内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》项目四任务七 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
内蒙古(对口招生)机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》
项目四:连接
任务七:螺纹连接的放松方法
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 广泛应用于一般连接的防松装置是( )
A. 弹簧垫圈
B. 止动垫圈
C. 槽形螺母、开口销
D. 圆螺母止动垫圈
2. 若要在一个承受较大轴向拉力且有轻微振动的连接结构中选用螺纹连接,为确保可靠性,优先考虑的螺纹防松方法是( )
A. 利用弹簧垫圈产生弹力防松
B. 采用双螺母对顶拧紧防松
C. 用开口销与槽形螺母配合防松
D. 涂抹螺纹紧固胶防松
3. 在拧紧螺纹连接时,使用力矩扳手的主要目的是什么( )
A. 提高连接强度
B. 防止连接松动
C. 加快拧紧速度
D. 减小连接应力
4. 下图所示的结构中,其防松原理属于( )
A. 机械防松
B. 摩擦防松
C. 永久防松
D. 铆冲防松
5. 螺纹防松中,不属于摩擦防松的是( )
A. 止动垫片
B. 自锁螺母
C. 弹簧垫圈
D. 对顶螺母
6. 在螺纹联接中,预紧力的大小由以下哪些因素决定?( )
A. 螺纹直径和材料强度
B. 螺距和螺纹类型
C. 螺纹步距和螺纹长度
D. 螺纹头部类型和螺纹类型
7. 以下不是螺纹连接防松原因的是( )
A. 变载荷
B. 冲击
C. 振动
D. 静载荷
8. 如图为一种回转工作台的结构示意图,滑动轴承安装并固定在机座的孔中,轴在轴承内转动。工作台安装在轴的上端,通过圆柱销和内六角螺栓固定在轴上,槽轮安装在轴的下端,通过平键与轴连接,并用轴端挡圈、弹簧垫圈和六角螺栓锁紧。下列表述错误的是______ 。( )
A. 回转工作台合理的装配流程:安装滑动轴承--安装轴--安装平键--安装槽轮--安装轴端挡圈--安装弹簧垫圈--安装六角螺栓--安装工作台--安装圆柱销--安装内六角螺栓
B. 平键是标准件,作用是实现轴与轴上零件的连接、轴向固定、转矩传递
C. 回转工作台使用槽轮机构具有转位方便,工作可靠等优点
D. 此处弹簧垫圈的作用是防止紧固件松动
9. 螺栓联接防松装置中,属于不可拆防松的是( )
A. 开口销与槽形螺母
B. 对顶螺母拧紧
C. 止动垫片与圆螺母
D. 冲点
10. 附加摩擦力防松装置包括( )防松。
A. 止动垫片
B. 串联钢丝
C. 弹簧垫圈
D. 开口销与槽形螺母
11. 利用主副螺母的对顶作用,将螺纹拉紧的防松方法是( )
A. 冲边防松
B. 摩擦防松
C. 机械防松
D. 粘结防松
12. 下图弹簧类型的主要特点是( )
A. 只能承受拉伸载荷
B. 单位体积储存能量大,适合空间有限的场合
C. 仅用于静态载荷
D. 制造工艺简单,成本低
13. 螺纹防松的根本目的在于什么?( )
A. 提高螺纹连接的强度
B. 防止螺纹连接松动
C. 减小连接件的应力
D. 增加连接件的耐磨性
14. 下列螺纹的防松方法中,属于摩擦防松的是( )
A. 弹簧垫圈
B. 止动垫圈
C. 串联金属丝
