第四章 螺纹联接及螺旋传动思 考 题4-1 螺纹的主要参数有哪些?何处直径为其公称直径?4-2 常用螺纹牙型有哪几种?哪些主要用于联接?哪些主要用于传动?4-3 螺纹联接有哪几种基本类型?它们各自有何特点?各自适用于什么场合?4-4 何谓螺纹联接的预紧?预紧的目的是什么?怎样控制预紧力?4-5 螺纹联接防松的实质是什么?常用防松方法有哪些?4-6 受剪螺栓联接的可能失效形式有哪些?设计中需计算何种强度?4-7 单个受拉螺栓联接有哪几种不同的受力情况?每种受力情况下的强度计算有何相同之处?又有何差异?4-8 对于承受预紧力和轴向工作拉力的螺栓联接,设计时应如何确定所需的剩余预紧力和预紧力?如何计算螺栓的总拉力?4-9 国家标准中对螺栓、螺钉和螺柱的性能等级是如何规定的?4-10 螺栓组联接受力分析和计算的目的是什么?螺栓组联接有哪几种典型的基本受载形式?每种受载形式下,应如何进行受力分析与计算?4-11 提高螺纹联接强度的措施有哪些?4-12 按用途不同,螺旋传动分为哪几种?滑动螺旋传动的螺杆和螺母分别常用什么材料?4-13 设计滑动螺旋传动时,通常需要计算哪些内容?如何确定螺纹的公称直径和螺距?习 题4-1 铣刀盘的夹紧装置如图4-35所示。拧紧轴上的螺母后,铣刀1被夹紧在两个夹紧盘2之间,并随主轴转动。已知:最大切削力F=4kN,夹紧盘与铣刀之间的摩擦因数μ=0.1,轴的材料为45钢,其σ=360MPa。试设计轴端螺纹的直径(装配时不控制预紧力)。4-2 某螺栓联接中,螺栓的刚度cs=100N/mm,被联接件的刚度cs=400N/mm,预紧力F′和轴向工作拉力F均为500N。1)试问工作中被联接件接合面是否会开缝?2)如果F在100N~500N之间变化,试按比例绘出联接的载荷-变形图,并标出各力以及螺栓总拉力的变化范围。4-3 一钢制压力容器的螺栓组联接,如图4-6所示。内径D=500mm,蒸汽压力p=1.2MPa,螺栓分布圆直径Db=640mm,为保证气密性要求,螺栓间距不得大于150mm,安装时控制预紧力,试设计此联接。4-4 图4-36所示为边板1用3个M16×70(其螺纹部分的长度为28mm)的铰制孔用螺栓与机架2相联接。已知边板厚度为20mm,机架的联接厚度为30mm,所受载荷F=900N,L=300mm,a=100mm,边板和机架的的材料均为Q235,螺栓的性能等级为4.6级。要求:1)按1:1的比例画出一个螺栓联接的结构图;2)分析螺栓组中各螺栓的受力,找出受力最大的螺栓并校核其强度。4-5 图4-37所示为齿轮与卷筒之间的螺栓组联接,8个性能等级为6.6级的螺栓,均布于直径DR=500mm的圆周上。若卷筒上钢丝绳的拉力F=50kN,卷筒直径D=400mm,齿轮与卷筒之间的摩擦因数μ=0.12,装配时不控制预紧力。试确定螺栓的直径,并列出螺栓的标准代号。4-6 图4-38所示为用两个M10的螺钉固定的牵曳环,螺钉的性能等级为4.6级,装配时控制预紧力,结合面的摩擦因数μ=0.3,取可靠性系数K=1.2。求所允许的牵曳力Fs。4-7 如图4-39所示的方形盖板用4个性能等级为6.6级的M16螺钉与箱体联接。工作中盖板上的吊环承受通过盖板中心O点的工作载荷Fs=20kN,取剩余预紧力F″=0.6F(F为单个螺栓的工作拉力),装配时不控制预紧力。要求:1)校核螺钉的强度;2)由于制造误差使吊环偏移,导致FR由O点移至对角线上的O′点,OO′=5mm。求此时受力最大的螺钉所受的工作拉力,并校核其强度。4-8 图4-40所示为一平板零件2用螺栓组联接固定在机架1上。工作中所受载荷FQ=1000N,取可靠性系数K=1.2,接合面摩擦因数μQ=0.15。图中给出了由6个螺栓构成的螺栓组的两个布置方案。要求:1)分析哪个方案所需螺栓直径较小?2)计算方案Ⅰ中螺栓所需的预紧力。4-9 图4-41所示为一铸铁支架,用四个性能等级为6.6级的M16普通螺栓,固定在混凝土立柱上。已知载荷FΣ=8kN,接合面之间的摩擦因数μs=0.3,混凝土的许用挤压应力〔σ〕=2.5MPa,接合面的承载面积A=4×10mm,其抗弯截面模量W=5×10mm,取可靠性系数K=1.2,安全系数S=3,取预紧力F′=9kN,。要求:1)校核是否能保证支架不下滑?2)校核螺栓的强度。3)校核是否能保证联接的接合面既不会开缝也不会被压溃?4-10 图4-42所示为常用的螺纹联接。a)为普通螺栓联接,b)为螺钉联接,c)为双头螺柱联接,d)为紧定螺钉联接。指出图中的结构错误,并画出正确结构图。4-11 试设计螺旋千斤顶(运动简图见图4-32a)的螺杆和螺母的主要尺寸。最大起重量为35kN,最大起重高度为180mm,材料自选。4-12 如图所示的夹紧联接柄承受载荷F=600N,螺栓个数Z=2,联接柄长度l=300mm,轴直径d=60mm,夹紧结合面摩擦系数μ=0.15,可靠性系数k=1,试确定联接螺栓的直径(螺栓材料为Q235钢)。注:未淬火钢:[σ]=0.6σ, σ=240N/mm

