机械设计作业第5答案讲解

1、机械设计作业集第五章 螺纹联接和螺旋传动一、选择题51 螺纹升角增大， 则联接的自锁性 C ，传动的效率 A ；牙型角 增大， 则联接的自锁性 A ，传动的效率 C 。A、提高B、不变C、降低52 在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是D 。A、三角形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D 、矩形螺纹53 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常装拆时，往往采用 A 。A、双头螺柱联接 B 、螺栓联接 C 、螺钉联接 D 、紧定螺钉 联接54 螺纹联接防松的根本问题在于 C 。A、增加螺纹联接的轴向力B 、增加螺纹联接的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度55 对顶螺母为

2、A 防松，开口销为 B 防松，串联钢丝为 B 防松。 A、摩擦B、机械C、不可拆56 在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为B 。A、间隙配合B、过渡配合C、过盈配合57 在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中，螺栓杆C 作用。A、受剪切应力B、受拉应力C、受扭转切应力和拉应力D、既可能只受切应力又可能只受拉应力58 受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，依靠A 来承载。A、接合面间的摩擦力B、螺栓的剪切和挤压C、螺栓的剪切和被联接件的挤压59 受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中， 螺栓所受的载荷为B ；受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中，螺栓所受的载荷为 A ；受轴向工作载荷的普通松螺 栓

3、联接中，螺栓所受的载荷是 A ；受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所 受的载荷是 D 。A、工作载荷B、预紧力C、工作载荷 +预紧力D、工作载荷 +残余预紧力E、残余预紧力510 受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接。假设螺栓的刚度 Cb与被联接件的刚度 Cm相等，联接的预紧力为 F0，要求受载后接合面不分离，当工作载荷 F 等于预紧力 F0 时，则 D 。A、联接件分离，联接失效B、被联接件即将分离，联接不可靠C、联接可靠，但不能再继续加载班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期D、联接可靠，只要螺栓强度足够，工作载荷 F 还可增加到接近预紧力的两 倍511 重要的螺栓联接直径不宜小于 M12

4、，这是因为 C 。A、要求精度高B、减少应机械设计作业集力集中C、防止拧紧时过载拧断D、便于装配512 紧螺栓联接强度计算时将螺栓所受的轴向拉力乘以 1.3 ，是由于 D 。 A、安全可靠B、保证足够的预紧力C、防止松脱D、计入扭转剪应力B、 m513对于工作载荷是轴向变载荷的重要联接， 螺栓所受总拉力在 F0与 F2之间变 化，则螺栓的应力变化规律按 C 。A、 r = 常数B、 m=常数C、 min =常数B 、减小 C b，增大 C514 对承受轴向变载荷的普通紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高 螺栓疲劳强度的有效措施是 BA、增大螺栓的刚度 C b，减小被联接件的刚度 C mC

5、、减小 C b和 C mD、增大 C b和 C m515 有一汽缸盖螺栓联接，若汽缸内气体压力在 02MPa 之间变化，则螺栓中 的应力变化规律为 CA、对称循环 定循环516 当螺栓的最大总拉力 F2和残余预紧力 则螺栓的应力幅 a 与预紧力 F0为 D 。增大，预紧力 F0 应适当减小B、脉动循环C、F1不变，非对称循环D、非稳只将螺栓由实心变成空心，A、 aB、D、D。C、螺母和螺栓变形大小不同增大，预紧力 F0 应适当增大减小，预紧力 F0 应适当增大C、 a 减小，预紧力 F0应适当减小 517 螺栓联接螺纹牙间载荷分配不均是由于 A、螺母太厚B、应力集中D、螺母和螺栓变形性质不同5

6、 18 螺栓的材料性能等级为 6.8 级，则螺栓材料的最小屈服极限近似为 A。A、480MPaB、6 MPaD 、 0.8 MPa A。D、减C、8 MPa519 采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支承面，是为了 A、避免螺栓受弯曲应力B、便于放置垫圈 C、减小预紧力小挤压应力520 设计螺栓组联接时，虽然每个螺栓的受力不一定相等，但该组螺栓仍采用 为了 C C、便于加工和安装相同的规格（材料、直径和长度均相同） ，这主 A、外形美观B 、购买方便受力均匀521 传动螺旋工作时，其最主要的失效形式为 A、螺杆的螺纹圈被剪断 C、螺纹工作面被压碎D。D、B、D、螺母的螺纹圈被剪断螺纹工作面被磨损

