機(jī)械設(shè)計作業(yè)第5答案6132

第五章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動一、選擇題CA；牙型角增大，5—1螺紋升角AA、提高5—2在常用的螺旋傳動ψ增大，則聯(lián)接的自鎖性C，傳動的效率C、降低則聯(lián)接的自鎖性，傳動的效率。B、不變D中，傳動效率最高的螺紋是。ABC形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋、矩形螺D、三角紋5—3當(dāng)兩個被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要經(jīng)常裝拆時，往往采用A。AB柱聯(lián)接、螺C栓聯(lián)接、螺D釘聯(lián)接、緊定螺釘、雙頭螺聯(lián)接C防松的根本問題在于。5—4螺紋聯(lián)接A、增加螺紋聯(lián)接的軸向力B、增加螺紋聯(lián)接的橫向力CD、防止螺紋副的相對轉(zhuǎn)動、增加螺紋聯(lián)接的剛度ABB5—5對頂螺母為防松，開口銷為防松，串聯(lián)鋼絲為防松。A、摩擦B、機(jī)械C、不可拆B(yǎng)5—6在鉸制孔用螺栓聯(lián)接中，螺栓桿與孔的配合為。A、間隙配合B、過渡配合C、過盈配合C5—7在承受橫向工作載荷或旋轉(zhuǎn)力矩的普通緊螺栓聯(lián)接中，螺栓桿A、受剪切應(yīng)力B、受拉應(yīng)力D、既可能只受切應(yīng)力又可能只受拉應(yīng)力作用。C、受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力和拉應(yīng)力A5—8受橫向工作載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中，依靠來承載。ABC、接合面間的摩擦力、螺栓的剪切和擠壓、螺栓的剪切和被聯(lián)接件的擠壓5—9受橫向工作載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中，螺栓所受的載荷為B；受橫向工A荷的鉸制孔螺栓聯(lián)接中，螺栓所受的載荷為A；受軸向工作載荷的普通松螺栓聯(lián)接中，螺栓所受的載荷是；受軸向工作載荷的普通緊螺栓聯(lián)接中，螺栓所D受的載荷是。A、工作載荷B、預(yù)緊力C、工作載荷+預(yù)緊力D、工作載荷+殘余預(yù)緊力E、殘余預(yù)緊力5—10受軸向工作載的荷普通緊螺栓聯(lián)接。假設(shè)螺栓的剛度與被聯(lián)接件的剛度CbCmF0FF0相等，聯(lián)接的預(yù)緊力為，要求受載后接合面不分離，當(dāng)工作載荷等于預(yù)緊力D時，則。A、聯(lián)接件分離，聯(lián)接失效可靠C、聯(lián)接可靠，但不能再繼續(xù)加載B、被聯(lián)接件即將分離，聯(lián)接不DF、聯(lián)接可靠，只要螺栓強(qiáng)度足夠，工作載荷還可增加到接近預(yù)緊力的兩倍C5—11重要的螺栓聯(lián)接直徑不宜小于M12，這是因為。ABC、要求精度高、減少應(yīng)力集中、防止擰緊時過載擰斷、D便于裝配D5—12緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計算時將螺栓所受的軸向拉力乘以1.3，是由于。A、安全可靠BCD、保證足夠的預(yù)緊力、防止松脫、計入扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力FF05—13對于工作載荷是軸向變載荷的重要聯(lián)接，螺栓所受總拉力在與之間變C2化，則螺栓的應(yīng)力變化規(guī)律按。A、r=常數(shù)BC、=常數(shù)、=常數(shù)5—14對承受軸向變載荷的普通緊螺栓聯(lián)接，在限定螺栓總拉力的情況下，提高mminB螺栓疲勞強(qiáng)度的有效措施是。ACbCBCC、增大螺栓的剛度，減小被聯(lián)接件的剛度、減小，增大mbmCCC、減小和DCC、增大和bmbma5—15有一汽缸蓋螺栓聯(lián)接，若汽缸內(nèi)氣體壓力在0~2MP之間變化，則螺栓中C的應(yīng)力變化規(guī)律為。A、對稱循環(huán)定循環(huán)B、脈動循環(huán)C、非對稱循環(huán)D、非穩(wěn)FF15—16當(dāng)螺栓的最大總拉力和殘余預(yù)緊力不變，只將螺栓由實心變成空心，2則螺栓的應(yīng)力幅與預(yù)緊力為。FDa0A、增大，預(yù)緊力應(yīng)適當(dāng)減小FFB、增大，預(yù)緊力應(yīng)適當(dāng)增大F0a0aC、減小，預(yù)緊力應(yīng)適當(dāng)減小D、減小，預(yù)緊力應(yīng)適當(dāng)增大DF0a0a5—17螺栓聯(lián)接螺紋牙間載荷分配不均是由于。A、螺母太厚B、應(yīng)力集中D、螺母和螺栓變形性質(zhì)不同C、螺母和螺栓變形大小不同5—18螺栓的材料性能等級為6.8級，則螺栓材料的最小屈服極限近似為A。