对于双活塞杆液压缸,通常活塞缸两边活塞杆直径相同,当通入相同压力的油液时,所产生的往返推力相等。()...

为提高轮齿的抗折断能力,可采取哪些措施?(4分)

在某一段时间内流过流体的总和，称为（）。A. 累积流量B. 瞬时流量C. 体积流量D. 质量流量

阅读下面的文字，完成下面小题。材料一： “海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统是我国重点研发计划“深海关键技术与装备专项”课题，目标是研制作业水深不小于2000米、钻探深度不小于200米而保压成功率不小于60%的可有效满足我国海底天然气水合物（可燃冰）资源勘探的海底大孔深保压取芯钻机系统。“海牛Ⅱ号”钻机本体高7.6米，腰围10米，体重12吨，水下重量10吨，是目前我国水下重量最重的地质勘探科考设备。“海牛Ⅱ号”看似是庞然大物，但到了海底就像一条泥鳅一样灵活。 万步炎和他的科研团队从2000年开始研制深海海底钻机，2003年成功研制出我国首台深海浅层岩芯取样钻机，并成功在海底下钻0.7米，钻获第一个岩芯样品，开启了我国自主研发深海海底钻机的历程。随后十几年，万步炎带领他的团队扎根这一技术领域，执着攻关。2010年，他的深海中深孔岩芯取样钻机研制成功，海底钻探深度20米。2015年他研发“海牛号”海底多用途钻机取得成功，改写了我国深海海底钻机钻探深度纪录。2021年他研发的“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统在南海成功下钻231米，刷新世界深海海底钻探深度纪录，并且所有关键技术均为自主研发，目前已取得125项国家专利，4项国际发明专利。（摘编自《刷新世界深度的“海牛Ⅱ号”！》）材料二： “奋斗者号”采用无缆无动力上浮下潜技术，可以在海底连续作业6小时。专用固体浮力材料构成它获取水下净浮力、实现无动力上浮和悬浮定位的核心结构部件，需要兼具密度小和抗压强度高两个相对立的特性。 到达万米深海后，“奋斗者号”采用左右两套主从伺服液压机械手开展作业，可实现6自由度运动控制（指操作有6个独立驱动的关节结构，能在其工作空间中实现抓取物件的任意位置和姿态），持重能力超过60千克，可顺利完成岩石、生物抓取等作业任务。 大家都知道，万米深潜需要克服巨大的压力。“奋斗者号”设计下潜深度为1.1万米，在这个深度它要承受的压力，相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。那么，“奋斗者号”是如何“抗压”的呢？答案就是——载人舱。载人舱作为“奋斗者号”载人潜水器的核心关键部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障，可搭载3人的载人舱球壳，是目前万米深度以下世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。为了抵御沉重的压力，“奋斗者号”采用了更加耐压的高强度、高韧性、可焊接的钛合金载人球舱，在耐压结构设计理论方法及安全性评估、钛合金材料制备及电子束焊接方面实现多项重大突破，并通过了反复试验验证，以确保舱内人员的安全。（摘编自《跟着深海“的士”去寻宝》）材料三： 大洋钻探船是我国首艘超深水科考钻探船，隶属于自然资源部中国地质调查局，设计排水量达4.2万吨，具备全球海域无限航区作业能力和超过10000米的钻探能力。