7、二、填空题522 三角形螺纹的牙型角 = 角 = 30 ，适用于 传动 。523 普通螺纹的公称直径指的是 螺纹的 大 径，计算螺纹的摩擦力矩 时使用的是螺纹的60班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期，适用于 联接 ；而梯形螺纹的牙型机械设计作业集中 径，计算螺纹的危险截面时使用的是螺纹的 小 径。 524常用螺纹的类型主要有 普通螺纹 、 米制锥螺纹 、 管螺纹 、 梯 形螺纹 、 矩形螺纹 、和 锯齿形螺纹 。525 联接螺纹必须满足 自锁 条件，传动用螺纹的牙型斜角比联接用螺纹的牙 型斜角 小 ，这主要是为了 减小当量摩擦系数，提高传动效率 。526 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数已

8、定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹 的 螺纹升角 和 牙型斜角 （牙侧角） 。527 螺纹联接的拧紧力矩等于 螺纹副间的摩擦阻力矩 T1 和 螺母环形端面与 被联接件（或垫圈）支承面间的摩擦阻力矩 T2 之和。528 螺纹联接防松的实质在于防止螺纹副在受载时发生相对转动 。529 在螺栓联接的破坏形式中，约有 90 %的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常 发生在螺纹根部 。530 普通紧螺栓联接，受横向载荷作用。则螺栓中受拉 应力和 扭切 应力作用。531 普通螺栓联接承受横向工作载荷时，依靠 接合面间的摩擦力 承载，螺栓 本身受 预紧（拉伸、扭转） 力作用，则联接可能的失效形式为 接合面间的滑移、

9、螺栓被拉断 ； 铰制孔用螺栓联接承受横向工作载荷时，依靠 铰制孔用螺栓抗剪切 承载，螺栓本 身受 剪切 和 挤压 力作用，则联接可能的失效形式为 螺杆被剪断 和 螺杆与孔 壁接触面被压溃（碎） 。532 有一单个紧螺栓联接，已知预紧力为 F0，轴向工作载荷为 F，螺栓的相对 刚度为 Cb/ （Cb+Cm ），则螺栓所受的总拉力 F2 = F0+FCb/ （Cb+Cm ） ，而残余预紧力 F1 = F0- FCm/ （Cb+Cm ） 。若螺栓的螺纹小径为 d1，螺栓材料的许用拉伸应力为 ，则其危险截面的拉伸强度条件式为4 1.3F2d12533 受轴向工作载荷作用的紧螺栓联接，当预紧力为 F0和

10、工作载荷 F一定时， 为减小螺栓所受的总拉力 F2，通常采用的方法是减小 螺栓 的刚度或增大 被联接 件 的刚度；当工作载荷 F 和残余预紧力 F1一定时，提高螺栓的疲劳强度，可以减小 螺栓的刚度 或增大 被联接件的刚度 。534 螺栓联接中，当螺栓轴线与被联接件支承面不垂直时，螺栓中将产生附加 弯曲 应力。535 采用凸台或沉头座孔作为螺栓头或螺母的支承面是为了避免螺栓受附加弯曲应力 。536 螺纹联接防松， 按其防松原理可分为 摩擦 防松、 机械 防松和 其它 （破坏螺纹副的关系） 防松。537 进行螺栓组联接受力分析的目的是求出螺栓组中受力最大的螺栓及其 所受的力，以便进行强度计算 。5

11、38 螺栓组联接结构设计的目的是 合理的确定联接结合面的几何形状和螺栓应考虑的的布置形式，力求每个螺栓和联接结合面间受力均匀，便于加工和装配成 绩任课教师批改日期主要问题有 联接结合面设计成轴对 称的简单几何形状； 螺栓的布置应使 各螺栓的受力合理；螺栓的排列应有 合理的间距、边距；分部在同一圆周机械设计作业集上螺栓数目应取成 4、6、8 等偶数 。539螺栓联接件的制造精度共分为 A、B、C三个精度等级，其中 B级多用于 受 载较大且经常装拆、调整或承受变载荷 的联接三、分析与思考题540 常用螺纹有哪几种类型？各用于什么场合？对联接螺纹和传动螺纹的要求 有何不同？答：常用螺纹的类型和应用参

