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文档简介

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载第五章习题答案5-4 图 5-48 所示的底板螺栓组连接受外力 . 的作用;外力 .作用在包含 x 轴并垂直于底板接合面的平面内; 试分析底板螺栓组的受力情形,并判定哪个螺栓受力最大 .保证连接安全工作的必要条件有哪些?解: 1.载荷分解. =. cos 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载. = .sin精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载m =. . ·l . · h2. 螺栓上的受力分析( 1) 在竖直方向上,螺栓承担的轴向拉伸工作载荷. .f =.( 2)在水平方向上, 螺栓受力 .的作用,需要靠螺栓上的预紧力产

2、生的摩擦力来阻挡相对滑动,故f× n. ×. p75,5-9 其中正压力精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载n = z × .0.-.+.×. .精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载注: . 防滑系数.被连接件刚度.螺栓刚度精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载即f z .0.-.+. . .×.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3在倾覆力矩 m 作用下,螺栓受的载荷a. 如 m>0,倾覆力矩为逆时针方向右边螺栓受到力的加载作用,使螺栓受力增大;左边螺栓受到力的减载作用,使螺栓受力减小;在这种情形下

3、,右边受力最大,左边受力最小;b. 如 m<0,倾覆力矩为顺时针方向左边螺栓受到力的加载作用,使螺栓受力增大; 右边螺栓受到力的减载作用,使螺栓受力减小; 在这种情形下, 左边受力最大, 右边.受力最小;3. 保证正常工作的条件:a. 受力最大的螺栓满意强度条件b 受 压 最 大 接 合 面 不 能 被 压 碎 , 即 最 大 挤 压 应 力. . c受压最小接合面不能有间隙, 即最小挤压应力 .05-5 图 5-49 为由两块边板和一块承重焊接的龙门起重机导轨托架;两块边板各用4 个螺栓与立柱相连接,托架所承受的最大载荷为20kn ,载荷有较大的变动;试问: 此螺栓连接采纳一般螺栓连接

4、仍为铰制孔用螺栓连接为宜?为什么?精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1. 如采纳铰制孔用螺栓连接a. 在 20 kn 的横向应力作用下,每个螺栓的横向工作剪力为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.f =.=208=2.5 kn精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b在转矩 t = 20 × 300 = 6000 n· mm 的作用下,有精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载. × .= t精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.=1.其 中 .表 示 第i个 螺 栓 所 受 的 工 作 剪 力 ;又由于螺栓的剪切变形

5、量与该螺栓轴线到螺栓组对称中心 o 的距离成正比,而这里螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离相等;. = 0.5 × 1502 + 150 2= 106 mm由于为两块边板,每块边板上有4 个螺栓,即精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.1. =.8× .=60008× 106 = 7.08 kn精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载c利用矢量合成的方法精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1. = .2.+ .2-2×.× .1.×cos 45° = 9.02 knd由螺栓的剪切强度条件.精品学习资料精

6、选学习资料 - - - 欢迎下载=.4×2. 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载其中取 =95 mpa ,.= 20 mm ,. = 150 mpa所以精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.04.= . . 4× 9020 .× 95 = 11 mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载e由螺栓与孔壁的挤压应力精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载=. . 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.0 .所以=.9020= 3.01 mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0 . .20× 150精品

7、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载所以查机械设计手册可知螺纹小径>11.00 的为 m14.m15.m162. 如用一般螺栓连接a 在 20 kn 的横向应力作用下,每个螺栓受到的预紧力满意f× .0× z × i . × .精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载所以.× .1.2× 20= 7.5 kn精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0.× .×0.2.× 8×2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载b 在转矩 t = 20 × 300 =

8、 6000 n . mm 的作用下,每个螺栓精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载受到的预紧力为.=. × .=1.2× 6000= 42.45 kn精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0.×. .0.2× 8× 106精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.=1c 利用矢量合成的方法.0=.0. .0= 49.95 kn精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d 仅受预紧力的螺栓危急截面的拉伸强度条件为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载01.3 .= 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.

9、 .2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载41其中 为 120 mpa ,故精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.4× 1.3×0=.26.25 mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1 . . 由机械设计手册可查,选取m32通过对比,可知在此题目的情形下用铰制孔用螺栓连接为宜:1) 可用较小规格螺栓承担较大的横向载荷和转矩2) 如采纳一般螺栓连接,就需要至少m32的大螺栓,可以得出结论, 一般螺栓连接不相宜承担较大的横向载荷和转矩,较相宜承担轴向载荷5-10 图 5-18所示为一汽缸盖螺栓组连接;已知气缸工 作气压 p = 0 1 mpa

10、;缸盖和缸体均为钢制,直径. = 350 mm, . = 250 mm,上下凸缘厚均为 25 mm ,试设计此连接;解:( 1)确定螺栓数目z 和螺栓连接相关参数的选定由表 5-4 螺栓间距表知,当工作压力为p = 0 1 mpa时,螺栓间距.0. 7d, 取.0. =6d, 螺栓个数取为12 个,就螺栓间距 .0. =精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.1.91.58.0.= 91.58 mm,螺栓直径为d =6=精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载6= 15.3 mm故按系列标准选d = 16 mm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载( 2)选取螺栓的材料为

11、低合金钢8.8 级,查表得,其屈服极限 . = 640 mpa( 3)求单个螺栓轴向所受总拉伸载荷精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 1 总的工作载荷为44. .2.× 2520精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载. =2p = 49062.5 n精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 2 每个螺栓的轴向工作载荷为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载.f =.= 40962.512= 4088.54 n精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 3 确定单个螺栓上的总拉伸载荷对于有密封性要求的连接: .1. =( 1.5 1.8)f ,精品

12、学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载在此取 .1.= 1.8 f精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载就 .2= .1. f = 2.8 f = 2.8× 4088.54 = 11447.9 n( 4) 螺栓长度运算精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载l = 25 + 25 (+0.20.3 ) d . 螺母( h =精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载d) = 69.270.8 mm因此选用螺栓的长度为70 mm由机械设计手册可知,选取螺栓为gb/t 5782-86 m16×70 、螺纹小径 .1= 13.835 mm( 5)校核螺栓强度由于气缸盖对连接的紧密性要求高,在装配时应掌握预紧力,查表 5-10 得安全系数 s = 4 ,就精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1.3 .2.=1.3× 11447.9精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎

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