D. 胶接
15. 螺纹连接防松的根本在于防止螺纹副的相对转动。下列选项中,不属于机械防松具体措施的是( )
A. 弹簧垫圈
B. 开口销与开槽螺母
C. 圆螺母止动垫圈
D. 六角螺母止动垫圈
16. 下图弹簧类型常见的应用场景是( )
A. 电子设备的微小部件减震
B. 汽车的悬挂系统
C. 机械钟表的动力发条
D. 圆珠笔的按动回弹结构
17. 串联钢丝用于一组螺钉的防松时,穿绕方向应保证( )
A. 使钢丝拉紧时产生的力矩趋向于将螺钉拧紧
B. 使钢丝拉紧时产生的力矩趋向于将螺钉拧松
C. 使钢丝拉紧时对螺钉头部产生向下的轴向压紧力
D. 使钢丝拉紧时对螺钉头部产生向上的轴向顶紧力
18. 螺纹连接中,适用于经常拆卸且能提高螺纹副摩擦阻力的防松措施是( )
A. 采用双螺母相互锁紧
B. 采用开口销机械锁止
C. 采用螺纹端部铆接
D. 采用螺纹锁固胶粘接
19. 下列螺纹连接防松措施中,主要依靠增加摩擦阻力实现防松的是( )
A. 装用弹簧垫圈
B. 装用开口销
C. 采用止动垫片
D. 涂敷螺纹锁固胶
20. 螺纹连接采用槽形螺母和开口销进行防松时,开口销的主要作用是( )
A. 阻止螺母相对螺栓转动
B. 增大螺纹副接触面积
C. 补偿螺栓受热伸长量
D. 降低螺纹副装配阻力
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 螺纹联接的防松措施中,常用的方法包括______和使用防松胶。
22. 螺纹连接的防松方法有摩擦防松、______和______,其中双螺母属于摩擦防松。
23. 常用螺纹连接的防松装置主要有______、 ______和不可拆防松。
24. 螺纹连接常用的防松方法有______、______、______三种。
25. 螺纹联接的预紧力与______成正比。
26. 螺纹连接防松的实质是防止螺纹副发生相对______。
27. 采用槽形螺母配合开口销进行防松,属于______防松。
28. 在螺纹连接的螺纹表面涂敷锁固胶,属于______防松。
29. 螺纹连接中,使用止动垫片折边卡住螺母,属于______防松。
30. 对于需要经常拆卸的螺纹连接,通常不宜采用焊接或铆接等______防松方法。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 螺纹连接的防松方法只有摩擦防松和机械防松。( )
32. 预紧的目的是增加螺栓头、螺母、垫圈和被连接件之间的摩擦力,使连接牢固可靠。( )
33. 下图结构的防松属于机械防松( )
34. 止动垫片防松属于机械防松(防松元件)( )
35. 螺栓连接中,垫圈的作用是增大支撑面积,防止被连接件表面损坏,同时具有防松作用。( )
36. 螺纹连接中的预紧力越大越好。( )
37. 下图为端铆防松,铆接长度为(1~1.5)P,其中P指的是被连接件厚度( )
38. 螺纹连接预紧的目的是增强连接的强度。( )
39. 串金属丝常用于无螺母的螺钉连接,属于机械防松方法。( )
40. 对顶螺母防松,属于摩擦放松。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 螺纹连接的自锁性是什么意思?
42. 说明下图中的防松方式的操作过程及特点。
43. 为什么在螺纹连接中需要使用防松措施?