12、看教科书 P60表 51。： 对联接螺纹的要求 : 联接可靠，当量摩擦系数大，自锁性能好。 对传动螺纹的要求 : 当量摩擦系数系数小，传动效率高。541 在螺栓联接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度，这是为什么？答：螺纹的余留长度越长，则螺栓杆的刚度 Cb越低, 这对提高螺栓联接的疲劳强度有利。因此，承受变载荷和冲击载荷的螺栓联接，要求有较长的余留长度。542 联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置？试各举出两 个机械防松和摩擦防松的例子。答：在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失， 这种现象多次重复后，就会使联接松脱。在高温或温度变化较大的情况下

13、，由于螺纹 联接件和被联接件的材料发生蠕变和应力松弛， 也会使联接中的预紧力和摩擦力逐渐 减小，最终导致联接失效。因此螺纹联接需要防松。例：开口销与六角开槽螺母、止动垫圈为机械防松； 对顶螺母、弹簧垫圈为摩擦防松。543 普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式各是什么？计算准则各 是什么？答：普通螺栓联接（受横向载荷）的主要失效形式： 接合面滑移 螺栓杆被拉断 计算准则： 承载条件F0KSFif1.3F螺杆的拉伸强度 0 d4铰制孔用螺栓联接的主要失效形式：溃（碎）计算准则：螺杆的剪切强度4d02 螺杆被剪断 螺杆与孔壁接触面被压F 螺杆与孔壁接触面的挤压强P 度d LPd0Lmin班

14、级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期544 计算普通螺栓联接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑 螺栓头、螺母和螺纹牙的强度？答：螺栓头、螺母和螺纹牙的结构 尺寸是根据与螺杆的等强度条件及使用 经验规定的，实践中很少发生失效，因机械设计作业集此，通常不需进行其强度计算。545 松螺栓联接和紧螺栓联接的区别是什么？在计算中如何考虑这些区别？ 答：松螺栓联接，装配时螺母不需要拧紧。在承受载荷之前，螺栓不受力。 紧螺栓联接， 装配时螺母需要拧紧。在拧紧力矩作用下，螺栓除受预紧力 F0 的拉 伸而产生的拉应力外还受摩擦力矩 T1 的扭转而产生的扭切应力， 使螺栓处于拉伸与扭 转的复合应力状

15、态。强度计算时，松螺栓联接只考虑工作载荷即可。 紧螺栓联接应综合考虑拉应力和扭切应力的作用，计入扭切应力的影响，即螺栓 所受的轴向拉力乘以 1.3 。546 普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时，螺 栓上的总载荷各是什么循环？答：普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷为F F0 Cb F ，即同方向(不变号)的非对称循环变载荷， 0r 1639mm)。性能等级 8.8 ，表示小数点前的数字 8 代表材料的抗拉强度极限的 1/100( B /100 ， B=8100MPa)，小数点后的数字 8 代表材料的屈服极限 ( s)与抗拉强度极限 ( B)之

16、比值(屈强比 ) 的 10 倍(10 s/ B, s=8 B/10=640 MPa)。548 在什么情况下，螺栓联接的安全系数大小与螺栓的直径有关？试说明其原 因。答：在不控制预紧力的情况下，螺栓联接的安全系数大小与螺栓的直径有关，直 径越小，则安全系数取得越大。因为扳手的长度随螺栓直径的减小而线性减短，而螺 栓的承载能力随螺栓直径的减小而平方性降低。因此，螺栓直径越细越易过拧紧，造 成螺栓过载断裂。所以小直径的螺栓应取较大的安全系数。549 图示螺栓联接结构中， 进行预紧力计算时， 应取多少？答：螺栓的数目 z=4 接合面的数目 i =2螺栓的数目 z、接合面的数目 i题 5 49 图F班

17、b 级0bFF0成F1m变形任课教师题 5 50 图批改日期机械设计作业集550 试用受力变形线图分析说明螺栓联接所受轴向工作载荷F，当预紧力 F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接的静强度和联接的紧密性有何影响？答：如图示，减小螺栓刚度（b）或增大被联接件的刚m度（），螺栓的总拉力 F2 减小，螺栓联接的静强度提高；残余预紧力 F1减小，联接的紧密性下降。 增大螺 栓刚度或减小被联接件的刚度则相反551 紧螺栓联接所受轴向变载荷在 0F间变化，在保证螺栓联接紧密性要求和 静强度要求的前提下，要提高螺栓联接的疲劳强度，应如何改变螺栓或被联接件的刚 度及预紧力的大小？试通过受力变形线图

