许用拉应力[σ]=120MPa。求能承受的最大载荷F 为多少（取螺纹计算直径d c =d 1）。
46、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝400mm ，a =70mm。钢板间
47、本小题8分
在气缸盖的螺栓联接中，缸内气体压力p 在0~0.65MPa之间循环变化，要求剩余预紧力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =1050mm，螺栓数目z =24，螺栓相对刚度K c =0.8，螺栓的屈服极限σS =640MPa，若取联接的静强度安全系S =4，许
用应力幅[σa ]=20MPa，计算螺栓的小径d 1（或计算直径d c ）至少要多少。
力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =800mm，螺栓数目z =24，螺
49力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =900mm，螺栓数目z =16，螺栓相对刚度K c
=0.8，螺栓的屈服极限σ=480MPa，若取联接的静强度安全系S =3.5，许用
50
在气缸盖的螺栓联接中，缸内气体压力p 在0~0.6MPa之间循环变化，要求剩余预紧力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =1000mm，螺栓数目z =16，螺栓相对刚度K
51摩擦系数μ=0.12，联接可靠系数（防滑系数）K f =1.4，螺栓的许用拉应力[σ]=120MPa，F
52用四个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =60mm，L ＝350mm 。钢板间摩擦系数μ=0.08，联接可靠系数（防滑系数）K f =1.1，螺栓的许用拉应力[σ]=110MPa，F =320N，试计算螺栓的小径d 1（或计算直径d c ）至少要多少。
用四个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =100mm，L ＝500mm 。钢板
F 54用四个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =70mm，L ＝400mm 。钢板间摩擦系数μ=0.10，联接可靠系数（防滑系数）K f =1.2，螺栓的许用拉应力[σ]=80MPa，F =500N，试计算螺栓的小径d 1（或计算直径d c ）至少要多少。
55、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =150mm，b =100mm，L ＝600mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=196MPa，许用挤压应力[σp ]=220MPa，钢板A 厚
56、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =180mm，b =80mm，L ＝640mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=170MPa，许用挤压应力[σp ]=210MPa，钢板A 厚12mm ，钢板B 厚25mm ，F =14kN，试计算螺栓受剪面直径d 0至少要多少。
57、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =160mm，b =80mm，L ＝580mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=180MPa，许用挤压应力[σp ]=200MPa，钢板A 厚
58、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =140mm，b =60mm，L ＝560mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=190MPa，许用挤压应力[σp ]=240MPa，钢板A 厚12mm ，钢板B 厚25mm ，F =11.8kN，试计算螺栓受剪面直径d 0至少要多少。
机械设计试卷
试卷号：39
学校：齐齐哈尔大学 专业： 学号：______ 考试时间：120分钟
（请考生注意，本试卷共49页）
大题 成绩
一
二
三
四
五
六
七
年级：
院系： 班级： 姓名：_______ 试卷总分：100
一. 是非题：正确的在（）中写“＋”，错误的在（）中写“－”（本大题共 20 小题，每小题-5
分，总计 -100 分 ）
1、一个双线螺纹副, 螺距为4mm, 则螺杆相对螺母转过一圈时, 它们沿轴向相对移动
的距离应为4mm 。 ( )
2、三角形螺纹由于当量摩擦系数大，强度高，所以是常用的联接螺纹。 ( ) 3、采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，但不需要
经常装拆，宜采用双头螺柱联接。
4、普通螺栓联接的强度计算，主要是计算螺栓的剪切强度。
( )
( )
5、
( )
6、7、8、 ( )
9、10、受轴向载荷的紧螺栓联接的螺栓所受的总拉力是预紧力与工作拉力之和。 ( ) 11、设计外载荷是轴向变载荷的紧螺栓联接，除考虑螺栓的静强度外，还必须根据
螺栓的最大应力幅来验算其疲劳强度。 性能变坏。
( ) ( )
12、螺纹副在摩擦系数一定时，增加螺纹的牙型角，则当量摩擦系数减小，自锁
13、在受轴向变载荷的紧螺栓联接中，使用柔性螺栓，其主要作用是降低螺栓的
应力幅。 ( )
14、受翻转（倾覆）力矩作用的螺栓组联接中，螺栓的位置应尽量远离接合面的
几何形心。 ( )
15、对受横向变载荷的普通螺栓联接适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。 ( )
