機械設(shè)計基礎(chǔ)第10章聯(lián)接習題解答

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)第10章聯(lián)接習題解答10-1試證明具有自鎖性的螺旋傳動，其效率恒小于50%。證：n=tg巾/tg（巾+p）自鎖條件巾WpnWtg巾/tg2巾=（1-tg2巾）/2W0.5即50%10-2試計算M20、M20*1.5螺紋的升角，并指出哪種螺紋的自鎖性較好。解：M20粗牙螺紋d2=18.376P=s=2.5巾=tg-is/（nd2）=2.48M20*1.5細牙螺紋d2=19.026P=s=1.5巾=1.44細牙螺紋自鎖效果好10-3求螺栓所產(chǎn)生的拉應(yīng)力為若干？螺栓會不會損壞?解：材料35oB=530MPaoS=315MPa(表9-1p123)螺栓M8d1=6.647d2=7.188P=

2、1.25(表10-1p135)巾=3.1683f=0.1p=tg-1f=5.7106螺母M8d0=9dw=11.5rf=(dw+d0)/4=5.1250wfw0螺紋擰緊時T=Fad2tg(巾+P)/2+fcrf=FL(參考例10-2p140)Fa=2FL/d2tg(巾+P)+2fcrf=25500NF=734.85MPao螺栓會損壞10-4解：Fa=100kN梯形螺紋d=70d2=65P=10n=4屮=tg-1-nP=11.083。p=5711冗d2n=型=0.648tg(屮+P)T=FQtg(屮+p)=980.86Nma2螺桿每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)工作臺升高S=nP=40螺桿轉(zhuǎn)速n桿=u/S=800/40

3、=20r/min兀n螺桿功率緒=Tw=T一桿=2054W（4）工作臺下降時T=F2tg（屮p）=305.6Nm0阻力矩（制動力矩）a210-5求允許的牽引力。解:材料Q235g=375-460MPag=235MPa俵9-1)BSS=1.21.5(表10-6)取S=1.5G=G/S=156.7MPaS螺栓受橫向載荷緊螺栓聯(lián)接2個螺栓承載各承載F/2M10d1=8.376CFmf1.3xF/21x0.15=4.33Fa=1.3Fa=0.1021FQ兀d2/41F1534N允許牽引力最大1534N10-6試計算螺紋接頭的螺紋。2=os/S=183.3MPa解：材料Q275os=275MPa載荷穩(wěn)定按

4、靜應(yīng)力取S=1.5F按松螺栓聯(lián)接二aQ兀d2/41=9.50mm,4x13x1000兀x183.3選用螺栓M12d1=10.106mm10-7試求施加于杠桿端部的作用力W的允許值。解：材料35鋼，a=315MPa，緊螺栓受軸向載荷，d=17.294(M20),S=3(靜載s1荷)a=字=105MPa設(shè)單個螺栓軸向載荷F，取殘余預(yù)緊力F=0.6FSEREFaE+FR=叫=8F由黑6得FWL即：W2Dr兀/222222L所以WfFD=698.5N2L10-10試決定凸緣聯(lián)軸器螺栓數(shù)。解：材料45,螺栓M16，緊螺栓聯(lián)接，不可控預(yù)緊力，橫向載荷，d=13.8351a=355，S=3.0（按靜載荷）a

5、=118.3MPasTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark41 2T2x1500 x100019355設(shè)螺栓數(shù)為n,橫向載荷F=Ndn155nn由a=1.3Faa得F13680N HYPERLINK l bookmark31 兀d2/4a1CFmf13680 x1x0.151219355=11.3取n=12171010-11試計算油缸的螺柱連接和螺柱分布圓直徑D0兀D2兀解.F=p=3x106xx1602x10-6=60319N暫取z=8E44F=(1.5-1.8)FRE取F=1.8F=108573NRE工F=F+F=168892N每個螺栓平均承載(1/8)Fa=

6、21112NaER螺栓材料取45暫取安全系數(shù)S=3o=118.3MPaD=D+2e+2x10=218224mm取D=220mm00l=嗚4.5dzd兀x2208x4.5=19.2mm取螺栓M201.3FO=a兀d2/41d1=17.294S取3合適1.3x21112兀x17.29424=116.8o所選合適(或先由o=1.3Fa.4x1.3Fa=17.2mm取M20d1=17.2941兀o1所取合適。nDl=T0=86.44.5d=90Z10-12試設(shè)計螺栓聯(lián)接。解：在翻轉(zhuǎn)力矩作用下，托架有繞螺栓組形心軸線翻轉(zhuǎn)的趨勢，故假設(shè)和1F在載荷F的作用下，上螺栓聯(lián)接處結(jié)合面處于臨界分離狀態(tài)，此時托架受

7、力如圖所示。力平衡時有：-廠F=F=3kNF=F=旦=3x150=1.6kN312280280上螺栓此時可以認為受軸向載荷，單個螺栓承受軸向工作載荷J-p;F=F/2=0.8kN。若螺栓材料取45,安全系數(shù)S=3,。=118.3MPa,E1殘余預(yù)緊力取F=1.0F=0.8kN，F(xiàn)=F+F=1.6kN=1600NREaER由o=l1.3Fa=4.73mmnd2/41.兀o下螺栓此時認為同時受橫向載荷F和軸向載荷F作用。由于軸向載荷作用在結(jié)合面的32摩擦力克服了部分橫向載荷，可以認為單個螺栓承受的橫向載荷為F二(FfF)/2二1.34kN二1340N32所以FCF=1.2%I340=8040Namf1X0.2由丄34X1.3Fa=10.6mm兀d2/41.兀Q1取M12（d10.106mm,稍微不夠，但應(yīng)考慮上螺栓也會承受部分橫向載荷，已足夠了）。10-16選擇平鍵并校核強度。解：根據(jù)軸徑選擇C型平鍵。由d=55mm選b=16mmh=10mmL=100mml=L-