機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)答案

1、第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)一、選擇題5-1螺紋開角也增大，則聯(lián)接的自鎖性 C ，傳動(dòng)的效率 A ;牙型角 增大， 則聯(lián)接的自鎖性A ，傳動(dòng)的效率 C 。A、提高B、不變C降低52在常用的螺旋傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率最高的螺紋是D 0A、三角形螺紋R梯形螺紋C、鋸齒形螺紋D、矩形螺紋5-3當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常裝拆時(shí)，往往采用A。 / A雙頭螺柱聯(lián)接B、螺栓聯(lián)接 C 、螺釘聯(lián)接 D 、緊定螺釘聯(lián)接54螺紋聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于C 0、A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力B、增加螺紋聯(lián)接的橫向力C防止螺紋副的相又t轉(zhuǎn)動(dòng)D、增加螺紋聯(lián)接的剛度55對(duì)頂螺母為 A防松、開口銷為 B防松、串聯(lián)鋼絲為

2、B防松。A、摩擦B、機(jī)械C、不可拆、56在校制孔用螺栓聯(lián)接中，螺栓桿與孔的配合為B 0A、間隙配合B、過(guò)渡配合C過(guò)盈配合5-7在承受橫向工作載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的普通緊螺栓聯(lián)接中，螺栓桿C作用。A、受剪切應(yīng)力B、受拉應(yīng)力C受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和拉應(yīng)；n既可能只受切應(yīng)力又可能只受拉應(yīng)力5-8受橫向工作載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中，依靠A來(lái)承載。A、接合面間的摩擦力B、螺栓的剪切和擠壓 C螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓59受橫向工作載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中， 螺栓所受的載荷為 B_；受橫向工 作載荷的銀制孔螺栓聯(lián)接中,螺栓所受的載荷為A :受軸向工作載荷的普通松螺栓聯(lián)接中，螺栓所受的載荷是A ；受軸向工作載荷的普通緊螺栓聯(lián)

3、接中，螺栓所受的載荷是 D oA、工作載荷B、預(yù)緊力C工作載荷+預(yù)緊力D工作載荷+殘余預(yù)緊力E、殘余預(yù)緊力510受軸向工作載荷的普通緊螺栓聯(lián)接。假設(shè)螺栓的剛度 Cb與被聯(lián)接件的剛度 Cm相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為F。，要求受載后接合面不分離，當(dāng)工作載荷/F等于預(yù)緊力F0 時(shí)，則 D 。/A、聯(lián)接件分離，聯(lián)接失效R被聯(lián)接件即將分離，聯(lián)接不可靠C聯(lián)接可靠，但不能再繼續(xù)加載n聯(lián)接可靠，只要螺栓弓S度足夠，工作載荷 F還可增加到接近預(yù)緊力的兩511重要的螺栓聯(lián)接直徑不宜小于 M12這是因?yàn)?C 。A、要求精度高B、減少應(yīng)力集中C防止口緊時(shí)過(guò)載擰斷H便于裝配512緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算時(shí)將螺栓所受的軸向拉力乘以，

4、是由于D 0A、安全可靠R保證足夠的預(yù)緊力C防止松脫D、計(jì)入扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力5-13對(duì)于工作載荷是軸向變載荷的重要聯(lián)接，螺栓所受總拉力在Fo與F2之間變化，則螺栓的應(yīng)力變化規(guī)律按 /C 。A r =常數(shù) / B、 m=常數(shù)、C min =常數(shù)5-14對(duì)承受軸向變載荷的普通緊螺栓聯(lián)接，在限定螺栓總拉力的情況下，提高 螺栓疲勞強(qiáng)度的有效措施是 B。A、增大螺栓的剛度C b,減小被聯(lián)接件的剛度工C m B、減小C b,增大C m/C減小C b和CmD、增大Cb和Cm5-15有一汽缸蓋螺栓聯(lián)接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在02M之間變化，則螺栓中的應(yīng)力變化規(guī)律為 C 。A對(duì)稱循環(huán) 定循環(huán)B、脈動(dòng)循環(huán)非對(duì)稱循環(huán)D非穩(wěn)5