18、来说明变形a） 改变螺栓的刚度F0F0F2F10b0m变形b） 改变被联接件的刚度题 5 51 图答：在总拉力 F2、残余预紧力 a）如图示，减小螺栓的刚度（b 的疲劳强度。b）如图示，增大被联接件的刚度（ 联接的疲劳强度F1不变时 ,），增大预紧力F0，可减小 F，提高螺栓联接），增大预紧力 F0，可减小 F，提高螺栓552为什么螺母的螺纹圈数不宜大于 牙的载荷分布趋于均匀？答：当联接受载时，螺栓受拉伸， 外螺纹的螺距增大；而螺母受压缩，内 螺纹的螺距减小。螺距的变化差以旋合班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期10？通常采用哪些结构形式可使各圈螺纹机械设计作业集的第一圈处为最大，以后各圈

19、递减。旋合螺纹的载荷分布为：第一圈上约为总载荷的 1/3 ，以后各圈递减，第 810 圈以后的螺纹牙几乎不受力。螺母的螺纹圈数过多也 不能提高承载能力。为了使各圈螺纹牙的载荷趋于均匀， 可采用下述方法： 悬置螺母；内斜螺母； 环槽螺母。553 受倾覆力矩的螺栓组联接应满足哪些不失效条件？答：螺杆不被拉断； 1.3d12F2结合面受压最大处不被压溃（碎） P；max结合面受压最小处不离缝。ZF0M0PminAWZF0AM W554 滑动螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸（即螺杆直径及螺母高度） 通常是根据什么条件确定的？答：滑动螺旋的主要失效形式是螺纹面的磨损。 其基本尺寸（即螺杆直径及螺母高

20、度）通常是根据耐磨性条件确定的。四 、设计计算题555 一牵曳钩用 2 个 M10（d1=8. 376mm） 的普通螺栓固定于机体上。已知接合面 间摩擦系数 f =0.15 ，防滑系数 Ks=1.2 ，螺栓材料强度级别为 4.6 级，装配时控制预 紧力。试计算该螺栓组联接允许的最大牵曳力 Fmax。牵曳力解： s=240MPa 查表 5 10， S=1.21.52401.2 1.5200 160MPa由强度条件：1.3F0d12F0d12班 级成 绩3.14 8.376姓2 (2名00 160) 8472任.8课5教师671.学3 4 号8472.85 67 批改日期78 .28 N1.3 4

21、由承载条件： F0fz fzKS(8472.85 6778.28) 0.15 21.22118.21 1694 .57 Nmax 2118.21 1694.57N机械设计作业集556 有一受预紧力 F0=1000N和轴向工作载荷 F=1000N作用的普通紧螺栓联接， 已知螺栓的刚度 C b 与被联接件的刚度 C m 相等。试计算该螺栓联接所受的总拉力 F2 和残余预紧力 错误 ! 未找到引用源。 。在预紧力 F0不变的条件下，若保证被联接件不出现 缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷 Fmax为多少？解： 总拉力F2 F0残余预紧力 F1 F0Cb F Cb CmCm FCb Cm100010001

22、1000 1500N211000 500N2被联接件不离缝时的 Fmax: F1 F0CmFmax0maxCbCm maxCb CmF maxF0b m 1000 2 2000NCm557 如图所示，一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓联接。已知气缸中的压力p班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期4.5 d （d 为螺栓的大径 ） 。螺栓材料的许在 0 2MPa 之间变化，气缸内径 D=500mm，螺栓分布直径 D0=650mm。为保证气密性要 求，残余预紧力 F 1=1.8 F ，螺栓间距 t 用 拉伸 应力 =120MPa， 许用应 力幅 a= 20MPa。选用铜皮石棉垫片，螺栓 相对刚度 C

23、 b/ （C b+Cm）=0.8 ，试确定螺 栓的数目和尺寸。机械设计作业集解：设取螺栓数目 Z=16或 24 则单个螺栓所受的轴向工作载荷F 为：F(16)F(24)D2p4ZD2p4Z22 3.14 50024 162 3.14 50024 24单个螺栓所受的总拉力F2为：F2(16) F1 F 1.8FF2(24) F1 F 1.8F所需的螺栓直径 d1：1.3 F24531.25N16354.17NF 2.8F 2.8 24531.25F 2.8F 2.8 16354.17d244 1.3 68687 .51204 1.345791 .6712030.788mm25.1385 mm68

