机械设计期中大题ppt课件.ppt

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1、1、图示为一冷扁钢与槽钢用3个M12（d1=10.106mm）的普通螺栓连接。螺栓材料的许用拉应力[σ]=80Mpa，接合面间的摩擦系数f=0.12，防滑系数Ks=1.2，试求能作用在扁钢图示位置上的最大载荷F（扁钢和槽钢的强度都足够）解：（1）求螺栓所受的预紧力（2）求能作用在扁钢图示位置上的最大载荷F在各螺栓连接的接合面处所受的摩擦力方向如图所示FT因横向载荷F作用每个螺栓接合面受到摩擦力FfFΣ因转矩T作用每个螺栓接合面受到摩擦力FfT螺栓1处接合面间所受摩擦力最大：2、一托架的边板与相邻机架用4个均布的普通螺栓连接，螺栓均布直径为200mm。托架所受载荷如图所示，边板与机架接合面间摩

2、擦系数f=0.16，防滑系数KS=1.2，螺栓的许用拉伸应力[σ]=280MPa，试计算螺栓的小径d1。解：（1）求螺栓所受的预紧力螺栓组受力分析如图所示F∑=8kNT=8×150=1200kN.mm螺栓3处接合面所受摩擦力最大：因横向载荷F∑作用每个螺栓接合面受到摩擦力FfFΣ因转矩T作用每个螺栓接合面受到摩擦力FfT（2）计算螺栓小径3、已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相连接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm、大小为60kN的载荷作用。现有如图所示的两种螺栓布置形式，设采用铰制孔用螺栓连接，试问哪一种布置形式所用的螺栓直径较小？为什么？P102习题5-6

3、（1）受力类型：承受工作剪力的紧螺栓连接（2）将外载荷P向螺栓组中心简化(力的平移定理)螺栓组受到的横向载荷:P=60kN螺栓组受到的转矩:T=60000×0.25=15000N·m（3）螺栓的受力分析a图因横向载荷作用单个螺栓受到工作剪力FiP=P/6=10kNa图因转矩作用单个螺栓受到工作剪力FiT=T/6r=20kN由图可知螺栓1所受的工作剪力最大Fmax=F1P+F1T=30kNPTb图因横向载荷作用单个螺栓受到工作剪力：FiP=P/6=10kNb图因转矩作用螺栓1、3、4、6受到工作剪力最大且相等：由此可知a图中螺栓受到的最大工作剪力小于b图中螺栓受到的最大工作剪力，故采用a图的布

4、置形式所用的螺栓直径较小由图可知螺栓3、4所受的工作剪力最大(θ=30°)作业：PP102习题5-54、图示两块边板和一块承重板焊成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。已知f=0.16，Ks=1.1~1.3。试问此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜，为什么？普通螺栓连接所受的预紧力铰制孔用螺栓连接所受的工作剪力?（1）将外载荷P向螺栓组中心简化螺栓组受到的横向载荷：P=20000N螺栓组受到的转矩：T=20000×300=6000000N·mm（2）铰制孔用螺栓连接的受力分析横向载荷作用每个螺栓受到的横向力F

5、iP=P/8=2500N转矩作用每个螺栓受到的横向力FiT=T/8r≈7071N由图可知螺栓1、2所受的横向载荷最大θ=45°（3）普通螺栓连接受力分析横向载荷作用每个螺栓接合面受到摩擦力FfiP≥KsP/8=1.2×2500=3000N转矩作用每个螺栓接合面受到摩擦力FfiT≥KsT/8r≈1.2×7071=8485N由图可知，螺栓1、2处接合面间所受摩擦力最大：θ=45°螺栓1受到的预紧力：F01=Ff1/f=67600N由此可知，普通螺栓连接所受的预紧力F01大于铰制孔用螺栓连接所受的工作剪力Ｆ１，故用铰制孔用螺栓连接为宜.F01＞Ｆ１5、在一直径d=80的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮

6、，如图所示，轮毂的宽度L′=120mm，工作时有轻微冲击。试确定平键连接的尺寸，并校核其挤压强度。（1）选择键的类型由图可知选择A型平键（2）确定键的截面尺寸根据轴径由表5-6查得键宽b=22mm，键高h=14mm（3）确定键的长度轴头长度=轮毂宽度L'－（2~3）mm，取轴头长度=118mm键的长度L=轴头长度－（5~10）mm，且为标准值由表5-6查得键的长度L=110mm（4）键的标记键的标记为：GB/T1096键22×14×110（5）校核键的强度键的工作长度l=L－b=110－22=88mm根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，由表5-7查得许用挤压应力[σp]=110MPa，则其挤压

7、强度满足挤压强度【题8-2】6、V带传动传递的功率P=7.5kW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和初拉力F0。（1）求有效拉力Fe=1000P/v=1000×7.5/10=750N（2）求紧边拉力由Fe=F1－F2和F1=2F2得F1=2Fe=2×750=1500N（3）求初拉力由F0=(F1+F2)/2=（1500+750）/2=1125N7、如