5、16當(dāng)螺栓的最大總拉力F2和殘余預(yù)緊力F1不變,只將螺栓由實(shí)心變成空心,則螺栓的應(yīng)力幅a與預(yù)緊力Fo為 D增大，預(yù)緊力Fo應(yīng)適當(dāng)減小 減小，預(yù)緊力F。應(yīng)適當(dāng)減小517螺栓聯(lián)接螺紋牙問(wèn)載荷分配不均是由于B、DD增大，預(yù)緊力Fo應(yīng)適當(dāng)增大 減小，預(yù)緊力Fo應(yīng)適當(dāng)增大A螺母太厚B、應(yīng)力集中OC螺母和螺栓變形大小不同n螺母和螺栓變形性質(zhì)不同5-18螺栓的材料性能等級(jí)為級(jí)，則螺栓材料的最小屈服極限近似為A 480MplB、6 MPa5-19采用凸臺(tái)或沉頭座作為螺栓頭或螺母的支承面，是為了A 。D、MPaA 。A避免螺栓受彎曲應(yīng)力B、便于放置墊圈C、減小預(yù)緊力D、減小擠壓應(yīng)力、52o設(shè)計(jì)螺栓組聯(lián)接時(shí)，雖然

6、每個(gè)螺栓的受力不一定相等，但該組螺栓仍采用 相同的規(guī)格（材料、直徑和長(zhǎng)度均相同），這主要是為了C OA外形美觀B、購(gòu)買方便C便于加工和安裝n受力均勻5-21傳動(dòng)螺旋工作時(shí)，其最主要的失效形式為D o/A、螺桿的螺紋圈被剪斷B、螺母的螺紋圈被剪斷C螺紋工作面被壓碎D、螺紋工作面被磨損二、填空題5-22三角形螺紋的牙型角 =6o°,適用于 聯(lián)接；而梯形螺紋的牙型角=3o°,適用干傳動(dòng) 。523普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的大徑、計(jì)算螺紋的摩擦力矩時(shí)使用的是螺紋的中 徑.計(jì)算螺紋的危險(xiǎn)截面時(shí)使用的是螺紋的小 徑。524常用螺紋的類型主要有普通螺紋 、米制錐螺紋、管螺紋、梯形螺紋、

7、矩形螺紋、和鋸齒形螺紋。5-25聯(lián)接螺紋必須滿足 自鎖 條件,傳動(dòng)用螺紋的牙型斜角比聯(lián)接用螺紋的牙 型斜角小，這主要是為了 減小當(dāng)量摩擦系數(shù)，提高傳動(dòng)效率5-26若螺紋的直徑和螺旋副的摩擦系數(shù)已定，則擰緊螺母時(shí)的效率取決于螺紋的 螺紋開角4 和 牙型斜角 （牙側(cè)角）、5-27螺紋聯(lián)接的擰緊力矩等于 螺紋副間的摩擦阻力矩 和 螺母環(huán)形端面與 被聯(lián)接件（或墊圈）支承面間的摩擦阻力矩 T2 '之和。528螺紋聯(lián)接防松的實(shí)質(zhì)在于防止螺紋副在受載時(shí)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。5-29在螺栓聯(lián)接的破壞形式中，約有 90 %的螺栓屬于疲勞破壞，疲勞斷裂常 發(fā)生在螺紋根部 。530普通緊螺栓聯(lián)接，受橫向載荷作用。則

8、螺栓中受 、拉 應(yīng)力和 扭切 應(yīng)力 作用。5-31普通螺栓聯(lián)接承受橫向工作載荷時(shí)，依靠接合面間的摩擦力 承載,螺栓本身受預(yù)緊（拉伸、扭轉(zhuǎn)）力作用,則聯(lián)接可能的失效形式為 接合面間的滑移、螺栓被拉斷 ； 較制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向工作載荷時(shí)，依靠 制制孔用螺栓抗剪切 承載、螺栓本 身受剪切 和擠壓力作用,則聯(lián)接可能的失效形式為 螺桿被剪斷 和螺桿與孔 壁接觸面被壓潰（碎） 。532有一單個(gè)緊螺栓聯(lián)接，已知預(yù)緊力為 F。，軸向工彳載荷為F,螺栓的相對(duì) 剛度為Cb/ （Q+G ）,則螺栓所受的總拉力 F2 = Fo+FG/ （Cb+C ）,而殘余預(yù)緊力 Fi = Fo-FG/ （G+CJ 。若螺栓的螺