16、在受轴向变载荷的紧螺栓联接结构中，在两个被联接件之间加入橡胶垫片，
17181920
二. 选择题：把正确的选项代号填入（）中（本大题共 49 小题，总计 -184 分 ）
1、本小题-4分
常见的联接螺纹是_________。 A. 左旋单线 B. 右旋双线 C. 右旋单线
2、本小题-4分
D. 左旋双线
螺纹的牙型角为α，升角为ψ，螺纹副当量摩擦角为ρv ，则螺纹副的自锁条件为_______________。
A. ψ≤α
3、本小题-4分
B. α≤ρv C. ψ≤ρv D. ρv ≤ψ
相同公称尺寸的三角形细牙螺纹和粗牙螺纹相比，因细牙螺纹的螺距小，小径大，故细牙螺纹的_______。
A. 自锁性好，钉杆受拉强度低 C. 自锁性差，钉杆受拉强度高
4、本小题-4分
B. 自锁性好，钉杆受拉强度高 D. 自锁性差，钉杆受拉强度低
（强度——指螺纹杆的承载能力。） 用作调节或阻塞的螺纹，应采用_____。 A. 三角形粗牙螺纹
5、本小题-4分
B. 矩形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 三角形细牙螺纹
标注螺纹时______。 A. 右旋螺纹不必注明
C. 左、右旋螺纹都必须注明
6、本小题-4分
B. 左旋螺纹不必注明
D. 左、右旋螺纹都不必注明
图示为一螺旋拉紧器，设按图示方向转动螺母套筒3，将保证两螺杆1、2相互靠
7 8、本小题-4分
螺纹副中一个零件相对于另一个转过一圈时，它们沿轴线方向相对移动的距离是______。
A. 线数⨯螺距
9、本小题-4分
B. 一个螺距 C. 线数⨯导程 D. 导程/线数
调节机构中，若采用双线螺纹，螺距为2 mm，为使螺杆沿轴向移动18 mm（螺母只能转动），则螺母应转的圈数为______。
A.9 B.5 C.4.5 D.4
10、本小题-4分
拧紧螺母时的效率，主要与螺纹的______有关。 A. 升角
B. 线数
C. 升角和牙型角
D. 螺距和牙型角
11、本小题-4分
在用于传动的几种螺纹中，矩形螺纹的主要优点是______。 A. 自锁性能好
12、本小题-4分
B. 制造方便 C. 传动效率高 D. 强度较高
锯齿形螺纹两侧的牙型角分别为3︒和30︒，在螺纹升角相同的条件下，其传动效率______。
A. 低于矩形螺纹，而与梯形螺纹相同
B. 高于三角形螺纹，而低于梯形螺纹
C. 仅低于矩形螺纹，比三角形、梯形螺纹都高 D. 低于矩形螺纹，而与三角形螺纹相同
13、本小题-4分
单线螺纹的大径d ＝10mm ，中径d 2＝9.026mm ，小径d 1＝8.376mm, 螺距P =1.5mm,则螺纹的升角ψ为______。
A.2.734︒
14、本小题-4分
B.3.028︒ C.3.263︒ D.6.039︒
螺栓常用材料为______。
A. 45钢 B. HT200 C.20Cr
15
D.ZG270–500
系数μ为 16A. 17
外载荷是轴向载荷的紧螺栓联接, 设螺栓的预紧力为F ', 外载荷为F , 则螺栓受的总拉力F 0_________。
A. ＝F '＋F
18、本小题-4分
B. F '＋F
D. ＝F '＋F
2
我国国家标准规定，螺栓的强度级别是按其材料的______来进行划分的。 A. 抗拉强度极限σB B. 屈服极限σS C. 抗拉强度极限与屈服极限
19、本小题-4分
D. 硬度HBS
螺纹根部的横截面面积A 与πd 12（d 1为螺纹小径）相比较，实际上______。
4
A. A ＝πd 12
4
B. A >πd 12
4
C. A
4
D. A ≤πd 12
4
20、本小题-4分
被联接件受横向外力作用时，如采用铰制孔用螺栓联接，其失效主要是______。 A. 螺纹处拉断
B. 螺纹处拉、扭断裂
C. 螺栓杆剪断或螺栓或被联接件挤压破坏 D. 螺纹根部弯曲断裂
21、本小题-4分
对受轴向变载荷的紧螺栓联接，除考虑它的静强度外，还必须根据螺栓的______来验算它的疲劳强度。
A. 最大工作应力
22、本小题-4分
B. 最小工作应力 C. 平均工作应力 D. 应力幅
在螺栓的直径参数中，______与螺栓的抗拉强度关系最大。（只选一个） A. 中径
B. 小径
C. 大径
D. 大径/螺距
23、本小题-4分
为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应______。 A. 增加螺栓刚度 C. 降低被联接件刚度
24、本小题-4分
B. 降低螺栓刚度
D. 加大被联接件尺寸
在通用机械中，共同完成一个联接任务的一组联接螺栓，虽然受力不同，但仍应采用相同材料和尺寸的螺栓，这主要是为了______。
A. 外形美观 B. 购买同一规格的螺栓联接件比较方便 C. 便于加工和安装 D. 设计计算方便
25、本小题-4分
滚压螺纹比车制螺纹______。 A. 强度高，生产率低 B. 强度低，生产率高 C. 强度高，生产率高
26、本小题-4分
D. 强度低，生产率低
设摩擦系数为μ，公制三角形螺纹副的当量摩擦系数为μv ，则______。 A. μv =2μ B. μv =1.74μ C. μv =1.155μ D. μv =μ
27、本小题-4分
梯形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数μ=0.2，则当量摩擦角ρv ＝______。 A.11.5︒
B.11.7︒
C.12.0︒
D.13.0︒
28、本小题-4分
若螺纹的升角ψ等于螺纹副的当量摩擦角ρv ＝8.8︒，则拧紧螺母时的效率为______。 A. 0.5
B. 0.488 C. 0.312
D. 1
29、本小题-4分
在防止螺纹联接松脱的各种措施中，当承受冲击或振动载荷时，______是无效的。 A. 采用具有增大摩擦力的防松装置，如螺母与被联接件之间安装弹簧垫圈。 B. 采用以机械方法来阻止回松的装置，如用六角槽形螺母与开口销。 C. 采用人为方法（如胶或焊）将螺纹副变为不能转动。