A、480MPaB、6MPa5—19采用凸臺或沉頭座作為螺栓頭或螺母的支承面，是為了。C、8MPaD、0.8MPaAABC、避免螺栓受彎曲應(yīng)力、便于放置墊圈、減小預(yù)緊力、減D小擠壓應(yīng)力5—20設(shè)計螺栓組聯(lián)接時，雖然每個螺栓的受力不一定相等，但該組螺栓仍采用C相同的規(guī)格（材料、直徑和長度均相同），這主要是為了。ABCD、外形美觀、購買方便、便于加工和安裝、受力均勻5—21傳動螺旋工作時，其最主要的失效形式為DA、螺桿的螺紋圈被剪斷C、螺紋工作面被壓碎。B、螺母的螺紋圈被剪斷D、螺紋工作面被磨損二、填空題5—22三角形螺紋的牙型角=60°，適用于聯(lián)接；而梯形螺紋的牙型角=30°，適用于傳動。5—23普通螺紋的公稱直徑指的是螺紋的大徑，計算螺紋的摩擦力矩時使用的是螺紋的中徑，計算螺紋的危險截面時使用的是螺紋的小徑。5—24常用螺紋的類型主要有普通螺紋、米制錐螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋、和鋸齒形螺紋。5—25聯(lián)接螺紋必須滿足自鎖條件，傳動用螺紋的牙型斜角比聯(lián)接用螺紋的牙型斜角小，這主要是為了減小當(dāng)量摩擦系數(shù)，提高傳動效率。5—26若螺紋的直徑和螺旋副的摩擦系數(shù)已定，則擰緊螺母時的效率取決于螺紋的螺紋升角ψ和牙型斜角側(cè)角）。（牙5—27螺紋聯(lián)接的擰緊力矩等于螺紋副間的摩擦阻力矩T和螺母環(huán)形端面與1被聯(lián)接件（或墊圈）支承面間的摩擦阻力矩T之和。25—28螺紋聯(lián)接防松的實質(zhì)在于防止螺紋副在受載時發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。5—29在螺栓聯(lián)接的破壞形式中，約有90%的螺栓屬于疲勞破壞，疲勞斷裂常發(fā)生在螺紋根部。5—30普通緊螺栓聯(lián)接，受橫向載荷作用。則螺栓中受拉應(yīng)力和扭切應(yīng)力作用。5—31普通螺栓聯(lián)接承受橫向工作載荷時，依靠接合面間的摩擦力承載，螺栓本身受預(yù)緊（拉伸、扭轉(zhuǎn)）力作用，則聯(lián)接可能的失效形式為接合面間的滑移、螺栓被拉斷；鉸制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向工作載荷時，依靠鉸制孔用螺栓抗剪切承載，螺栓本身受剪切和擠壓力作用，則聯(lián)接可能的失效形式為螺桿被剪斷和螺桿與孔壁接觸面被壓潰（碎）。5—32有一單個緊螺栓聯(lián)接，已知預(yù)緊力為，軸向工作載荷為，螺栓的相對FF0FFFCCC20bbmCCC剛度為/（+），則螺栓所受的總拉力=+/（+），而殘余預(yù)緊力bbmFFFCCC1=-/（+）。若螺栓的螺紋小徑為，螺栓材料的許用拉伸應(yīng)力為[]，d0mbm141.3F則其危險截面的拉伸強(qiáng)度條件式為2。d21FF5—33受軸向工作載荷作用的緊螺栓聯(lián)接，當(dāng)預(yù)緊力為和工作載荷一定時，0F為減小螺栓所受的總拉力，通常采用的方法是減小螺栓的剛度或增大被聯(lián)接2F剛度；當(dāng)工作載荷和殘余預(yù)緊力一定時，提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可以減小F1件的螺栓的剛度或增大被聯(lián)接件的剛度。5—34螺栓聯(lián)接中，當(dāng)螺栓軸線與被聯(lián)接件支承面不垂直時，螺栓中將產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。5—35采用凸臺或沉頭座孔作為螺栓頭或螺母的支承面是為了避免螺栓受附加彎曲應(yīng)力。5—36螺紋聯(lián)接防松，按其防松原理可關(guān)系）防松。5—37進(jìn)行螺栓組聯(lián)接受力分析的目的是求出螺栓組中受力最大的螺栓及其所受的力，以便進(jìn)行強(qiáng)度計算。5—38螺栓組聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是合理的確定聯(lián)接的布置形式，力求每個螺栓和聯(lián)接結(jié)合面間受力均勻，便于加工和裝配；應(yīng)考慮的主要問題有①聯(lián)接結(jié)合面設(shè)計成軸對稱的簡單幾何形狀；②螺栓的布置應(yīng)使各螺栓的受力合理；③螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距；④分部在同一圓周上螺栓數(shù)成4、6、8等偶數(shù)。5—39螺栓聯(lián)接件的制造精度共分為、、載較大且經(jīng)常裝拆、調(diào)整或承受變載荷的聯(lián)接。分為摩擦防松、機(jī)械防松和其它（破壞螺紋副的結(jié)合面的幾何形狀和螺栓目應(yīng)取ABCB三個精度等級，其中級多用于受三、分析與思考題5—40常用螺紋有哪幾種類型？各用于什么場合？