机械设计螺纹计算题答案.doc

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1、1、一方形盖板用四个螺栓与箱体连接，其结构尺寸如图所示。盖板中心O点的吊环受拉力FQ=20000N，设剩余预紧力F″=0.6F,F为螺栓所受的轴向工作载荷。试求：（1）螺栓所受的总拉力F。，并计算确定螺栓直径（螺栓材料为45号钢，性能等级为6.8级）。（2）如因制造误差，吊环由O点移到O′点，且OO′=5mm,求受力最大螺栓所受的总拉力F。，并校核（1）中确定的螺栓的强度。解题要点：（1）吊环中心在O点时：此螺栓的受力属于既受预紧力F′作用又受轴向工作载荷F作用的情况。根据题给条件，可求出螺栓的总拉力：F0=F″+F=0.6F+F=1.6F而轴向工作载荷F是由轴向载荷FQ引起的，故有

2、：题15—7图∴螺栓材料45号钢、性能等级为6.8级时，，查表11—5a取S=3，则/S=480/3MPa=160MPa,故查GB196-81，取M12（d1=10.106mm＞9.097mm）。（2）吊环中心移至O′点时：首先将载荷FQ向O点简化，得一轴向载荷FQ和一翻转力矩M。M使盖板有绕螺栓1和3中心连线翻转的趋势。显然螺栓4受力最大，其轴向工作载荷为∴∴故吊环中心偏移至O′点后，螺栓强度仍足够。分析与思考：（1）紧螺栓连接的工作拉力为脉动变化时，螺栓总拉力是如何变化的？试画出其受力变形图，并加以说明。答：总拉力，受力变形图见主教材图11-16。（2）提高螺栓连接强度的措施有哪

3、些？这些措施中哪些主要是针对静强度？哪些主要是针对疲劳强度？答：措施有：1）改善螺纹牙间的载荷分配；2）减少螺栓的应力幅；3）采用合理制造工艺；4）避免附加弯曲应力；5）减少应力集中。第1）种措施主要对静强度，其余四种主要针对疲劳强度。2、如图所示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N时，求螺栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。（2）若被联接件间不出现缝隙，最大工作载荷是多少？解：（1）由图可知预紧力,螺栓刚度，连接件刚度；螺栓所受总拉力,残余预紧力(2)如要使被连接件间不出现缝隙，即被连接件的变形量恰好为零，此时，残余预紧力为零，承受的工作荷载最大

4、，且。根据上图几何关系得,即.3.气缸盖联接结构如图所示，气缸内径D=250mm，为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹内径15.294mm、中径16.376mm，许用拉应力=120MPa，取剩余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强（取计算直径dc=d1）。螺栓总拉力残余预紧力，F为螺栓工作拉力。，汽缸压力为p4.图示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷FQ＝10000N，螺栓材料为5.8级，Q235，σS=400MPa，安装时不控制预紧力，取安全系数，取剩余预紧力为工作拉力的0.4倍，试确定螺栓所需最小直径。许用拉应力2个螺栓，z＝2，每个螺栓的

5、工作载荷剩余预紧力F1=0.4F=0.4×5000=2000N故得螺钉中总拉力F2=F+F1=5000+2000=7000N按强度条件，螺栓小径5、本小题10分刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接。螺栓均匀分布在D=100mm的圆周上，接合面摩擦系数m=0.15，考虑摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）。若联轴器传递的转矩T＝150N.m，载荷较平稳，螺栓材料为6.8级，45钢，，不控制预紧力，安全系数取，试求螺栓的最小直径。许用拉应力设螺栓所需预紧力为F¢，则即则螺栓小径