機(jī)械設(shè)計螺紋計算題答案

1、1、一方形蓋板用四個螺栓與箱體連接，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。蓋板中心O點的吊環(huán)受拉力FQ=20000N，設(shè)剩余預(yù)緊力F=0.6F, F為螺栓所受的軸向工作載荷。試求：（1）螺栓所受的總拉力F。，并計算確定螺栓直徑（螺栓材料為45號鋼，性能等級為6.8級）。（2）如因制造誤差，吊環(huán)由O點移到O點，且OO=5mm,求受力最大螺栓所受的總拉力F。，并校核（1）中確定的螺栓的強(qiáng)度。解題要點：（1）吊環(huán)中心在O點時： 此螺栓的受力屬于既受預(yù)緊力F作用又受軸向工作載荷F作用的情況。根據(jù)題給條件，可求出螺栓的總拉力： F0=F+F=0.6F+F=1.6F而軸向工作載荷F是由軸向載荷FQ引起的，故有： 題157圖

2、 螺栓材料45號鋼、性能等級為6.8級時， ，查表115a取S=3，則/S=480/3MPa=160MPa ,故 查GB196-81，取M12（d1=10.106mm9.097mm）。（2）吊環(huán)中心移至O點時：首先將載荷FQ向O點簡化，得一軸向載荷FQ和一翻轉(zhuǎn)力矩M。M使蓋板有繞螺栓1和3中心連線翻轉(zhuǎn)的趨勢。 顯然螺栓4受力最大，其軸向工作載荷為 故吊環(huán)中心偏移至O點后，螺栓強(qiáng)度仍足夠。分析與思考：（1）緊螺栓連接的工作拉力為脈動變化時，螺栓總拉力是如何變化的？試畫出其受力變形圖，并加以說明。答：總拉力，受力變形圖見主教材圖11-16。（2）提高螺栓連接強(qiáng)度的措施有哪些？這些措施中哪些主要是針

3、對靜強(qiáng)度？哪些主要是針對疲勞強(qiáng)度？答：措施有：1）改善螺紋牙間的載荷分配；2）減少螺栓的應(yīng)力幅；3）采用合理制造工藝；4）避免附加彎曲應(yīng)力；5）減少應(yīng)力集中。第1）種措施主要對靜強(qiáng)度，其余四種主要針對疲勞強(qiáng)度。2、如圖所示為某受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接的載荷變形圖：（1）當(dāng)工作載荷為2000N時，求螺栓所受總拉力及被聯(lián)接件間殘余預(yù)緊力。（2）若被聯(lián)接件間不出現(xiàn)縫隙，最大工作載荷是多少？解：（1）由圖可知預(yù)緊力,螺栓剛度，連接件剛度；螺栓所受總拉力,殘余預(yù)緊力(2)如要使被連接件間不出現(xiàn)縫隙，即被連接件的變形量恰好為零，此時，殘余預(yù)緊力為零，承受的工作荷載最大，且。根據(jù)上圖幾何關(guān)系得,即.3.

4、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)（取計算直徑dc=d1）。螺栓總拉力殘余預(yù)緊力，F(xiàn)為螺栓工作拉力。，汽缸壓力為p4. 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FQ10000N，螺栓材料為5.8級，Q235，S=400 MPa，安裝時不控制預(yù)緊力，取安全系數(shù)，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。許用拉應(yīng)力2個螺栓，z2，每個螺栓的工作載荷剩余預(yù)緊力F1=0.4F=0.4×5000=2000N故得螺釘中總拉力F2=F+F1=5000+2000=7000N按強(qiáng)度條件，螺栓小徑5、本小題10分剛性凸緣聯(lián)軸器用6個普通螺栓聯(lián)接。螺栓均勻分布在D=100mm的圓周上，接合面摩擦系數(shù)m=0.15，考慮摩擦傳力的可靠性系數(shù)（防滑系數(shù)）。若聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T150N.m，載