9、紋小徑為di,螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力為,則其危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件式為4 1.3F2 dT5-33受軸向工作載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)預(yù)緊力為 Fo和工作載荷F 一定時(shí)， 為減小螺栓所受的總拉力F2,通常采用的方法是減小 螺栓的剛度或增大被聯(lián)接 一的剛度；當(dāng)工作載荷F和殘余預(yù)緊力Fi 一定時(shí)，提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可以減小 螺栓的剛度 或增大 被聯(lián)接件的剛度 。534螺栓聯(lián)接中，當(dāng)螺栓軸線與被聯(lián)接件支承面不垂直時(shí)，螺栓中將產(chǎn)生附加 彎曲應(yīng)力。5-35采用凸臺(tái)或沉頭座孔作為螺栓頭或螺母的支承面是為了避免螺栓受附加，彎曲應(yīng)力。/536螺紋聯(lián)接防松，按其防松原理可分為 摩擦防松、機(jī)械防松和其它 （破壞螺

10、紋副的關(guān)系）防松。/ /5-37進(jìn)行螺栓組聯(lián)接受力分析的目的是求出螺栓組中受力最大的螺栓及其所受的力,以便講行強(qiáng)度計(jì)算。/5-38螺栓組聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是 合理的確定聯(lián)接結(jié)合面的幾何形狀和螺栓 的布置形式，力求每個(gè)螺栓和聯(lián)接結(jié)合面問(wèn)受力均勻，便于加工和裝配：應(yīng)考慮的主要問(wèn)題有聯(lián)接結(jié)合面設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀；，螺栓的布置應(yīng)使各螺栓的受力合理；螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距；分部在同一圓周上螺栓數(shù)目 應(yīng)取成4、6、8等偶數(shù)二/539螺栓聯(lián)接件的制造精度共分為 A、B C三個(gè)精度等級(jí)，其中B級(jí)多用于上 載較大且經(jīng)常裝拆、調(diào)整或承受變載荷'的聯(lián)接。、分析與思考題540常用螺紋有哪幾種類

11、型？各用于什么場(chǎng)合？對(duì)聯(lián)接螺紋和傳動(dòng)螺紋的要求 有何不同？答：常用螺紋的類型和應(yīng)用參看教科書 B0表51。：對(duì)聯(lián)接螺紋的要求：聯(lián)接可靠，當(dāng)量摩擦系數(shù)大，自鎖性能好。對(duì)傳動(dòng)螺紋的要求：當(dāng)量摩擦系數(shù)系數(shù)小，傳動(dòng)效率高。5-41在螺栓聯(lián)接中，不同的載荷類型要求不同的螺紋余留長(zhǎng)度，這是為什么？答：螺紋的余留長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則螺栓桿的剛度 Cb越低，這對(duì)提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng) 度有利。因此，承受變載荷和沖擊載荷的螺栓聯(lián)接，要求有較長(zhǎng)的余留長(zhǎng)度。5-42聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時(shí)還需要防松裝置？試各舉出兩個(gè)機(jī)械防松和摩擦防松的例子。答：在沖擊、振動(dòng)或變載荷的作用下，螺旋副間的摩擦力可能減小或瞬間消失，

12、 這種現(xiàn)象多次重復(fù)后，就會(huì)使聯(lián)接松脫。在高溫或溫度變化較大的情況下，由于螺紋 聯(lián)接件和被聯(lián)接件的材料發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛，也會(huì)使聯(lián)接中的預(yù)緊力和摩擦力逐漸減小，最終導(dǎo)致聯(lián)接失效。因此螺紋聯(lián)接需要防松。例：開口銷與六角開槽螺母、止動(dòng)墊圈為機(jī)械防松；對(duì)頂螺母、彈簧墊圈為摩擦防松。5-43普通螺栓聯(lián)接和校制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式各是什么？計(jì)算準(zhǔn)則各 是什么？答：普通螺栓聯(lián)接（受橫向載荷）的主要失效形式：接合面滑移螺栓桿被拉斷計(jì)算準(zhǔn)則：1 3F承載條件f0 K式螺桿的拉伸強(qiáng)修if- di24.校制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式:潰（碎）計(jì)算準(zhǔn)則：F螺桿的剪切強(qiáng)度;7d0螺桿被剪斷螺桿與孔壁接觸面被壓螺桿