44. 简述螺纹连接常用的防松方法(至少列举3种)及原理。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某机电设备的防护罩采用螺栓连接,设备运行时存在持续振动。维修人员拟在螺母与连接件之间设置圆柱螺旋压缩弹簧,利用弹簧的弹力保持连接预紧力,减少螺纹连接松动。该弹簧材料的剪切弹性模量为 ,弹簧丝直径 ,弹簧中径 ,有效圈数 ,安装后压缩量 。设计要求弹簧产生的弹力不小于 。(1)根据圆柱螺旋压缩弹簧刚度公式 ,计算弹簧刚度 及安装后的弹力 。(2)判断该弹簧产生的弹力是否满足设计要求,并说明在振动工况下仅采用普通弹簧垫圈防松是否合适。(3)若设备振动较强且不允许螺母松动,提出一种比普通弹簧垫圈更可靠的螺纹连接防松方法,并说明其防松原理。
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内蒙古(对口招生)机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》
项目四:连接
任务七:螺纹连接的放松方法
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 广泛应用于一般连接的防松装置是( )
A. 弹簧垫圈
B. 止动垫圈
C. 槽形螺母、开口销
D. 圆螺母止动垫圈
【答案】A
【解析】弹簧垫圈结构简单、使用方便,广泛用于一般螺纹连接的防松。止动垫圈、槽形螺母与开口销、圆螺母止动垫圈也可用于防松,但适用条件各不相同。
2. 若要在一个承受较大轴向拉力且有轻微振动的连接结构中选用螺纹连接,为确保可靠性,优先考虑的螺纹防松方法是( )
A. 利用弹簧垫圈产生弹力防松
B. 采用双螺母对顶拧紧防松
C. 用开口销与槽形螺母配合防松
D. 涂抹螺纹紧固胶防松
【答案】C
【解析】弹簧垫圈防松在振动较大时效果有限。双螺母对顶拧紧操作相对麻烦且可靠性在有较大拉力时稍弱。涂抹螺纹紧固胶可能受环境等因素影响。而开口销与槽形螺母配合防松可靠性高,适用于有拉力和振动情况,所以选C。
3. 在拧紧螺纹连接时,使用力矩扳手的主要目的是什么( )
A. 提高连接强度
B. 防止连接松动
C. 加快拧紧速度
D. 减小连接应力
【答案】B
【解析】力矩扳手通过控制施加在螺栓上的力矩,能够确保螺栓达到预定的预紧力,从而提供足够的夹紧力以防止连接在振动或动态载荷作用下松动。
4. 下图所示的结构中,其防松原理属于( )
A. 机械防松
B. 摩擦防松
C. 永久防松
D. 铆冲防松
【答案】B
【解析】图中所示为对顶螺母,其通过两螺母对顶拧紧,使螺纹副始终受轴向压力,产生摩擦力防松,属于摩擦防松。
5. 螺纹防松中,不属于摩擦防松的是( )
A. 止动垫片
B. 自锁螺母
C. 弹簧垫圈
D. 对顶螺母
【答案】A
【解析】止动垫片通过弯折或嵌入等方式限制螺母转动,属于机械防松。自锁螺母、弹簧垫圈和对顶螺母均依靠增加螺纹副间的摩擦力实现防松。
6. 在螺纹联接中,预紧力的大小由以下哪些因素决定?( )
A. 螺纹直径和材料强度
B. 螺距和螺纹类型
C. 螺纹步距和螺纹长度
D. 螺纹头部类型和螺纹类型
【答案】A
【解析】螺纹直径影响螺栓的承载截面积,材料强度决定螺栓所能承受的最大预紧力,因此螺纹直径和材料强度是决定预紧力大小的重要因素。在给出的选项中,A项最符合题意,所以答案为A。实际预紧力还会受到螺纹摩擦、支承面摩擦、外载荷及拧紧工艺等因素影响。