D. 设计时使螺纹联接具有自锁性（即使螺纹升角小于当量摩擦角）。
30、本小题-4分
外载荷是轴向载荷的紧螺栓联接，螺栓的预紧力F '是用公式______来进行计算的。
式中：F ——轴向外载荷，F ''——剩余预紧力，χ——螺栓的相对刚度，
χ＝C 1
，C 1、C 2分别为螺栓和被联接件的刚度。 2
1
A. F '=F ''+F
C. F '=F ''+(1+χ) F
31、本小题-4分
B. F '=F ''+χF
D. F '=F ''+(1－χ) F
在紧螺栓联接中，若螺母或螺栓头的支承面不垂直于螺栓的中心线，则螺栓内将产生的应力为_____。
A. 拉伸应力
32、本小题-4分
B. 拉伸应力和扭转应力
C. 拉抻应力和弯曲应力 D.拉抻应力，弯曲应力和扭转应力 受拉螺栓的断裂，发生在______的几率最多。 A. 靠近螺杆头的部位 B. 螺杆当中的部位 C. 螺纹收尾的部位
33、本小题-4分
D. 靠近螺母支承面的螺纹部位
被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为______。
A. 剪切或挤压破坏
C. 拉、扭联合作用下断裂
34、本小题-4分
B. 拉断
D. 拉、扭联合作用下塑性变形
设计紧联接螺栓时，其直径愈小，则许用安全系数应取得愈大，即许用应力取得愈小。这是由于直径小时______。
A. 螺纹部分的应力集中愈严重 B. 加工螺纹时愈容易产生缺陷
C. 拧紧时愈容易拧断
35、本小题-4分
D. 材料的机械性能愈不易保证
强度等级为6.8级的螺栓材料屈服极限 S 等于______。 A. 600 MPa B. 800 MPa C. 680 MPa D. 480 MPa
36、本小题-4分
受翻转（倾覆）力矩的螺栓联接中，螺栓位置的布置应按以下原则______。 A. 为提高承载能力，螺栓应远离被联接件的几何形心 B. 为使被联接件受力均匀，应使螺栓均匀分布 C. 为提高承载能力，应远离翻转轴线 D. 螺栓应布置在受拉力侧
37、本小题-4分
被联接件与螺母或螺栓头相接触的支承面均应平整，这是为了______。 A. 外形美观 B. 装拆方便 C. 避免削弱螺栓强度
38
D. 防止擦伤螺母或螺栓头的接触表面
A. C. 39A. C. 40A. C. 41、本小题-3分
当螺栓联接的被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或沉孔（沉头座、鱼眼坑），其目的是______。
A. 易拧紧
C. 增大接触面，提高承载能力
43、本小题-3分
B. 避免偏心载荷 D. 外观好
计算图示锯盘轴轴端螺纹预紧力公式为______。 A. F '＝F ⨯D /(2⨯d ) C. F '=K f ⨯F ⨯D /(μ⨯d )
B. F '=K f ⨯F ⨯D /(μ⨯d ⨯2) D. F '=F ⨯D /(μ⨯d ⨯2）
F 44实心的换成空心的，则________。
A. 螺栓的总拉力F 0增高，联接的紧密性降低
B. F 0降低，紧密性增高 C. F 0与紧密性同时增高
D. F 0与紧密性同时降低
F 0为容器中有压力时螺栓所受总拉力。
45、本小题-3分
压力容器盖的紧螺栓组联接，外载荷F 为变载荷（0F ），若螺栓的最大总拉力F 0max 和剩余预紧力F ''不变，只将凸缘间的橡胶垫片去掉，改为不用垫片，则螺栓的应力幅σa 与预紧力F '为______。
A. σa 增大，F '应适当减小 B. σa 增大，F '应适当增大
A. 螺纹防松 C. 增大螺栓长度
48、本小题-3分
B. 在被联接件间加垫片 D. 采用精制螺栓
如图所示，在螺母下放置弹性元件，其目的是为了______。 A. 减小螺栓刚度，降低变载荷下的应力幅 B.
C. D. 49
A. F 'μ
D 1-d 0D
21
33
-d
3
20
32
B. F 'μ
3
2
1
D 1-d 0D -d
2321
33
20
C. F 'μ
2
1
D 1-d 0D 1-d 0
2
D. F 'μ
3
1
D 1-d 0D 1-d 0
3
式中：F '——预紧力，μ——螺母与被联接件接触面之间的摩擦系数，
D 1、d 0——环形接触端面的最大、最小直径。
三. 填空题：把答案写在题中的空格里（本大题共 40 小题，每小题-5分，总计 -200 分 ）
1、设螺纹的线数为n ，螺距为P ，小径为d 1，中径为d 2，大径为d ，则螺纹的升
角ψ应为____________。
2、用于薄壁零件联接的螺纹, 应采用_______________。 3、受单向轴向力的螺旋传动宜采用_______________螺纹。 4、普通三角形螺纹的牙型角为____________度。 5、常用联接螺纹的旋向为____________旋。 6、普通螺栓的公称直径为螺纹______径。
7、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。
8、螺纹调节机构中，如螺纹为双线，螺距为2 mm，中径为12.7 mm,当螺杆转3圈时，则螺母轴向移动______ mm。
9、若螺纹的直径和螺纹副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的
___________________。
10、具有自锁性的螺旋传动，其传动效率最高不会超过______。
11、用于联接的螺纹，其牙形为三角形，这是因为___________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
12、梯形螺纹与其他几种用于传动的螺纹相比较，其优点是_______________。 13、在常用的螺纹牙型中，______形螺纹传动效率最高，______形螺纹自锁性最
好。