13、與孔壁接觸面的擠壓強(qiáng)喘L P min544計(jì)算普通螺栓聯(lián)接時(shí)，為什么只考慮螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強(qiáng)度？答：螺栓頭、螺母和螺紋牙的結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)與螺桿的等強(qiáng)度條件及使用經(jīng)驗(yàn)規(guī) 定的，實(shí)踐中很少發(fā)生失效，因此，通常不需進(jìn)行其強(qiáng)度計(jì)算。5-45松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接的區(qū)別是什么？在計(jì)算中如何考慮這些區(qū)別？答：松螺栓聯(lián)接，裝配時(shí)螺母不需要擰緊。在承受載荷之前，螺栓不受力。緊螺栓聯(lián)接，裝配時(shí)螺母需要擰緊。在擰緊力矩作用下，螺栓除受預(yù)緊力 Fo的拉 伸而產(chǎn)生的拉應(yīng)力外還受摩擦力矩 Ti的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭切應(yīng)力，使螺栓處于拉伸與扭 轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，松螺栓聯(lián)接只考慮

14、工作載荷即可。緊螺栓聯(lián)接應(yīng)綜合考慮拉應(yīng)力和扭切應(yīng)力的作用，計(jì)入扭切應(yīng)力的影響，即螺栓 所受的軸向拉力乘以。5-46普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺 栓上的總載荷各是什么循環(huán)？答：普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總載荷為F Fo C F ,即同方向（不變號(hào)）的非對(duì)稱循環(huán)變載荷，0<r<1;所受到的橫65向工作載荷為脈動(dòng)循環(huán)時(shí)，螺栓上的總載荷為預(yù)緊力，即大小不變的靜載荷，r=1。547螺栓的為級(jí)，與它相配的螺母的性能等級(jí)應(yīng)為多少？性能等級(jí)數(shù)字代號(hào)的 含義是什么？答：與之相配的螺母的性能等級(jí)應(yīng)為 8級(jí)或9級(jí)（d >1639mm

15、。性能等級(jí)，表示小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字8代表材料的抗拉強(qiáng)度極限的1/100（ b/100 , b=8 x 100MPa）小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字8代表材料的屈服極限（S）與抗拉強(qiáng)度極限（B）之比值（屈強(qiáng)比）的10 倍（10S/ B, s=8 B/10=640 MPa）。5-48在什么情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓的直徑有關(guān)？試說(shuō)明其原 因。答：在不控制預(yù)緊力的情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓的直徑有關(guān)，直 徑越小，則安全系數(shù)取得越大。因?yàn)榘馐值拈L(zhǎng)度隨螺栓直徑的減小而線性減短，而螺 栓的承載能力隨螺栓直徑的減小而平方性降低。因此，螺栓直徑越細(xì)越易過(guò)擰緊，造 成螺栓過(guò)載斷裂。所以小直徑的螺栓應(yīng)取較大的安全

16、系數(shù)。549圖示螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行預(yù)緊力計(jì)算時(shí)，螺栓的數(shù)目z、接合面的數(shù)目i 應(yīng)取多少？、答：螺栓的數(shù)目z=4題5 50圖接合面的數(shù)目i =2550試用受力變形線圖分析說(shuō)明螺栓聯(lián)接所受軸向工作載荷F,當(dāng)預(yù)緊力F。一定時(shí)，改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度，對(duì)螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度和聯(lián)接的緊密性有何影響？答：如圖示，減小螺栓剛度e ）或增大被聯(lián)接件的剛度（），螺栓的總拉力F2減小，螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度提高；殘余預(yù)緊力 Fi減小，聯(lián)接的緊密性下降。增大螺栓剛度或減小被聯(lián)接件的剛度則相反5-51緊螺栓聯(lián)接所受軸向變載荷在 0F間變化，在保證螺栓聯(lián)接緊密性要求和 靜強(qiáng)度要求的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)如何改變

17、螺栓或被聯(lián)接件的剛 度及預(yù)緊力的大??？試通過(guò)受力變形線圖來(lái)說(shuō)明。a）改變螺栓的剛度題5 51力F F FF2F0F0mbm變形0b0mb）改變被聯(lián)接件的剛度答：在總拉力F2、殘余預(yù)緊力Fl不變時(shí)，F(xiàn)0,可減小 F,提高螺栓聯(lián)接a）如圖示，減小螺栓的剛度 <）,增大預(yù)緊力的疲勞強(qiáng)度。mb）如圖示，增大被聯(lián)接件的剛度（），增大預(yù)緊力F。，可減小 F,提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度。552為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10?通常采用哪些結(jié)構(gòu)形式可使各圈螺紋 牙的載荷分布趨于均勻？答：當(dāng)聯(lián)接受載時(shí)，螺栓受拉伸，外螺紋的螺距增大；而螺母受壓縮，內(nèi)螺紋的 螺距減小。螺距的變化差以旋合的第一圈處為最大，以后各圈