7. 以下不是螺纹连接防松原因的是( )
A. 变载荷
B. 冲击
C. 振动
D. 静载荷
【答案】D
【解析】变载荷、冲击和振动会使螺纹连接产生相对运动,容易导致松动;静载荷通常不会引起螺纹连接松动。
8. 如图为一种回转工作台的结构示意图,滑动轴承安装并固定在机座的孔中,轴在轴承内转动。工作台安装在轴的上端,通过圆柱销和内六角螺栓固定在轴上,槽轮安装在轴的下端,通过平键与轴连接,并用轴端挡圈、弹簧垫圈和六角螺栓锁紧。下列表述错误的是______ 。( )
A. 回转工作台合理的装配流程:安装滑动轴承--安装轴--安装平键--安装槽轮--安装轴端挡圈--安装弹簧垫圈--安装六角螺栓--安装工作台--安装圆柱销--安装内六角螺栓
B. 平键是标准件,作用是实现轴与轴上零件的连接、轴向固定、转矩传递
C. 回转工作台使用槽轮机构具有转位方便,工作可靠等优点
D. 此处弹簧垫圈的作用是防止紧固件松动
【答案】B
9. 螺栓联接防松装置中,属于不可拆防松的是( )
A. 开口销与槽形螺母
B. 对顶螺母拧紧
C. 止动垫片与圆螺母
D. 冲点
【答案】D
【解析】开口销与槽形螺母、对顶螺母以及止动垫片与圆螺母均可通过拆卸相应零件解除防松,属于可拆防松。冲点是通过局部冲压使螺纹或零件发生塑性变形来防止松动,拆卸时通常会损坏连接部位或防松结构,属于不可拆防松。因此答案为D。
10. 附加摩擦力防松装置包括( )防松。
A. 止动垫片
B. 串联钢丝
C. 弹簧垫圈
D. 开口销与槽形螺母
【答案】C
【解析】弹簧垫圈受压后产生弹性力,能够增加螺纹副间的摩擦力,属于附加摩擦力防松。止动垫片、串联钢丝以及开口销与带槽螺母属于机械防松。
11. 利用主副螺母的对顶作用,将螺纹拉紧的防松方法是( )
A. 冲边防松
B. 摩擦防松
C. 机械防松
D. 粘结防松
【答案】B
【解析】本题考查的是防松方法的类型。利用主副螺母的对顶作用,将螺纹拉紧的防松方法是摩擦防松。摩擦防松是通过增加紧固件之间的摩擦力来防止因振动等原因导致螺纹松动的一种方法。在这种方法中,主要的工作原理就是利用主副螺母之间的摩擦力和对顶作用来实现螺纹的拉紧。因此,答案为B。
12. 下图弹簧类型的主要特点是( )
A. 只能承受拉伸载荷
B. 单位体积储存能量大,适合空间有限的场合
C. 仅用于静态载荷
D. 制造工艺简单,成本低
【答案】B
【解析】图为碟形弹簧,其单位体积储能大,结构紧凑,适用于空间受限但需大载荷的场景。
13. 螺纹防松的根本目的在于什么?( )
A. 提高螺纹连接的强度
B. 防止螺纹连接松动
C. 减小连接件的应力
D. 增加连接件的耐磨性
【答案】B
【解析】螺纹防松的根本目的就是防止螺纹连接松动。
14. 下列螺纹的防松方法中,属于摩擦防松的是( )
A. 弹簧垫圈
B. 止动垫圈
C. 串联金属丝
D. 胶接
【答案】A
【解析】弹簧垫圈依靠弹性力增加螺纹副间的摩擦力,属于摩擦防松,因此选A。止动垫圈通过限制螺母相对转动,属于机械防松;串联金属丝通过使螺钉或螺母相互制动,属于机械防松;胶接通过黏合剂使螺纹副固定,属于永久防松。
15. 螺纹连接防松的根本在于防止螺纹副的相对转动。下列选项中,不属于机械防松具体措施的是( )
A. 弹簧垫圈
B. 开口销与开槽螺母
C. 圆螺母止动垫圈
D. 六角螺母止动垫圈
【答案】A
【解析】弹簧垫圈依靠弹性力增加螺纹副间的摩擦力,属于摩擦防松。开口销与开槽螺母、圆螺母止动垫圈和六角螺母止动垫圈均通过限制相对转动实现机械防松。
16. 下图弹簧类型常见的应用场景是( )