24、687.5N45791.67N查表 M36M30d1(16) 31.670mm 30.788mmd1(24) 26.211mm 25.1385mm校核螺栓间距t(16)D0650t(24)ZD0Z1665024127.5625mm 4.5d4.5 36 162mm85.04mm 4.5d 4.5 30 135mm校核应力幅a：a(16)a(24)2FCb Cm d1Cb2FCb Cm d1Cb31.67班0 2 级 8.31MPaa成 20绩MPa2 1635姓4 .1 7名任课教师2621 .21学1 2 号2.13MPa批a改日2期0MPa0.80.8确定螺栓的数目和尺寸 :查表 Z 16

25、M 36 l 100或90mm 或 Z 24M 30l 90mm机械设计作业集5 58 如图凸缘联轴器( GB/T58431986)的型号为 YLD10，允许传递的最大 转矩 T=630Nm，两半联轴器采用 4 个 M12的铰制孔用螺栓联接，螺栓规格为 M12 60( GB/T271988)，螺栓的性能等级为 8.8 级，联轴器材料为 HT200,试校核其联接 强度。若改用普通螺栓联接， Ks=1.2 ，试计算螺栓的直径，解： s=640MPa 采用铰制孔用螺栓联接 铸铁的 B=200MPa查表 5 10钢： S =2.5 S P=1.25 铸铁： SP=2.0 2.5 单个螺栓所受的工作剪力

26、F TZr max3 2423.08NZ 2 4 130 10 3 rii1两半联轴器接合面间的摩擦系数 f =0.15 ，防滑系数 并确定其公称长度，写出螺栓标记。 38P=F为：B/S P=200/2.0 2.5=10080 MPa2 630题 558 图校核螺杆的剪切强度F 2423.08 18.26MPa安全224 d0 4 13校核螺杆、联轴器的挤压强度L min=38 22=16mmF 2423.0813 16d0Lmin11.65安全改用普通螺栓联接查表 510 按不控制预紧力，由承载条件：F0由强度条件：d1K STZfrii11.3 F 0d1244 1.3F 0设 d=16

27、mm取 S=4 =1.2 630 23 19384 .62N0.15 4 130 10 3姓 名1.学3 19号384160- 10 -.62 14.s /S=640/4=160MPa任课教师批改日期165 mm 机械设计作业集取 M20，d1=17.294mm14.165mm（ 或取第二系列 M18，d1=15.294 mm14.165 mm） 与 假设基本相符，不必修改安全系数 S。螺栓的长度 l 22 2+m+S=44+18+5=67 取 l =7080mm 螺栓标记：螺栓 GB5788286 M20 70（ 或 80）若按控制预紧力，取 1.2 1.5，S 640 533.33 426

28、.67MPaS 1.2 1.54 1.3F04 1.3 19384.62d1取M10，d1取M12，d1标记：螺栓GB5882 86 M10 70（或80）8376mm（533.33 426.67）7.7586mm7.7586 8.674mm10.106mm 8.674mm螺栓GB5882 86 M12 70（或80）8.8 级，试确定螺栓的直径 及预紧力559 如图所示，为一支架与机座用 4 个普通螺栓联接，所受外载荷分别为横向 载荷 FR=5000N，轴向载荷 FQ=16000N。已知螺栓的相对刚度 Cb/ ( Cb+Cm)=0.25 ，接合面 间摩擦系数 f =0.15 ，Ks=1.2,

29、 螺栓的性能等级为 F0。FQ题 5 59 图解： s=640MPa查表 5 10， 按不控制预紧力，设 d=16mm取 S=4 = s /S=640/4=160MPa(按控制预紧力取 S=1.21.5 = s/S=640/1.21.5=533.33426.67 MP单个螺栓的轴向工作载荷 FFQ 16000F 4000N Z4在横向载荷 FR作用下，支架不下滑的条件：fF1Z K sFR残余预紧力 F1 KfsFZR 1.02.1550040 1000班0N 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期- 11 -机械设计作业集单个螺栓所受的总拉力 F2F2 F1 F 10000 4000 1400

30、0N确定螺栓的直径d14 1.3F24 1.3 1400016012.04mm(控制预紧力时 6.593 7.371mm)取 M16，d1=13.835 mm12.04 mm 与假设相符。控制预紧力时，取 M8，d1=6.647 mm6.593 mm或 M10，d1=8.376 mm7.371 mm)预紧力 F0F1 (1- Cb )F 10000 (1 - 0.25) 4000 13000N C b Cm5 60 如图所示，方形盖板用四个螺钉与箱体联接，盖板中心O点的吊环受拉力 F=10kN，要求残余预紧力为工作拉力的 0.6 倍 ，螺钉的许用拉应力 =120MPa。(1) 求螺钉的总拉力