18、遞減。旋合螺紋的載荷 分布為：第一圈上約為總載荷的1/3,以后各圈遞減，第810圈以后的螺紋牙幾乎 不受力。螺母的螺紋圈數(shù)過(guò)多也不能提高承載能力。為了使各圈螺紋牙的載荷趨于均勻， 可采用下述方法：懸置螺母；內(nèi)斜螺母; 環(huán)槽螺母。5-53受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接應(yīng)滿足哪些不失效條件？答：螺桿不被拉斷；上3上d：結(jié)合面受壓最大處不被壓潰（碎）PmaxZFoA結(jié)合面受壓最小處不離縫。P minZFoA554滑動(dòng)螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸（即螺桿直徑及螺母高度） 通常是根據(jù)什么條件確定的？答：滑動(dòng)螺旋的主要失效形式是螺紋面的磨損。其基本尺寸（即螺桿直徑及螺母高度）通常是根據(jù)耐磨性條件確定的。四

19、、設(shè)計(jì)計(jì)算題555牽曳鉤用2個(gè)M10（di=8. 376mm的普通螺栓固定于機(jī)體上。已知接合面 間摩擦系數(shù)f =,防滑系數(shù)Ks=,螺栓材料強(qiáng)度級(jí)別為級(jí)，裝配時(shí)控制預(yù)緊力。試計(jì)算 該螺栓組聯(lián)接允許的最大牽曳力 Fmax。牽曳力解：s=240MPa 查表 510, S=2401.2 1.5200 160MPa題5 55圖由強(qiáng)度條件:1.3F0d；4由承載條件:F0F0d； 1.3 4 KsF fz_23.14 8.3762 (200 160)1.3 48472.85 6778.28N0.15 22118.21 1694.57 N口 Fo fz (8472.85 6778.28)r Ks1.2Fma

20、x 2118.21 1694.57n/5-56有一受預(yù)緊力R=1000N和軸向工作載荷F=1000N作用的普通緊螺栓聯(lián)接,已知螺栓的剛度C b與被聯(lián)接件的剛度Cm相等。試計(jì)算該螺栓聯(lián)接所受的總拉力F2和殘余預(yù)緊力錯(cuò)誤！鏈接無(wú)效。在預(yù)緊力F0不變的條件下，若保證被聯(lián)接件不出現(xiàn)縫 隙，該螺栓的最大軸向工作載荷/Fmax為多少C1解:總拉力F2 F0 一F 10001000 1500NCb Cm2殘余預(yù)緊力F1 F0CmF 1000 - 1000 500NCb Cm2被聯(lián)接件不離縫時(shí)的Fmax : F1 F0FmaxF0CmCb CCb CCmF max0mm 1000 2 2000NF(16)F

21、(24)5-57如圖所示，一氣缸蓋與缸體凸緣采用普通螺栓聯(lián)接。已知?dú)飧字械膲毫在02M之間變化，氣缸內(nèi)徑D=500mm螺栓分布直徑D=650mm為保證氣密性要 求，殘余預(yù)緊力F1=F,螺栓間距t < d (d為螺栓的大徑)。螺栓材料的許用拉伸應(yīng) 力=120MFa,許用應(yīng)力幅a= 20MPao選用銅皮石棉墊片，螺栓相對(duì)剛度 C b/ (C b+C)=,試確定螺栓的數(shù)目和尺寸。解：設(shè)取螺栓數(shù)目Z=16或24 則單個(gè)螺栓所受的軸向工作載荷D2P 丁 2 3.14 5002Z4 16D2P 42 3.14 5002Z4 24單個(gè)螺栓所受的總拉力F2為:F2(16)F1F 1.8F F 2.8F

22、 2.8 24531.25 68687.5NF2(24)F1 F 1.8F F 2.8F 2.8 16354.17 45791.67N所需的螺栓直徑d1：1.3 F2d 1 (24)d1 (16)4：4 1.3F24 1.3F24 1.3 68687.51204 1.3 45791 .6730.788mm12025.1385 mm查表M36M30d1(16) 31.670mm 30.788mmd1(24)26.211mm 25.1385mm校核螺栓間距t(16)t(24)校核應(yīng)力幅a(16)a(24)DoDo650 127.5625mm 4.5d1665085.04mm 4.5d4.524Cb