A. 电子设备的微小部件减震
B. 汽车的悬挂系统
C. 机械钟表的动力发条
D. 圆珠笔的按动回弹结构
【答案】B
【解析】图为多板弹簧,其承载能力强、减震效果好,常用于汽车悬挂系统,吸收路面冲击。
17. 串联钢丝用于一组螺钉的防松时,穿绕方向应保证( )
A. 使钢丝拉紧时产生的力矩趋向于将螺钉拧紧
B. 使钢丝拉紧时产生的力矩趋向于将螺钉拧松
C. 使钢丝拉紧时对螺钉头部产生向下的轴向压紧力
D. 使钢丝拉紧时对螺钉头部产生向上的轴向顶紧力
【答案】A
【解析】串联钢丝属于机械防松,穿绕时应使钢丝拉紧后的力矩方向与螺钉拧紧方向一致,这样当螺钉因振动产生松退趋势时,钢丝会被拉紧并阻止其继续反转;若穿绕方向相反,则钢丝拉紧反而会促使螺钉松退。轴向压紧或顶紧并非串联钢丝防松的主要作用。
18. 螺纹连接中,适用于经常拆卸且能提高螺纹副摩擦阻力的防松措施是( )
A. 采用双螺母相互锁紧
B. 采用开口销机械锁止
C. 采用螺纹端部铆接
D. 采用螺纹锁固胶粘接
【答案】A
【解析】双螺母通过两个螺母相互挤压,使螺纹副产生附加摩擦阻力,从而减少螺母松动,且拆卸较为方便。开口销属于机械防松,铆接和锁固胶属于不便于拆卸的防松方式。
19. 下列螺纹连接防松措施中,主要依靠增加摩擦阻力实现防松的是( )
A. 装用弹簧垫圈
B. 装用开口销
C. 采用止动垫片
D. 涂敷螺纹锁固胶
【答案】A
【解析】弹簧垫圈受压后产生弹性力和摩擦阻力,可减少螺母自行松动,属于摩擦防松。开口销和止动垫片属于机械防松,螺纹锁固胶属于粘接防松。
20. 螺纹连接采用槽形螺母和开口销进行防松时,开口销的主要作用是( )
A. 阻止螺母相对螺栓转动
B. 增大螺纹副接触面积
C. 补偿螺栓受热伸长量
D. 降低螺纹副装配阻力
【答案】A
【解析】开口销穿过槽形螺母和螺栓上的孔,并将销脚弯折,可限制螺母转动,属于机械防松。其他选项均不是开口销在螺纹连接中的主要作用。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 螺纹联接的防松措施中,常用的方法包括______和使用防松胶。
【答案】加装垫片
【解析】加装垫片是一种有效的防松措施,可在螺纹联接处增加摩擦力和紧固力。
22. 螺纹连接的防松方法有摩擦防松、______和______,其中双螺母属于摩擦防松。
【答案】① 机械防松 ② 永久防松
【解析】螺纹连接防松方法包括摩擦防松、机械防松和永久防松。双螺母通过增加螺纹副摩擦力实现防松,属于摩擦防松。
23. 常用螺纹连接的防松装置主要有______、 ______和不可拆防松。
【答案】① 摩擦防松 ② 机械防松
【解析】常用螺纹连接的防松装置主要有摩擦防松 、机械防松和不可拆防松(破坏螺纹防松)。
24. 螺纹连接常用的防松方法有______、______、______三种。
【答案】① 摩擦防松 ② 机械防松 ③ 破坏螺纹防松
【解析】螺纹连接常用防松方法按原理分为摩擦防松、机械防松和破坏螺纹防松三种。
25. 螺纹联接的预紧力与______成正比。
【答案】拧紧力矩
【解析】螺纹联接拧紧时,拧紧力矩 T 与预紧力 F 满足 T=K·F·d,其中 K 为拧紧力矩系数(与螺纹升角、摩擦系数有关),d 为螺纹公称直径。当螺纹规格和摩擦状况一定时,K 与 d 均为常数,故预紧力 F 与拧紧力矩 T 成正比:拧紧力矩越大,预紧力越大,联接越紧固、越不易松动。因此空白处应填“拧紧力矩”。需要说明的是,在拧紧力矩一定时,摩擦系数越大,扭矩中用于克服摩擦的比例越大,实际获得的预紧力反而越小,故“预紧力与摩擦系数成正比”的说法不成立。