14、采用螺纹联接时，若被联接件之一厚度很大，且材料较软，强度较低，需要
经常装拆的情况下，一般宜采用______________________________。
15、被联接件受横向外力作用时，若采用一组普通螺栓联接，则靠___________ _______________________________来承受外力。
16、受轴向工作载荷F 作用的紧螺栓联接，若螺栓和被联接件的刚度分别为C 1和
C 2，其预紧力为F '
，则螺栓所受总拉力F 0＝____________________。
17、受轴向工作载荷F 作用的紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1和C 2，
其预紧力为F '，则剩余预紧力F ''为___________________。
18、紧联接螺栓在拉伸和扭转复合作用下的当量应力通常是按照第______强度理论进行计算的。
19、强度级别为6.8级的螺栓材料，其屈服极限σS ＝______ MPa。
20、设双线螺纹的大径d ＝20mm ，小径d 1=17.294mm，中径d 2=18.376mm，螺距
P ＝2.5mm ，则螺纹升角ψ为__________。（要写出计算式及结果。）
21、设摩擦系数为μ，梯形螺纹副的当量摩擦系数μv 等于_____________。（写出计算公式及结果。）
22、公制三角形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数μ=0.2，则其当量摩擦角ρv 等于________________。（写出计算公式及结果。）
23、已知梯形螺纹的大径d =40 mm，小径d 1=29mm , 中径d 2=35mm , 螺距P ＝
10 mm，螺纹线数n =2，螺纹副的摩擦系数μ=0.1，则螺纹副的升角为______，当量摩擦系数为______，传动效率为______。
24、一梯形螺纹大径d =20mm，小径d 1=15. 5mm , 中径d 2=18mm , 螺距P ＝４mm ，
螺纹线数n =2，则螺纹升角ψ为___________。（列出算式及写出结果。）
25、设d 2为螺纹中径，ψ为螺纹升角，ρv 为当量摩擦角，对于联接螺纹，在预紧力
F '时拧紧的螺母，螺纹副中的摩擦阻力矩为____________。
26、压力容器盖的紧螺栓组联接中，若螺栓预紧力和容器内的压力不变，但将凸
缘间的软铜垫片换成橡胶垫片，则螺栓的总拉力______，联接的紧密性______。
27、受轴向变载荷（0F ）的紧螺栓联接，设χ为螺栓的相对刚度，A 为螺栓的横
C 1C 1+C 2
截面面积，则螺栓承受的应力幅σa 为______。（χ=，C 2、C 2分别为螺栓与被
联接件的刚度）。
28、压力容器盖的紧螺栓组联接，外载荷F 为变载荷（F 0），若螺栓的最大总拉力F 0和剩余预紧力F ''不变，只将螺栓由实心的变成空心的，则螺栓的应力幅
σa ______，预紧力F '应适当______。
29、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C 1远远大于被联接件的刚度C 2，
则螺栓中的总拉力F 0接近____________________________________。
30、受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C 1远远小于被联接件的刚度C 2，
则不论工作载荷F 是否变化，螺栓中的总拉力F 0接近________。
31、普通紧螺栓组联接所受载荷可分解为______________，_______________，
________________，______________四种基本载荷的组合。
32
33343536、一锯齿形螺纹，螺纹副之间的摩擦系数μ=0.15，则当量摩擦角ρv 等于___________________。（写出计算公式及结果。）
37、我国国家标准规定，螺母的强度级别按材料的________来进行划分的。
38、图示为两根钢梁由两块钢盖板用8个（每侧4个）普通螺栓联接，每个螺栓
危险截面的横截面积为225m m 2，作用在梁上的横向外力F ＝18000 N，钢梁与盖板接
2、本小题-2分
与粗牙螺纹相比，细牙螺纹有什么特点？
3、本小题-2分
螺纹升角ψ的大小，对螺纹副的自锁性和效率有何影响？试简述之。
4、本小题8分
圆柱普通螺纹主要几何参数有哪些？试简述之。
5、本小题1分
按螺纹的旋向不同，螺纹分为哪几种？如何判别螺旋的旋向？要求各画一简图。
6、本小题-2分
按螺纹的线数不同，螺纹分为几种？如何区别？
7、本小题8分
螺纹联接主要有哪几种类型？试简述其特点及适用场合。（不要求画图。）
试以6.8级螺栓说明螺栓机械性能等级，并说明其屈服极限σS 应为多少？
11、本小题1分
受拉普通螺栓联接的主要失效形式有哪些？其设计准则是什么？
12、本小题-4分
受拉紧螺栓联接中，螺栓的强度计算公式d 1≥[4⨯1. 3F '/(π⨯[σ]) ]中的系数“1.3”是考虑什么因素而引入的？
13、本小题8分
1画出普通螺栓联接在拧紧时螺栓各截面所受载荷图，并写出强度计算公式。
14、本小题-2分
试述螺栓刚度、被联接件刚度对受拉紧螺栓联接中螺栓疲劳强度的影响及所采取的相应措施。
15、本小题-2分
为什么要防止螺栓受偏心载荷？如何防止？
16、本小题-2分
组成螺纹副的外螺纹和内螺纹需具备什么条件？
17、本小题1分
拧紧螺母时，螺纹副的效率如何计算？试分析提高螺纹副效率的途径。
18、本小题-4分
为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？
19、本小题3分
为什么大多数螺纹联接都要拧紧？扳动螺母拧紧联接时，拧紧力矩要克服哪些地方的摩擦阻力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么力？何谓螺纹力矩？它受哪些因素的影响？
