机械设计·第3章 螺纹联接和螺旋传动答案.doc

第3章 螺纹联接和螺旋传动答案 思考题（略） 习题 1、如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N时，求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。（2）若被联接件间不出现缝隙，最大工作载荷是多少？ 解：（1）螺栓刚度，被联接件刚度，由图知预紧力。 螺栓所受总拉力 被联接件间剩余预紧力 和图示如下： （2）被联接件不出现缝隙，需 2．受轴向力紧螺栓联接，已知螺栓刚度，被联接件刚度，螺栓所受预紧力，螺栓所受工作载荷为。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和剩余预紧力，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，求螺栓的应力幅和平均应力（按计算值等求、，不按作图求值)。 预紧后螺栓变形 被联接件变形 （1） （2） 误差， （3） 3．气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D=250mm，为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm、中径16.376mm，许用拉应力=120MPa，取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强（取计算直径dc=d1）。 解：螺栓总拉力 残余预紧力，为螺栓工作拉力。 ， 汽缸压力为p 4．图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷FQ＝100000N，螺栓材料为5.8级，Q235，，安装时不控制预紧力，取安全系数，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。 解：许用拉应力 2个螺栓，z＝2，每个螺栓的工作载荷 剩余预紧力 故得螺钉的总拉力 按强度条件，螺栓小径 5．如图刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接。螺栓均匀分布在的圆周上，接合面摩擦系数，考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）。若联轴器传递的转矩T＝150N.m，载荷较平稳，螺栓材料为6.8级，45钢，，不控制预紧力，安全系数取，试求螺栓的最小直径。 解：许用拉应力 设螺栓所需预紧力为，则 即 则螺栓小径 6．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，螺栓长65mm，螺纹段长28mm。螺栓材料为Q235钢，屈服极限，联轴器材料为HT250，强度极限。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 许用挤压应力（静载）：对钢；对铸铁 解：设每个螺栓所受剪力为F，则，故 切应力 ，安全。 挤压面高度度 对铸铁许用挤压应力 对钢许用挤压应力 挤压应力，安全。 7．如图所示，一铸铁托架用4个普通螺栓固定在钢柱上，已知静载荷FQ＝3kN，距离=150mm，接合面摩擦系数。螺栓取5.6级、35钢，，不控制预紧力，取安全系数。铸铁的许用挤压应力，螺栓的相对刚度，考虑可靠性系数（防滑系数），试求螺栓所需最小直径。 将载荷FQ向螺栓组形心C简化，向下滑移的剪力FQ＝3kN，绕O-O翻转力矩 上面螺栓1、2受工作拉力 在FQ力作用下保证不滑移，设每个螺栓的预紧力为，则 许用拉应力 螺栓总拉力 按强度条件，螺栓小径 计算下端不压坏： 安全。 保证上边不出现缝隙：需上边边缘挤压应力 ， 0.005mm 0.02mm FR FE Fa 4000N F0=8000N FR=5000N FE=4000N