第3章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)答案

第3章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)答案一、 思考題（略）習(xí)題 Fa二、FE3．氣缸蓋聯(lián)接結(jié)構(gòu)如圖所示，氣缸內(nèi)徑D=250mm，為保證氣密性要求采用12個(gè)M18的螺栓，螺紋內(nèi)徑15.294mm、中徑16.376mm，許用拉應(yīng)力=120MPa，取剩余預(yù)緊力為工作拉力的 1.5倍，求氣缸所能承受的最大壓強(qiáng)（取計(jì)算直徑dc=d1）。解：螺栓總拉力Fa≤d12/(41.3)殘余預(yù)緊力FR1.5FE，F(xiàn)E為螺栓工作拉力。FaFRFE1.5FEFE2.5FE，F(xiàn)EFa/2.5FE≤d12/(42.51.3)d12/1312015.2942/136783N汽缸壓力為pp(nFE4)/(D2)≤1267834/(2502)1.658MPa4．圖示一鑄鐵吊架用兩只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的載荷 FQ＝100000N，螺栓材料為5.8級(jí)，Q235， S 400MPa，安裝時(shí)不控制預(yù)緊力，取安全系數(shù)S 4，取剩余預(yù)緊力為工作拉力的 0.4倍，試確定螺栓所需最小直徑。解：許用拉應(yīng)力S400100MPaS4FQ100002個(gè)螺栓，z＝2，每個(gè)螺栓的工作載荷FE5000Nz2剩余預(yù)緊力FR0.4FE0.450002000N故得螺釘?shù)目偫aFEFR500020007000N41.3Fa41.37000按強(qiáng)度條件，螺栓小徑d1(或dc)≥10.764mm1005．如圖剛性凸緣聯(lián)軸器用6個(gè)普通螺栓聯(lián)接。螺栓均勻分布在D100mm的圓周上，接合面摩擦系數(shù)f0.15，考慮摩擦傳力的可靠性系數(shù)（防滑系數(shù)）1.2。若聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T＝150N.m，載荷較平穩(wěn)，螺栓材料為6.8級(jí)，45鋼， S 480MPa，不控制預(yù)緊力，安全系數(shù)取 S 4，試求螺栓的最小直徑。解：許用拉應(yīng)力S480120MPaS4設(shè)螺栓所需預(yù)緊力為 F0，則zF0fD≥CT2即F0≥CT1.21500004000ND100zf60.1522則螺栓小徑d141.3F041.34000(或dc)≥7.43mm1206．如圖所示凸緣聯(lián)軸器，用4個(gè)M16六角頭鉸制孔用螺栓聯(lián)接，其受剪螺栓直徑為d017mm，螺栓長(zhǎng)65mm，螺紋段長(zhǎng)28mm。螺栓材料為Q235鋼，屈服極限S240MPa，聯(lián)軸器材料為HT250，強(qiáng)度極限b250MPa。聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩T＝2000N.m，載荷較平穩(wěn)，試校核螺紋聯(lián)接強(qiáng)度。附：受剪螺栓聯(lián)接許用切應(yīng)力S2.5許用擠壓應(yīng)力（靜載）：對(duì)鋼pS；對(duì)鑄鐵pb1.52.5解：設(shè)每個(gè)螺栓所受剪力為F，則zFD≥T，故F≥2T2200000026452NzD4155切應(yīng)力F645228.42MPad2172404S24096MPa2.52.5，安全。擠壓面高度度1(6528)2314mm對(duì)鑄鐵許用擠壓應(yīng)力b250p1100MPa2.52.5對(duì)鋼許用擠壓應(yīng)力S240p21.5160MPa15.擠壓應(yīng)力F645227.11MPa＜p1，安全。P11714d07．如圖所示，一鑄鐵托架用4個(gè)普通螺栓固定在鋼柱上，已知靜載荷FQ＝3kN，距離l=150mm，接合面摩擦系數(shù)f0.2。螺栓取5.6級(jí)、35鋼，S300MPa，不控制預(yù)緊力，取安全系數(shù)S4。鑄鐵的許用擠壓應(yīng)力p150MPa，螺栓的相對(duì)剛度kb0.3，考慮可靠性系數(shù)（防滑系數(shù)）C1.2，試求螺栓所需最kbkc小直徑。將載荷FQ向螺栓組形心C簡(jiǎn)化，向下滑移的剪力 FQ＝3kN，繞O-O翻轉(zhuǎn)力矩MFQl3000150450000Nmm上面螺栓1、2受工作拉力FEmaxMLmaxMLmaxM450000803.57N424L2max4Lmax4140iLi1在FQ力作用下保證不滑移，設(shè)每個(gè)螺栓的預(yù)緊力為F0，則F0≥CFQ1.230004500Nzf40.2許用拉應(yīng)力[]S30075MPaS4螺栓總拉力FaF0kbFEmax45000.3803.574741.07Nkbkc按強(qiáng)度條件，螺栓小徑d1≥1.34Fa1.344741.0710.229mm75計(jì)算下端不壓壞：zF0M445004500000.509MPa＜p15