20、本小题3分
螺栓联接中需施加的拧紧力矩的大小应怎样选择? 怎样控制？为什么在重要的螺栓联接中不宜用小于M12～M16的螺栓？
21、本小题1分
联接螺纹是具有自锁性的螺纹，为什么还需防松？防松的根本问题是什么？按防松原理不同，防松的方法可分为几类？
22、本小题1分
为什么说螺栓的受力与被联接件承受的载荷既有联系又有区别？被联接件受横向载荷时，螺栓是否就一定受剪切？
23、本小题11分
受预紧力F '和轴向工作载荷F 的紧螺栓联接，一般情况下为什么螺栓总拉力F 0并不等于F '与F 之和？试从静力平衡和变形协调条件用受力－变形图加以说明。
24、本小题8分
设C 1、C 2分别为螺栓和被联接件的刚度，δ1、δ2分别为受预紧力F '时螺栓的伸长量和被联接件的缩短量，试从静力平衡和变形协调条件求证：当受工作载荷F 以后，被联接件间剩余预紧力F ''=F '-
25、本小题8分
C 2C 1+C 2
F 。
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，预紧力为F '，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2，工作载荷在0～F 之间变化，试作出受力–变形图，此时螺栓的总拉力怎样变化？拉力变化幅为多少？
26、本小题8分
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2，工作载荷在0～F 之间变化，试由力–变形图上说明，当C 1、工作载荷、剩余预紧力F ''不变，而增大被联接件刚度C 2时，对螺栓疲劳强度的影响。
27、本小题-2分
推导图示夹紧联接的螺栓受力计算公式（螺栓数为2）。
其工况、主要失效形式及强度计算准则，列出强度计算公式。
29、本小题3分
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，预紧力为F '，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2。
1) 当工作载荷F 为静载荷时，写出强度条件计算公式； 2) 当工作载荷在0到F 之间变化时，写出强度条件计算公式。
30、本小题-2分
铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么？
31、本小题8分
受轴向载荷的普通紧螺栓联接，螺栓和被联接件的刚度分别为C 1、C 2，工作载荷在0～F 之间变化，试由力－变形图上说明，当C 2、工作载荷、剩余预紧力F ''不变，而螺栓刚度C 1减小时对螺栓疲劳强度的影响。
32 33 34试提出两种提高调整螺纹的微调性能（即能得到更微小的调整位移）的方法。
35、本小题-4分
受预紧力F '与工作拉力F 的紧螺栓联接的应力计算公式为
σ
ca
=(1. 3⨯4F 0) /(πd 1) ，该公式所计算的是什么工作状态？
2
式中F 0为螺栓总拉力，F 0=F '+FC 1/(C 1+C 2) ，F 为工作拉力，C 1、C 2分别为螺栓和被联接件的刚度；d 1为螺栓小径。
36、本小题8分
37 38、本小题18分
图示的底板用普通螺栓组联接，外力F 作用于包含x 轴并垂直于底板接缝平面内。设螺栓和被联接件的刚度分别为C 1和C 2，接缝面间的摩擦系数为μ，防滑系数（可靠系数）为K f ，底板与基座薄弱材料的许用挤压应力为[σp ]，螺栓的许用拉应力为[σ]。
1）将F 力向接缝中心O 简化，求出联接的受力情况； 2）求保证底板不滑移，每个螺栓应有的预紧力F '； 3）判断哪个螺栓受力最大，并确定螺栓的最小直径； 4）如何判定接缝面不会压坏； 5）如何检验接缝面间是否出现间隙。
3、本小题1分
画出普通螺栓联接结构图（螺栓、弹簧垫圈、被联接件装配在一起的结构）。
4、本小题1分
画出铰制孔用螺栓联接结构图（包括螺栓、被联接件的装配图）。
5、本小题1分
画出双头螺柱联接结构（包括螺柱、螺母、弹簧垫圈、被联接件的装配图）。
6、本小题-2分
试改正下图中的错误结构（另画出一正确结构图即可）。
构图。
9 10
图示吊钩起重量W ＝20 kN，吊钩材料为5.8级，Q235，σS =400MPa ，起重用，取安全系数[S S ]=5，试求吊钩螺纹部分所需最小直径。
4、本小题-3分
图示螺栓联接结构，当工作载荷F =5000N加在下端后，在结合面A 处（指该环形面）仍要求保持一定剩余预紧力，其大小F "=1.4F ，设螺栓材料的拉伸许用应力为
[σ]=200MPa，试列出螺栓的强度计算公式，并求出要求的螺栓危险截面直径。
5、本小题-2分
刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接，螺栓均匀分布在D ＝155 mm的圆周上，接合面摩擦系数μ=0.12，摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）K f =1. 2。若联轴器传递的转矩T ＝1500 N⋅m ，问每个螺栓预紧力F '应为多大？
6、本小题1分
一受轴向外载荷F ＝1000 N的紧螺栓联接，螺栓的刚度为C 1，被联接件的刚度为
C 2，且C 2＝8C 1；预紧力
F '＝1000 N。试求螺栓中的总拉力F 0和被联接件中的剩余预
紧力F "。
7、本小题1分
图示轴承盖用4个螺钉固定于铸铁箱体上，已知作用于轴承盖上的力F Q ＝10.4kN ，螺钉材料为Q235钢，屈服极限σS =240MPa ，取剩余预紧力F "为工作拉力的0.4倍，不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，求螺栓所需最小直径。
8、本小题-2分
1
设螺栓刚度C 1为被联接件刚度C 2的，当螺栓的预紧力F '为60kN ，轴向工作载
3
荷在40kN 至10kN 之间交替变化时，试计算作用在螺栓上对应的拉力变化幅值范围。
