第3章螺纹联接和螺旋传动答案

1、第3章螺纹联接和螺旋传动答案、 思考题(略)习题Fa3.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l；|=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=di)。1LJ-1- / V解：螺栓总拉力Fa w U二df/(4 1.3)残余预紧力Fr =1.5Fe , Fe为螺栓工作拉力Fa = FR FE = 1.5Fe Fe = 2.5Fe , FE = Fa / 2.5Fe w H d1 /(4 2.5 1.3) - I- Id；/132-1201

2、5.294 /13=6783N汽缸压力为pp=(n Fe 4)/( D2) w 12 6783 4/( 2502) =1.658MPa4 .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二100000N,螺栓材料为5.8级，Q235,二400MPa，安装时不控制预紧力，取 安全系数S = 4，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400 =i00MPaS 42个螺栓，z= 2,每个螺栓的工作载荷Fe二电=10000 = 5000 Nz 2剩余预紧力 Fr =0.4Fe =0.4 5000=2000N故得螺钉的总拉力 Fa =Fe Fr =5000

3、2000= 7000 N按强度条件，螺栓小径di （或de） > 产；干=严侮7000 = io.764mm 1005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 D = 100mm 的圆周上，接合面摩擦系数f =0.15，考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）C =1.2。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，匚s =480MPa，不控制预紧力，安全系数取 S = 4，试求螺栓的最小直径。解：许用拉应力I -480 -120 MPaS 4设螺栓所需预紧力为F。，则zF0 f D > CT2即 f0 > -CT1.2 150000

4、 = 4000N0 D100zf 6 0.15 -2 2则螺栓小径di（或d>4 1.3F04 1.3 4000120m = J= 7.43mmb J6.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d0 =17 mm，螺栓长65mm,螺纹段长28mm。螺栓材料为Q235钢，屈服极限二s =240MPa，联轴器材料为HT250，强度极限匚250MPa。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丄2.5许用挤压应力（静载）：对钢匕小1.5 ；对铸铁!-1= 2.5Ki1解：设每个螺栓所受剪力为F，则zFD &g

5、t; T，故2F >.000000 =6452 NzD切应力l.l-Cs2.54155F 645228.42MPado1724424096 MPa2.5-<11，安全。挤压面咼度度= (65 - 28) - 23 = 14mm对铸铁许用挤压应力打、5叮R00MPa对钢许用挤压应力Icp 2 S 240 =160 MPap 21.515挤压应力二Pdor17 146452 = 27.11MPa< t p 1，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I =150mm，接合面摩擦系数f =0.2。螺栓取5.6级、35钢，二S = 30

6、0MPa，不控制预紧力，取安全系数S = 4。铸铁的许用挤压应力 匕J = 150 MPa，螺栓的k相对刚度kb *kb=0.3，考虑可靠性系数（防滑系数）C =1.2，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0-0翻转力M = FqI = 3000 150 =450000N mm上面螺栓FE max1、2受工作拉力MLmaxMLmax4 | 2 4L2x Limaxi =1M = 450000 = 803.57 N4Lmax 4 140在Fq力作用下保证不滑移,设每个螺栓的预紧力为Fd，则FoCzFfQ12 3000 = 4500N4 0.2许用拉应力二S二300 = 75MPaS 4k螺栓总拉力FaFEmax 二 4500 0.3 803.57 二 4741.07N按强度条件'螺栓小径di计算下端不压坏:-PmaxzF° MA W4 4500150 3407510.229mm450000= 0.509MPa < t p I - 150M