23、2FCb Cmd12Cb2FCb Cmd120.80.82 16354.1731.670 22 16354.17226.2114.5 36 162mm30 135mm8.31MPa12.13MPa20 MPa確定螺栓的數(shù)目和尺寸：a20 MPad12100 或 90mml 90 mm杳表 Z 16 M36 l或 Z 24 M 305-58如圖凸緣聯(lián)軸器(GB/T5843-1986)的型號(hào)為YLD1Q允許傳遞的最大 轉(zhuǎn)矩T=630Nm,兩半聯(lián)軸器采用4個(gè)M12的校制孔用螺栓聯(lián)接，螺栓規(guī)格為 M12X 60(GB/T271988),螺栓的性能等級(jí)為級(jí)，聯(lián)軸器材料為HT200,試校核具聯(lián)接強(qiáng)度。38

24、若改用普通螺栓聯(lián)接，兩半聯(lián)軸器接合面間的摩擦系數(shù) 螺栓的直徑，并確定其公稱長(zhǎng)度，寫出螺栓標(biāo)記。f =,防滑系數(shù)Ks=,試計(jì)算解：s=640Ma采用較制孔用螺栓聯(lián)接鑄鐵的b=200M 查表510 鋼：S= S螺桿 d0=13mm鑄鐵：Sp= p二= s/ S =640/=256 MPap=s /S p=640/=512MPjb/Sp=200/=10080 MPa單個(gè)螺栓所受的工作剪力F為：Tr max 2 630F ax 3 2423.08N24 130 10rii 1校核螺桿的剪切強(qiáng)度2423.0818.26MPa1324校核螺桿、聯(lián)軸器的擠壓強(qiáng)度L min=38 22=16mmd 0Lmin

25、2423.0811.6513 16安全改用普通螺栓聯(lián)接查表510按不控制預(yù)緊力,設(shè) d=16mn5( S=4 =由承載條件:F0由強(qiáng)度條件:KsTZf rii 11.3 F0dd；4取M20s /S=640/4=160MPa0.J24 黑 j。319384 /N4 1.3F04 1.3 19384 .6214.165mm160d1=> （或取第二系列M18, d1=>與假設(shè)基本相符，不必修改安全系數(shù) SoS 640-533.33426.67MPaS 1.21.5若按控制預(yù)緊力，取=1.21.5,d1.41上取M10, d1 8.376mm4 1.3 19384.62J(533.33

26、 426.67)7.7586mm7.7586 8.674nm螺栓的長(zhǎng)度 l >22X 2+m+S=44+18+5=67取 l =7080mm螺栓標(biāo)記：螺栓 GB57882-86 M20 X 70(或 80) /8.674mm取M12, d1 10.106mm10 .標(biāo)記：螺栓 GB588286 M10 70俄80)螺栓 GB588286 M12 70僦80)559如圖所示，為一支架與機(jī)座用4個(gè)普通螺栓聯(lián)接，所受外載荷分別為橫向 載荷Fr=5000N,軸向載荷Fgf16000M已知螺栓白相對(duì)剛度 G/(Cb+G)=,接合面間摩 擦系數(shù)f = , Ks=/螺栓的性能等級(jí)為級(jí)，試確定螺栓的直徑

27、 及預(yù)緊力Fo0解：s=640Ma/ 查表510,按不控制預(yù)緊力，設(shè)d=16m啾S=4= s /S=640/4=160MPa（按控制預(yù)緊力取S=s/S=640/= MPa）單個(gè)螺栓的軸向工作載荷F題5 59圖Fq1600044000N在橫向載荷Fr作用下，支架不下滑的條件：fF1Z KsFr殘余預(yù)緊力 F1區(qū)亂 1.2 5000 10000Nf Z0.15 4單個(gè)螺栓所受的總拉力F2F2 F1 F 10000 4000 14000N確定螺栓的直徑d1 J4 1.3F2J4 I；。14000 1204mm（控制預(yù)緊力時(shí) 6.5937.371mm）取M16 d1=>與假設(shè)相符。(控制預(yù)緊力時(shí)