9、本小题1分
用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力F max =10kN , 螺钉刚度与被联接件刚度之比
C 1C 2
=13
，试求：
1）为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力； 2）若预紧力为10kN ，工作螺钉的剩余预紧力为多少？
10、本小题1分
如图所示起重机卷筒，钢丝绳起重量W ＝60000N ，利用双头螺柱夹紧产生的摩擦力矩使转矩由齿轮传到卷筒上。8个螺柱均匀分布在直径D 1=500mm 的圆周上。联接
件接触面摩擦系数μ=0.12，为了安全，希望摩擦力矩比计算值大20％，螺柱材料为6.8
图示螺栓联接中，采用两个M16（小径d 1=13. 835mm ，中径d 2=14. 701mm ，）的普通螺栓，螺栓材料为45钢，8.8级，σS =640MPa ，联接时不严格控制预紧力（取安全系数[S S ]=4，被联接件接合面间的摩擦系数μ=0.2。若考虑摩擦传力的可靠性系数
2材料为5.8级，Q235，σS =400MPa ，安装时不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，试确定螺栓所需最小直径。
摩擦系数μ=0.15，试求：
1）螺纹升角ψ；
2）此螺栓能否自锁？
3）若用此螺栓作起重螺杆，起重时的效率η为多少？
4、本小题3分
有一储气罐，罐盖用12个M20的普通螺栓（小径d 1=17. 294 mm，中径
d 2=18. 376mm ）均布联接。安装时每个螺栓的预紧力F '=20000，不严格控制预紧力，
取安全系数[S S ]=4，气罐内径D =400mm，气压p =1MPa，螺栓采用8.8级，45钢，
σS =640MPa ，螺栓的相对刚度 5、本小题3分
C 1C 1+C 2
=0. 8
，试校核螺栓强度（取计算直径d c =d 1）。
[σ]=150M Pa , 取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，试计算螺栓直径。
递的转矩T ＝150N . m ，载荷较平稳，螺栓材料为6.8级，45钢，σS =480MPa ，不控制预紧力，安全系数取[S S ]=4，试求螺栓的最小直径。
9、本小题3分
凸缘联轴器用M16（小径d 1=13. 835mm ，中径d 2=14. 702mm ，) 普通螺栓联接。螺栓均匀分布在直径D =155mm的圆周上，接合面摩擦系数μ=0.15，传递的转矩T =800N. m ，载荷较平稳，传递摩擦力可靠性系数（防滑系数）K f =1. 2。螺栓材料为6.8级，45钢，屈服极限σS =480MPa ，安装时不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，试确定所需螺栓数z （取计算直径d c =d 1）。
10、本小题8分
如图所示凸缘联轴器，用4个M16六角头铰制孔用螺栓联接，其受剪螺栓直径为
d 0=17mm ，螺栓长
65mm ，螺纹段长28mm 。螺栓材料为Q235钢，屈服极限
σS =240MPa ，联轴器材料为HT250，强度极限σ
B
=250MPa 。联轴器传递转矩T ＝
2000N . m ，载荷较平稳，试校核螺纹联接强度。
附：受剪螺栓联接许用切应力[τ]=
σ
S
2.5
如图所示圆盘锯，锯片直径D =600mm，锯切阻力F p =500 N，用螺母将锯片夹紧在两个压紧盘之间。如压紧盘与锯片之间的摩擦系数μ=0.15，压紧盘平均直径
D 1=200mm ，求轴端螺纹的小径或计算直径。锯片工作时，压紧盘与锯片之间产生的
摩擦力矩应较工作阻力矩大20％。设轴为45钢，轴端螺纹屈服极限σS =480MPa ，
如图所示的夹紧联接柄承受静载荷F Q ＝720N ，螺栓个数z ＝2，联接柄长度L ＝250mm ，轴直径d B =60mm ，夹紧接合面摩擦系数μ＝0.15，螺栓材料为4.6级、Q235
δ1=0.1mm 度缩短δ2=0. 05mm 。求在变动工作载荷F ＝0～900N 作用下，螺栓及被联接件所受载荷的最大值与最小值。
14、本小题8分
如图所示为一冷拔扁钢，用三个M10（铰孔直径d 0=11 mm) 、8.8级的铰制孔用螺栓紧固在槽钢上，σS =640MPa 。若螺杆与孔壁的挤压强度以及槽钢本身的强度均 的工作载荷时，试求：
被联接件刚度为C 2，且C 2=
C 14
。联接剩余预紧力为最大工作载荷的1.5倍，该螺栓为
M42普通螺栓（小径d 1=37. 129 mm，中径d 2=39. 077mm ，）。螺栓许用应力幅。 [σa ]=15M Pa ，试计算该螺栓的疲劳强度（取计算直径d c =d 1）
17、本小题13分
板A 用4个普通螺钉固定在机座B 上，已知板与机座间摩擦系数μ=0.14，螺钉许用拉应力
数（可靠性系数）K f =1.2，螺钉许用应力[σ]=60M Pa ，试指出哪个螺钉是危险螺钉？并按强度计算该螺钉联接中螺钉所需的小径（或计算直径）尺寸。
件间摩擦系数μ=0. 13，螺栓许用拉伸应力[σ]=130M Pa 。（取计算直径d c =d1）
，S =320MPa 圆周上，安全系数为3.2，防滑系数（可靠性系数）K f =1. 3，螺栓公称直径d =20mm，中径d 2=18. 376mm ，小径d 1=17. 294mm ，螺栓预紧后靠摩擦力传递转矩，求能传递的最大转矩为多少（取计算直径d c =d1）。
两块截面为120mm ⨯6mm 的钢盖板和两根截面为120m m ⨯120m m 的梁相联接，板和梁之间摩擦系数μ=0.1。梁所受拉力F Q ＝60kN ，静载荷。螺栓材料为6.8级、45钢，安装时不控制预紧力，取安全系数[S S ]=4，考虑传递摩擦力可靠性系数（防滑系数）
中心O ' 23