26. 螺纹连接防松的实质是防止螺纹副发生相对______。
【答案】转动
【解析】螺纹连接在振动或冲击作用下可能发生相对转动,进而使预紧力降低并导致连接松动。因此,各种防松措施的实质都是限制或阻止螺纹副的相对转动。
27. 采用槽形螺母配合开口销进行防松,属于______防松。
【答案】机械
【解析】槽形螺母和开口销利用零件之间的机械约束限制螺母转动,不依靠螺纹副摩擦力,因此属于机械防松。
28. 在螺纹连接的螺纹表面涂敷锁固胶,属于______防松。
【答案】粘接
【解析】螺纹锁固胶固化后能够粘结螺栓和螺母,增加拆卸和转动所需的阻力,从而防止连接松动,这种方法属于粘接防松。
29. 螺纹连接中,使用止动垫片折边卡住螺母,属于______防松。
【答案】机械
【解析】止动垫片折边后与螺母或连接件形成机械约束,能够直接限制螺母转动,因此属于机械防松。
30. 对于需要经常拆卸的螺纹连接,通常不宜采用焊接或铆接等______防松方法。
【答案】永久
【解析】焊接和铆接会使连接件形成难以拆开的固定连接,属于永久防松方法。经常拆卸的连接应优先采用双螺母、弹簧垫圈等便于拆装的防松措施。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 螺纹连接的防松方法只有摩擦防松和机械防松。( )
【答案】错误
【解析】除摩擦防松和机械防松外,还有铆冲防松等其他方法,在不同场合可根据需求选择合适的防松方式。
32. 预紧的目的是增加螺栓头、螺母、垫圈和被连接件之间的摩擦力,使连接牢固可靠。( )
【答案】正确
【解析】预紧可使螺栓头、螺母、垫圈与被连接件之间产生压力,从而增加接触面的摩擦力,使螺栓连接牢固可靠。
33. 下图结构的防松属于机械防松( )
【答案】正确
【解析】串联钢丝放松利用钢丝限制螺母转动,因此属于机械防松。
34. 止动垫片防松属于机械防松(防松元件)( )
【答案】正确
【解析】止动垫片通过机械结构限制螺纹松动,属于机械防松中的一种,与增大摩擦力等防松方式不同。
35. 螺栓连接中,垫圈的作用是增大支撑面积,防止被连接件表面损坏,同时具有防松作用。( )
【答案】正确
【解析】垫圈能够增大螺栓头或螺母的支撑面积,减小接触应力,保护被连接件表面;特定类型的垫圈还具有防松作用。
36. 螺纹连接中的预紧力越大越好。( )
【答案】错误
【解析】一般规定拧紧后螺纹连接件预紧力不得大于其材料屈服点的80%。
37. 下图为端铆防松,铆接长度为(1~1.5)P,其中P指的是被连接件厚度( )
【答案】错误
【解析】端铆中,P代表螺距,铆接长度按螺距确定,以确保防松效果。
38. 螺纹连接预紧的目的是增强连接的强度。( )
【答案】错误
【解析】螺纹连接预紧的目的是保证连接的可靠性和密封性。
39. 串金属丝常用于无螺母的螺钉连接,属于机械防松方法。( )
【答案】正确
【解析】串金属丝可将螺钉相互系紧,限制螺钉发生转动,属于通过机械阻止相对转动实现的机械防松方法。
40. 对顶螺母防松,属于摩擦放松。( )
【答案】正确
【解析】摩擦防松是通过增加螺纹连接处的摩擦力来提高防松性能。对顶螺母防松是在一根螺杆上装有两个相互紧固的螺母,使螺纹连接处产生额外的摩擦力,以防止螺杆被振动或外力所松动。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 螺纹连接的自锁性是什么意思?