这艘船由中船集团第七〇八研究所设计，中船黄埔文冲船舶有限公司建造。 作为支撑海洋强国建设的“国之重器”，大洋钻探船的设计和建造，聚焦解决地球深部重大资源环境科学问题，具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式，兼具隔水管和无隔水管钻探作业方式。此外，该钻探船拟配置十大类别先进的船载设备，从而形成涵盖海洋研究全领域的九大实验室，并首次配建国际一流标准的古地磁和超净实验室，总体装备和综合作业能力处于国际领先水平。（摘编自《我国首艘超深水科考钻探船实现主船体贯通》）材料四： 开发利用深海资源、保护深海生态环境、维护深海权益、保障深海安全，发展相应的装备必须先行。深海水压巨大，黑暗无光，地形复杂，对探测装备和技术要求极高。目前，人类使用深潜、深钻、深网三大手段来探索深海奥秘。深潜技术是到达深海现场的能力，深钻是从海底往下钻探，深网是将传感器放到海底进行长期联网观测。三者共同担起深海探索的技术重任。 我国海洋装备制造起步较晚，但近年来发展迅速，已达到世界先进水平。目前，我国已具备进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的全方位能力。近年来，我国研发的各类深潜装备纷纷抵达万米深海，不断刷新国内国际潜深纪录。正在建造的大洋钻探船，具备全球海域无限航区作业能力和海域超过1万米的钻探能力，总体装备和综合作业能力达到国际领先水平。这些从无到有、从有到优的突破，是自主创新结出的硕果，也见证着我们实现高水平科技自立自强的志气和骨气。正是这些不断涌现的自主创新科技成果，换来了我们从事海洋科学考察活动的主动权和话语权。（摘编自《深海探测助力海洋事业新发展》）（1）下列对材料相关内容的理解和分析，正确的一项是 ____ A.“海牛Ⅱ号”是海底大孔深保压取芯钻机系统，所有技术均为自主研发，2021年在南海成功下钻231米，刷新了世界深海海底钻探深度纪录。B.“奋斗者号”载人舱采用更加先进的钛合金材料，在耐压结构设计理论方法及安全性评估等方面有重大突破，而且通过了多次试验验证。C.大洋钻探船有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式，已配置了十大类别先进的船载设备，从而形成了涵盖海洋研究全领域的九大实验室。D.深潜、深钻、深网分工不同，深潜到达深海现场，深钻是从海底往下钻探，深网是将传感器放到海底进行长期联网观测，其中深钻最重要。（2）下列对材料相关内容的概括和分析，不正确的一项是 ____ A.“海牛Ⅱ号”机体高大，在目前我国地质勘探科考设备中水下重量最重，到了海底钻探时却如泥鳅般灵活。B.“奋斗者号”的专用固体浮力材料具有密度小和抗压强度高的特点，“奋斗者号”凭此实现无动力上浮和悬浮定位。C.大洋钻探船设计排水量达4.2万吨，可在全球海域无限航区作业，有超过一万米的钻探能力，可谓是“国之重器”。D.我国掌握了从事海洋科学考察活动的主动权和话语权，因此要全方位提升相关能力，大力开发利用深海资源。（3）在科学研究和探测方面，可以从我国深海探测的发展历程中得到哪些启示？请结合上述材料简要说明。

某柴油机的气缸直径为700(mm)，S/D=2，标定转速为120(r/min)，该机的活塞平均速度是__________。A. 5.6m/sB. 4.8m/sC. 8.4m/sD. 3.5m/s