有一板，用4个普通螺钉固定在机座上，机座凸起一个凸台，直径为50mm ，与板上孔的配合为φ50H7/h6，板与机座间摩擦系数μ=0.15，取可靠性系数（防滑系数）K f =1.25，螺钉许用应力[σ]=100M Pa ，螺纹计算直径按小径计算，d c =d 1=13. 835mm ，求此板能承受的最大载荷F Q 为多少？
24、本小题8分
有一板，用两个普通螺钉固定在机座上，机座凸起一个圆台，其直径为60mm ，与板上的孔相配合，配合为φ60H7/h6，板与机座间摩擦系数μ=0.11，取可靠性系数（防滑系数）K f ＝1.2，螺钉许用应力[σ]=120M Pa ，求此螺钉的螺纹小径d 1（或计算直径d c ）为多少。
25、本小题13分
受轴向力紧螺栓联接，已知螺栓刚度C 1=0. 4⨯106N /m m ，被联接件刚度
C 2=1. 6⨯10N /m m
6
，螺栓所受预紧力F '=8000N ，螺栓所受工作载荷为F ＝4000N 。
要求：
1）按比例画出螺栓与被联接件受力-变形图（比例尺自定）。
2）在图上量出螺栓所受的总拉力F 0和剩余预紧力F "，并用计算法求出此二值，互相校对。
3）若工作载荷在0～4000 N之间变化，螺栓的危险截面面积为96.6m m 2，求螺栓的应力幅σa 和平均应力σm （按计算值F 0等求σm 、σa ，不按作图求值) 。
26、本小题13分
如图所示的矩形钢板，用4个M20的铰制孔用螺栓（受剪处直径d 0=21mm ) 固定在250 mm宽的槽钢上，钢板悬臂端受外载荷F Q ＝16kN ，试求：
1）作用在螺栓上的最大合成载荷；
27图示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接预紧时的受力-变形图。
1）当工作载荷为F ＝2000N 时，求螺栓所受总拉力F 0及被联接件间剩余预紧力F "，并在图上表示出来；
2）若被联接件间不出现缝隙，最大工作载荷F max 是多少？
栓联接（螺栓小径d 1=19. 294mm ，中径d 2=20. 376mm ，），螺栓均匀分布在D 1的圆周上。螺栓的相对刚度
C 1C 1+C 2
=0. 8
，联接剩余预紧力为工作载荷的1.5倍。若螺栓的许
径d c = 29l S
紧力，取安全系数[S S ]=4。铸铁的许用挤压应力[σp ]=150M Pa ，螺栓的相对刚度
C
30、本小题11分
用4个M12普通螺钉把板1固定在零件3上，零件1与3之间有摩擦片2，各零件之间摩擦系数μ=0.13，螺钉强度级别为5.6级，σS =300MPa ，安全系数S =4.5；防滑系数
31允许的最大轴向拉力F Q =13000N，相对刚度系数
C 1C 1+C 2
=0. 3，地面允许的最大挤压
应力[σp ]=6M Pa 。讨论计算结果是否符合设计要求，对不合要求的提出改进意见。
32、本小题8分
如图示机架A 上用两个螺栓固定一杠杆B ，在杆的两端各作用一垂直于杆的水平力F P ，二力方向相反，在杆中心作用一垂直力F Q ＝2000N ，已知杠杆与机架结合面间的摩擦系数μ=0.2，联接可靠性系数(防滑系数) K f =1. 2，相对刚度系数
C 1C 1+C 2
=0. 4，
每个螺栓所受的预紧力F '＝9000N （结合面的抗压强度足够），螺栓的许用应力
[
σ 如图所示的油缸，油缸内径d a =120mm ，壁厚δ=12mm ，油缸两端的端盖用6个螺栓联接起来，螺栓与油缸均为钢制，设油缸两端的端盖可作为刚体，油的最大压力p =4MPa ，求：
1）螺栓和油缸的刚度C 1、C 2；
2）每个螺栓的平均拉力F m 和拉力变化幅F a ； 3）求螺栓的平均应力和应力幅（按螺纹小径计算）。
已知M16螺栓小径d 1=13. 835mm ，取剩余预紧力F "为工作载荷F 的1.8倍，钢 34
如图所示的油缸，油缸内径d a =110mm ，壁厚δ=12mm ，油缸两端的端盖用6个M20螺栓联接起来，螺栓与油缸均为钢制，设油缸两端的端盖可作为刚体，充油后螺栓联接的剩余预紧力F "为工作载荷F 的1.6倍，钢的弹性模量E =2⨯105M Pa ，若螺栓许用静应力[σ]=80M Pa ，许用应力幅[σa ]=12M Pa ，求：
1）螺栓和油缸的刚度C 1、C 2；
2）每个螺栓允许的最大拉力F 0和允许的拉力变化幅F a （按螺纹小径；
d 1=17. 294mm 计算）
图示a 、b 、c 三种结构，其尺寸a 、A 、B 、L 分别相同，载荷F 也相同，用两个螺钉将此板固定在壁上。
1）给出需要满足的条件，列出计算公式（未给符号自己设定）；
2）利用公式比较三种情况下的强度；
3）如此板为铸铁制造，问哪种形状较好？应如何改进？并说明原因。
36、本小题18分
[S S ]=4。铸铁的许用挤压应力[σp ]=150M Pa ，螺栓的相对刚度C 1/(C 1+C 2) =0. 3，考
虑防滑系数(可靠性系数) K f =1. 2，试求螺栓所需最小直径。
一个梁，由两块钢板用两个M16受拉普通螺栓联接而成，支持在两个支点上，支点距离l =1000mm，设螺栓许用拉应力[σ]=200M Pa ，两块钢板间摩擦系数μ=0.14，取可靠性系数(防滑系数) K f =1.2，求允许的最大力F 。
取螺栓计算直径d c =13. 84mm ，忽略板厚影响。
39、本小题3分
图中所示简支梁，中点受载荷F Q ，梁由两段组成，两段梁由普通螺栓联接，设被联接件间摩擦系数为μ，防滑系数(可靠性系数) 为K f ，螺栓许用拉伸应力为[σ]，试计算螺栓直径（只列出计算公式）。
间摩擦系数μ=0.08，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.5，螺纹小径d 1=10.106mm，螺栓的许用拉应力[σ]=100 MPa。画出螺栓受力图，求能承受的最大力F 为多少（取螺纹