【答案】螺纹联接的自锁性是指:在静载荷作用下,由于螺纹升角小于(或等于)螺旋副的当量摩擦角,螺旋副的反行程(松退方向)不能自行运动,即拧紧后的螺钉、螺母不会因轴向力的作用而自动松退,能够保持紧固状态。
【解析】螺纹的自锁条件是螺纹升角 ψ 小于或等于螺旋副的当量摩擦角 ρ′,即 ψ ≤ ρ′。满足这一条件时,无论轴向力多大,都只能使螺纹副有进一步压紧的趋势,而不能使其反向(松退方向)转动,这种特性称为螺纹的自锁性,它也是螺旋千斤顶等螺旋机构能安全承载的基础,并决定了螺纹联接在静载荷下不会自行松脱。应注意区分:自锁性针对的是静载荷下螺母的自行松退;而在振动、冲击或变载荷作用下,摩擦系数会瞬时下降,自锁可能失效,此时必须加装防松装置(如弹簧垫圈、双螺母、止动垫圈、开口销等),这属于“防松”问题,不是自锁性的定义。
42. 说明下图中的防松方式的操作过程及特点。
【答案】图中为冲点防松。操作过程:装配好螺栓与螺母后,用工具在两者结合部位冲出若干凹点,使螺栓头部与螺母局部变形并相互嵌合。 特点:防松效果可靠,属于不可拆卸防松;但会破坏零件,拆卸后零件报废,适用于无需拆卸的永久性连接场景。
43. 为什么在螺纹连接中需要使用防松措施?
【答案】在振动或冲击载荷下,螺纹连接可能会逐渐松动,导致连接失效。使用防松措施可以防止螺钉或螺母的自动松脱,确保连接的可靠性和安全性。
44. 简述螺纹连接常用的防松方法(至少列举3种)及原理。
【答案】常用防松方法有摩擦防松(如双螺母、弹簧垫圈)、机械防松(如开口销与槽形螺母、止动垫圈)、永久防松(如焊接、粘接);摩擦防松通过增大螺纹副间摩擦力(如双螺母拧紧后产生轴向压力),防止相对转动;机械防松通过机械零件限制螺纹副相对运动(如开口销插入螺母槽与螺栓孔,锁住螺母);永久防松通过破坏螺纹副或固定连接(如焊接使螺栓螺母成为一体),无法拆卸,实现永久防松。
【解析】摩擦防松通过增大螺纹副间摩擦力(如双螺母拧紧后产生轴向压力),防止相对转动;机械防松通过机械零件限制螺纹副相对运动(如开口销插入螺母槽与螺栓孔,锁住螺母);永久防松通过破坏螺纹副或固定连接(如焊接使螺栓螺母成为一体),无法拆卸,实现永久防松。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某机电设备的防护罩采用螺栓连接,设备运行时存在持续振动。维修人员拟在螺母与连接件之间设置圆柱螺旋压缩弹簧,利用弹簧的弹力保持连接预紧力,减少螺纹连接松动。该弹簧材料的剪切弹性模量为 ,弹簧丝直径 ,弹簧中径 ,有效圈数 ,安装后压缩量 。设计要求弹簧产生的弹力不小于 。(1)根据圆柱螺旋压缩弹簧刚度公式 ,计算弹簧刚度 及安装后的弹力 。(2)判断该弹簧产生的弹力是否满足设计要求,并说明在振动工况下仅采用普通弹簧垫圈防松是否合适。(3)若设备振动较强且不允许螺母松动,提出一种比普通弹簧垫圈更可靠的螺纹连接防松方法,并说明其防松原理。
【答案】(1)弹簧刚度
。安装后的弹力。(2),满足设计要求。普通弹簧垫圈在持续强振动下防松可靠性较低,不宜作为唯一防松措施。(3)可采用开口销与槽形螺母防松。拧紧螺母后,将开口销穿过螺母槽和螺栓孔,利用机械阻挡限制螺母转动,防止螺纹连接松脱。
【解析】(1)先由弹簧参数计算刚度,再用弹力公式计算安装载荷,得出 、。(2)弹力超过要求值,但普通弹簧垫圈抗强振动能力有限。(3)开口销属于机械防松,通过阻挡螺母转动提高连接可靠性。
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