第10章课后习题答案

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1、第10章课后习题答案10-1证明当升角与当量摩擦角符合时,螺纹副具有自锁性。当时,螺纹副的效率所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时,其效率必小于50%。10-2解由教材表10-1、表10-2查得  ,粗牙,螺距,中径   螺纹升角    ,细牙,螺距,  中径   螺纹升角  对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中,细牙螺纹的升角较小,更易实现自锁。10-3解查教材表10-1得  粗牙螺距中径小径  螺纹升角   普通螺纹的牙侧角 ,螺纹间的摩擦系数   当量摩擦角   拧紧力矩   由公式    可得预紧力  拉应力 查教材表9-1得35钢的屈服极限

2、拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限,螺栓将损坏。10-4解(1)升角    当量摩擦角    工作台稳定上升时的效率:(2)稳定上升时加于螺杆上的力矩(3)螺杆的转速    螺杆的功率  (4)因,该梯形螺旋副不具有自锁性,欲使工作台在载荷作用下等速下降,需制动装置。其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限  ,查教材表10-6得,当控制预紧力时,取安全系数由许用应力  查教材表10-1得的小径由公式  得预紧力  由题图可知,螺钉个数,取可靠性系数牵曳力  10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸,故螺杆受到拉扭

3、组合变形。查教材表9-1得,拉杆材料Q275的屈服极限  ,取安全系数,拉杆材料的许用应力  所需拉杆最小直径  查教材表10-1,选用螺纹()。10-7解查教材表9-1得,螺栓35钢的屈服极限 ,查教材表10-6、10-7得螺栓的许用应力 查教材表10-1得,的小径 螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力 则施加于杠杆端部作用力的最大值10-8解在横向工作载荷作用下,螺栓杆与孔壁之间无间隙,螺栓杆和被联接件接触表面受到挤压;在联接接合面处螺栓杆则受剪切。  假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的,且这种联接的预紧力很小,可不考虑预紧力和螺纹摩擦

4、力矩的影响。  挤压强度验算公式为:其中;为螺栓杆直径。  螺栓杆的剪切强度验算公式其中表示接合面数,本图中接合面数。10-9解(1)确定螺栓的长度  由教材图10-9a)得:螺栓螺纹伸出长度   螺栓螺纹预留长度   查手册选取六角薄螺母GB6172-86,厚度为  垫圈GB93-8716,厚度为  则所需螺栓长度   查手册中螺栓系列长度,可取螺栓长度  螺栓所需螺纹长度 ,  取螺栓螺纹长度(2)单个螺栓所受横向载荷(3)螺栓材料的许用应力  由表9-1查得被联接件HT250的强度极限   查表10-6取安全系数   被联接件许用挤压应力   查

5、教材表9-1得螺栓35钢的屈服极限 ,  查表10-6得螺栓的许用剪切应力   螺栓的许用挤压应力 (4)校核强度  查手册,六角头铰制孔用螺栓GB28-88,其光杆直径  螺栓的剪切强度   最小接触长度:   挤压强度 所用螺栓合适。10-10解(1)每个螺栓所允许的预紧力查教材表9-1得45钢的屈服极限,查教材表10-6、10-7得,当不能严格控制预紧力时,碳素钢取安全系数由许用应力 查教材表10-1得的小径由公式 得预紧力  (2)每个螺栓所能承担的横向力由题图可知,取可靠性系数横向力 (4)螺栓所需承担的横向力(5)螺栓的个数取偶数。在直径为

6、155的圆周上布局14个的普通螺栓,结构位置不允许。10-11解(1)初选螺柱个数  (2)每个螺柱的工作载荷(3)螺柱联接有紧密性要求,取残余预紧力(4)螺柱总拉力(5)确定螺柱直径  选取螺柱材料为45钢,查表9-1得屈服极限 ,  查教材表10-6得,当不能严格控制预紧力时,暂时取安全系数   许用应力           螺栓小径          查教材表10-1,取螺栓(),由教材表10-7可知取安全系数是合适的。(6)确定螺柱分布圆直径  由题10-11图可得     取。(7)验证螺柱间距 所选螺柱的个数和螺柱的直径均合适。10-12解

7、(1)在力作用下,托架不应滑移,设可靠性系数,接合面数,此时每个螺栓所需的预紧力(2)在翻转力矩作用下,此时结合面不应出现缝隙。托架有绕螺栓组形心轴线O-O翻转的趋势,上边两个螺栓被拉伸,每个螺栓的轴向拉力增大了,下边两个螺栓被放松,每个螺栓的轴向力减小了,则有力的平衡关系,故可得为使上边两个螺栓处结合面间不出现缝隙,也即残余预紧力刚为零,则所需预紧力(3)每个螺栓所需总的预紧力(4)确定螺栓直径 选取螺栓材料为35钢,查教材表9-1屈服极限, 查教材表10-6得,当不能严格控制预紧力时,暂时取安全系数 许用应力         螺栓小径       

8、查教材表10-1,取螺栓(),由教材表10-7可知取安全系数也是合适的。10-13解(1)计算

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