41、本小题5分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝500mm ，a =100mm。钢板间摩擦系数μ=0.12，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.3，螺纹小径d 1=17.294mm，螺栓的许用拉应力[σ]=150MPa。画出螺栓受力图，求能承受的最大力F 为多少（取螺纹计算直径d c =d 1）。
42、本小题6分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝400mm ，a =70mm。钢板间摩擦系数μ=0.12，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.4，螺纹小径d 1=13.835mm，螺栓的许用拉应力[σ]=120MPa。画出螺栓受力图，求能承受的最大力F 为多少（取螺纹计
43、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝420mm ，a =70mm。钢板间摩擦系数μ=0.12，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.2，螺纹小径d 1=13.835mm，螺栓的许用拉应力[σ]=125MPa。求能承受的最大载荷F 为多少（取螺纹计算直径d c =d 1）。
44、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝450mm ，a =60mm。钢板间
45、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝480mm ，a =80mm。钢板间摩擦系数μ=0.14，联接的可靠系数（防滑系数）K f =1.1，螺纹小径d 1=10.106mm，螺栓的许用拉应力[σ]=120MPa。求能承受的最大载荷F 为多少（取螺纹计算直径d c =d 1）。
46、本小题8分
用三个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸L ＝400mm ，a =70mm。钢板间
47、本小题8分
在气缸盖的螺栓联接中，缸内气体压力p 在0~0.65MPa之间循环变化，要求剩余预紧力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =1050mm，螺栓数目z =24，螺栓相对刚度K c =0.8，螺栓的屈服极限σS =640MPa，若取联接的静强度安全系S =4，许
用应力幅[σa ]=20MPa，计算螺栓的小径d 1（或计算直径d c ）至少要多少。
力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =800mm，螺栓数目z =24，螺
49力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =900mm，螺栓数目z =16，螺栓相对刚度K c
=0.8，螺栓的屈服极限σ=480MPa，若取联接的静强度安全系S =3.5，许用
50
在气缸盖的螺栓联接中，缸内气体压力p 在0~0.6MPa之间循环变化，要求剩余预紧力F ''=1. 6F （F 为单个螺栓的最大工作拉力），气缸内径D =1000mm，螺栓数目z =16，螺栓相对刚度K
51摩擦系数μ=0.12，联接可靠系数（防滑系数）K f =1.4，螺栓的许用拉应力[σ]=120MPa，F
52用四个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =60mm，L ＝350mm 。钢板间摩擦系数μ=0.08，联接可靠系数（防滑系数）K f =1.1，螺栓的许用拉应力[σ]=110MPa，F =320N，试计算螺栓的小径d 1（或计算直径d c ）至少要多少。
用四个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =100mm，L ＝500mm 。钢板
F 54用四个普通螺栓将钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =70mm，L ＝400mm 。钢板间摩擦系数μ=0.10，联接可靠系数（防滑系数）K f =1.2，螺栓的许用拉应力[σ]=80MPa，F =500N，试计算螺栓的小径d 1（或计算直径d c ）至少要多少。
55、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =150mm，b =100mm，L ＝600mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=196MPa，许用挤压应力[σp ]=220MPa，钢板A 厚
56、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =180mm，b =80mm，L ＝640mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=170MPa，许用挤压应力[σp ]=210MPa，钢板A 厚12mm ，钢板B 厚25mm ，F =14kN，试计算螺栓受剪面直径d 0至少要多少。
57、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =160mm，b =80mm，L ＝580mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=180MPa，许用挤压应力[σp ]=200MPa，钢板A 厚
58、本小题13分
用六个铰制孔螺栓把钢板A 固定在钢板B 上。图中尺寸a =140mm，b =60mm，L ＝560mm 。钢板与螺栓间许用切应力[τ]=190MPa，许用挤压应力[σp ]=240MPa，钢板A 厚12mm ，钢板B 厚25mm ，F =11.8kN，试计算螺栓受剪面直径d 0至少要多少。