阅读下面的文章，并完成1-3题。 海洋石油981深水半潜式钻井平台，简称“海洋石油981”，是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，它整合了全球一流的设计理念和一流的装备，是世界上首次按照南海恶劣海况设计的，能抵御200年一遇的台风的钻井平台。其平台长114米，宽89米，面积比一个标准足球场还要大，平台正中是约5、6层楼高的井架。该平台自重30670吨，承重量12.5万吨，可起降西科斯基S-92直升机。作为一架兼具勘探、钻井、完井和修井等作业功能的钻井平台，“海洋石油981”代表了海洋石油钻井平台的一流水平，其最大作业水深3000米，最大钻井深度可达10000米，总造价近60亿元，设计使用寿命30年。该平台的建成，标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。 “海洋石油981”，有着“高精尖”内涵。该平台除了通过紧急关断阀、遥控声呐、水下机器人等常规方式关断井口，还增添了智能关断方式，即在传感器感知到全面失电、失压等紧急情况下，自动关断井口以防井喷。它首次采用了最先进的本质安全型水下防喷器系统，具有自航能力，还有世界一流的动力定位系统，其选用的DP3动力定位系统，使它能够在1500米水深内锚泊定位。它首次突破半潜式平台可变载荷9000吨的纪录，成为当前世界半潜式平台之最，大大提高了远海作业能力。它首次在船体的关键部位系统地安装了传感器监测系统，为研究半潜式平台的运动性能、关键结构应力分布、锚泊张力范围等建立了系统的海上科研平台，为中国在半潜式平台应用于深海的开发提供了更宝贵和更科学的设计依据。 海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源，全球深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶，深水是世界油气的重要接替区，而在该平台建成以前，我国只具备300米以内水深油气田的勘探、开发和生产的全套能力，自行研制的海洋钻井平台作业水深均较浅，半潜式钻井平台仅属于世界上第二代、第三代的水平，国外深水钻井能力已经达到3052米，国内却只达到505米水深。当“海洋石油981”的建成后，中国在深水装备领域的空白才被填补，中国才跻身世界深水装备的领先行列。 2012年5月9日，“海洋石油981”在南海海域正式开钻，是中国石油公司首次独立进行深水油气的勘探，标志着中国海洋石油工业的深水战略迈出了实质性的步伐。今年，虽然我国的钻探遇到了一些阻力，当任何力量都阻挡不了中国的向海洋的进军步伐。 1.有关“海洋石油981”理解，正确的一项是( ) A.“海洋石油981”，是中国第一座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，它有当今一流的设计理念，能抵御200年一遇的台风。 B.“海洋石油981”，其平台是一个长114米，宽89米的足球场，平台正中是约5、6层楼高的井架，其自重30670吨，承重量12.5万吨，可起降西科斯基S-92直升机。 C.作为一架兼具勘探、钻井、完井和修井等作业功能的钻井平台，“海洋石油981”代表了海洋石油钻井平台的一流水平，其最大作业水深3000米，最大钻井深度可达10000米，总造价60亿元，设计使用寿命30年。 D.“海洋石油981”有着“高精尖”内涵，最奇特的是，当遇有紧急情况时，它不需要使用常规方式关断井口，而直接使用智能关断方式，即在传感器感知到全面失电、失压等紧急情况下，自动关断井口以防井喷。 2.下列有关文章信息，理解正确的一项是( ) A.因为“海洋石油981”整合了全球一流的设计理念和一流的装备，能抵御200年一遇的台风，所以它标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。 B.“海洋石油981”首次采用了最先进的本质安全型水下防喷器系统，具有自航能力，还有世界一流的动力定位系统，其选用的DP3动力定位系统，使它能够在1500米水深内锚泊定位。 C.“海洋石油981”首次突破半潜式平台可变载荷9000吨的纪录，成为世界半潜式平台之最，大大提高了远海作业能力。 D.因为“海洋石油981”首次在船体的关键部位系统地安装了传感器监测系统，所以它也是为海上科研平台。只要研究它，就可以知道钻井平台的运动性能、关键结构应力分布、锚泊张力范围等信息。 3.下列根据文章内容，推断不正确的一项是( ) A.曾经一度，我国只具备300米以内水深油气田的勘探、开发和生产的能力，其水平远远落后于世界先进水平，今天，虽然我们有了进步，但仍然不能忘记过去，这样的心态才能更好地发展。 B.2012年5月9日，“海洋石油981”在南海海域正式开钻，标志着中国海洋石油工业的深水战略迈出了实质性的步伐，正所谓“喊破嗓子不如甩开膀子”。 C.海洋蕴藏了全球70%的油气资源，全球深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶，深水是世界油气的重要接替区，“海洋石油981”的建成，解决了我国今后的能源问题，确保了我国经济的持续发展。 D.今年，虽然“海洋石油981”在南海的钻探遇到了一些阻力，当任何力量都阻挡不了中国的向海洋的进军步伐，主要是中国的经济科技等综合实力有了巨大的进步。

蜗杆传动的总效率包括啮合效率?、效率和效率。在蜗杆主动时,

随着日用压力水柜水位的升高,关于离心式日用淡水泵参数的变化,说法错误的是_。A. 流量减小B. 排出压力增大C. 轴功率增大D. 吸入真空度降低

14.填空题为了消除困油现象，通常在齿轮泵[1]两端盖内侧面上铣出两个卸荷槽，困油容积缩小时，通过卸荷槽与______相通；困油容积增大时，通过卸荷槽与______相通。