28、，取 M8, d4或M1Q d1=>)Cb預(yù)緊力 Fo Fl (1-b)F 10000 (1-0.25) 4000 13000NCb Cm'5-60如圖所示，方形蓋板用四個(gè)螺釘與箱體聯(lián)接，蓋板中心O點(diǎn)的吊環(huán)受拉力F=10kN,要求殘余預(yù)緊力為工作拉力的 倍，螺釘?shù)脑S用拉應(yīng)力=120MFa°(1)求螺釘?shù)目偫2o(2)如因制造誤差，吊環(huán)由O點(diǎn)移到O點(diǎn)OO 5<2mm,求受力最大螺釘?shù)目?拉力F2max釘?shù)闹睆健＝猓?1)螺釘?shù)目偫2F10F2 F1(0.6 1) 4kN21 Z42003I目(2)受力最大螺釘?shù)目偫max因制造誤差，吊環(huán)移位產(chǎn)生的力矩M

29、10 5 2 50、2Nm題5 60圖在M作用下，左下角螺栓受加載作用，受到的載荷:FmM 50.2 103250N2r 2 100.2受力最大螺釘所受的工作載荷FmaxF10000Fmax FM =2502750NZ4受力最大螺釘所受的總拉力F2max(0.6 1)Fmax 1.6 2750 4400N螺釘?shù)闹睆絛i7.792mm4 1.3F2max4 1.3 4400120取 M1Q d1=> 561如圖所示，有兩塊邊板和一塊承重板焊成的龍門起重機(jī)導(dǎo)軌托架。 兩塊邊 板各用4個(gè)螺栓與立柱(工字鋼)相聯(lián)接，托架所承受的最大載荷為 20000 N,問(wèn)：(1)此聯(lián)接采用普通螺栓還是較制孔用

30、螺栓為宜？(2)若用較制孔用螺栓，已知螺栓材料為 45號(hào)鋼性能等級(jí)為級(jí)，試確定螺栓的直徑。解：每一邊的載荷為10000 N(1)因載荷較大，若采用普通螺栓，則需要的預(yù)緊力很大，立柱螺栓的直徑很大。所以此聯(lián)接采用較制孔用螺栓為宜。(2) s=480M 查表5105車岡：S= Sp= =、s/ S =480/=192 MPa/p=s /S P=480/=384MFa將力F向形心簡(jiǎn)化F=10000NT=F L=10000X 300=3X 106NmmF作用在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為Ff100002500N題5 61圖T作用在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為FtTrmaxT 3 106Ftax7071.07N

31、2 zr 4 75 2rii 1由圖可知，右邊兩個(gè)螺栓受力最大 22FmaxFF2 F； 2FF Ft cos135 9013.88 N按剪切強(qiáng)度計(jì)算直徑，s=480Ma/ 查表510鋼：S= S P= = s/ S =480/=192 MPap=s /S p=480/=384MPsmax4d04 9013.881927.7334mm取 M8 d(=9mm按擠壓強(qiáng)度計(jì)算F maxd0Lmin只要 LminF maxd 0 P9013 .889 3842.6mm即滿足強(qiáng)度要求562校制孔用螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖所示。已知/ L=300mm a=60mm試求螺栓組聯(lián)接的三種方案中，受力最大的螺栓

32、所受的力各為多少？那個(gè)方案較好?方案一方案二題5 62圖方案三解：將力F向形心簡(jiǎn)化：橫向載荷F旋轉(zhuǎn)力矩T=F - L=300 F方案一：橫向載荷F在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為 FfT在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為F T1、3Trmaxz2 rii 1T 300F2a 2 602.5FFt20如圖示可知，螺栓3受力最為xFfF 5F3 217F62.83FFfFfFm叫Ft萬(wàn)案一：橫向載荷F在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為Ft-nT在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為F T1、3Trmaxz2 rii 1T2a- 2.5F2 60Ft21:FFmax.，F(xiàn) m；圖示知螺栓1、3受力最大 axFf2Ft225F22.52FT在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為FtFT3FfFm axFFfFt、，-Zu :橫向載荷F在每個(gè)螺栓中心處的橫向力為Ft1、2、3TrmaxT300F5Fz 23a 3 603rii 1螺栓2受力最大.FmaxFf2 Ft2 Ff Ft COS1501.96F由上述計(jì)算可知，方案三螺栓的 Fmax較小，所以該方案較好。563如圖所示，支座用4個(gè)普通螺栓固定在基座上，結(jié)構(gòu)尺寸如圖示