31、F2。(2) 如因制造误差，吊环由O点移到 O点 OO5 2mm ，求受力最大螺钉的总拉力 F2m及a螺x钉的直径解：(1) 螺钉的总拉力 F2F 10F2 F1(0.6 1) 4kNZ4(2) 受力最大螺钉的总拉力 Fmax 因制造误差，吊环移位产生的力矩002o oF班 级成绩姓 名200任课教师学 号批改日期题 5 60 图- 12 -机械设计作业集M 10 5 2 50 2Nm在 M 作用下 , 左下角螺栓受加载作用，受到的载荷：M 50 2 103FM250N2r 2 100 2受力最大螺钉所受的工作载荷 FmaxFmax FM F 250 10000 2750N maxM Z 4受

32、力最大螺钉所受的总拉力F2 max(0.6 1) Fmax1.6 2750 4400N螺钉的直径d14 1.3F2max4 1.3 44001207.792mm取 M10，d1=8.376 mm7.792 mm5 61 如图所示，有两块边板和一块 承重板焊成的龙门起重机导轨托架。两 块边板各用 4 个螺栓与立柱（工字钢） 相联接，托架所承受的最大载荷为 20000班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期- 13 -机械设计作业集N，问：（1）（2） 径。此联接采用普通螺栓还是铰制孔用螺栓为宜？若用铰制孔用螺栓，已知螺栓材料为 45 号钢性能等级为 6.8 级，试确定螺栓的解：每（ 1）因载荷较

33、大，若采用普通螺栓，则需要的预紧力很大，立柱 螺栓的直径很大。所以此联接采用铰制孔用螺栓为宜。（ 2） s=480MPa查表 5 10钢： S =2.5 S P=1.25 边的载荷为 10000 N= s/ S =480/2.5=192 MPa/S P=480/1.25=384MPaP=将力 F 向形心简化F=10000NT=FL=10000300=3F 作用在每个螺栓中心处的横向力为 FFF 10000FF2500NF Z 4T 作用在每个螺栓中心处的横向力为 FT3 1067071.07N4 75 2106Nmm题 5 61 图TrmaxFTz2rii1zr由图可知，右边两个螺栓受力最大F

34、maxFF2FT 2FF FT cos1359013.88N按剪切强度计算直径， 查表 5 10 钢： S =2.5 Ss=480MPaP=1.25 = s/ S =480/2.5=192 MPa P=s /S P=480/1.25=384MPaFmaxFFFm axd04FmaxF max d 02 4取 M8 d 0=9mm7.7335 mm按挤压强度计算FmaxPd0 Lmin班 级成 绩姓 名任课教师学 号批改日期4 9013.88 7.7334mm192- 14 -机械设计作业集Fmax只要 L min d 0 P9013 .88 2.6mm9 384即满足强度要求。L=300mm，

35、 a=60mm，试求562 铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示。已知螺栓组联接的三种方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？那个方案较好？方案一123方案二 题 562 图方案三解：将力 F 向形心简化：方案一：横向载荷 F 在每个螺栓中心处的横向力为FF F FF Z 3T在每个螺栓中心处的横向力为T 300F2a 2 60横向载荷 F旋转力矩FT1、3Trmax z2 ri i12.5FFT 2 0如图示可知，螺栓3 受力最F大maxFF FTF 5F3217F6T=F L=300 F方案二：横向载荷 F 在每个螺栓中心处的横向力为 FF F F F FFF Z 3T 在每个螺栓中心处的

36、横向力为Trmax Tz r 2 2arii1FT1、3300F2 602Fmax班 级成绩FF姓 名FT任课教3师F 学 F T号20批改日期FF12.5FFFmax- 15 -机械设计作业集22图示知螺栓 1、3 受力最大Fmax FF FT 325F22.52F方案三：横向载荷 F 在每个螺栓中心处的横向力为 FF F FF Z 3T 在每个螺栓中心处的横向力为 FTTr max T 300F 5Fz 2 3a 3 60 3rii1FT 1、2、3螺栓 2 受力最大22FmaxFF FT FFFT cos150 1.96F由上述计算可知，方案三螺栓的 Fmax较 小，所以该方案较好。563 如图所示，支座用 4 个普通螺栓固定在基座上，结构尺寸1如图示，静载荷 F=6KN，接合面间摩擦系数 f =0.6 ， Ks=1.2, 螺栓的性能等级为 6.8 级； 已知