對聯(lián)接螺紋和傳動螺紋的要求有何不同？答：常用螺紋的類型和應(yīng)用參看教科書P60表5—1。：對聯(lián)接螺紋的要求:聯(lián)接可靠，當(dāng)量摩擦系數(shù)大，自鎖性能好。對傳動螺紋的要求:當(dāng)量摩擦系數(shù)系數(shù)小，傳動效率高。5—41在螺栓聯(lián)接中，不同的載荷類型要求不同的螺紋余留長度，這是為什么？答：螺紋的余留長度越長，則螺栓桿的剛度C越低,這對提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)b度有利。因此，承受變載荷和沖擊載荷的螺栓聯(lián)接，要求有較長的余留長度。5—42聯(lián)接螺紋都具有良好的自鎖性，為什么有時還需要防松裝置？試各舉出兩個機(jī)械防松和摩擦防松的例子。答：在沖擊、振動或變載荷的作用下，螺旋副間的摩擦力可能減小或瞬間消失，這種現(xiàn)象多次重復(fù)后，就會使聯(lián)接松脫。在高溫或溫度變化較大的情況下，由于螺紋聯(lián)接件和被聯(lián)接件的材料發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛，也會使聯(lián)接中的預(yù)緊力和摩擦力逐漸減小，最終導(dǎo)致聯(lián)接失效。因此螺紋聯(lián)接需要防松。例：開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈為機(jī)械防松；對頂螺母、彈簧墊圈為摩擦防松。5—43普通螺栓聯(lián)接和鉸制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式各是什么？計算準(zhǔn)則各是什么？答：普通螺栓聯(lián)接（受橫向載荷）的主要失效形式：①接合面滑移②螺栓桿被拉斷計算準(zhǔn)則：承載條件1.3F0螺桿的拉伸強(qiáng)度KFSifF0d214鉸制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式：①螺桿被剪斷②螺桿與孔壁接觸面被壓潰（碎）計算準(zhǔn)則：FF螺桿與孔壁接觸面的擠壓強(qiáng)度螺桿的剪切強(qiáng)度dL0PPd20min45—44計算普通螺栓聯(lián)接時，為什么只考慮螺栓危險截面的拉伸強(qiáng)度，而不考慮螺栓頭、螺母和螺紋牙的強(qiáng)度？答：螺栓頭、螺母和螺紋牙的結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)與螺桿的等強(qiáng)度條件及使用經(jīng)驗規(guī)定的，實踐中很少發(fā)生失效，因此，通常不需進(jìn)行其強(qiáng)度計算。5—45松螺栓聯(lián)接和緊螺栓聯(lián)接的區(qū)別是什么？在計算中如何考慮這些區(qū)別？答：松螺栓聯(lián)接，裝配時螺母不需要擰緊。在承受載荷之前，螺栓不受力。F緊螺栓聯(lián)接，裝配時螺母需要擰緊。在擰緊力矩作用下，螺栓除受預(yù)緊力的拉0伸而產(chǎn)生的拉應(yīng)力外還受摩擦力矩T的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭切應(yīng)力，使螺栓處于拉伸與扭1轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。強(qiáng)度計算時，松螺栓聯(lián)接只考慮工作載荷即可。緊螺栓聯(lián)接應(yīng)綜合考慮拉應(yīng)力和扭切應(yīng)力的作用，計入扭切應(yīng)力的影響，即螺栓所受的軸向拉力乘以1.3。5—46普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷或橫向工作載荷為脈動循環(huán)時，螺栓上的總載荷各是什么循環(huán)？答：普通緊螺栓聯(lián)接所受到的軸向工作載荷為脈動循環(huán)時，螺栓上的總載荷為CFFF，即同方向（不變號）的非對稱循環(huán)變載荷，0＜r＜1；所受到的橫bCC0bm向工作載荷為脈動循環(huán)時，螺栓上的總載荷為預(yù)緊力，即大小不變的靜載荷，r=1。5—47螺栓的為8.8級，與它相配的螺母的性能等級應(yīng)為多少？性能等級數(shù)字代號的含義是什么？dmm答：與之相配的螺母的性能等級應(yīng)為8級或9級（＞16～39）。性能等級8.8，表示小數(shù)點前的數(shù)字8代表材料的抗拉強(qiáng)度極限的1/100(B/100，B=8×100MPa)，小數(shù)點后的數(shù)字8代表材料的屈服極限(s)與抗拉強(qiáng)度極限(B)之比值(屈強(qiáng)比)的10倍（10s/B,s=8B/10=640MPa）。5—48在什么情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓的直徑有關(guān)？試說明其原因。答：在不控制預(yù)緊力的情況下，螺栓聯(lián)接的安全系數(shù)大小與螺栓的直徑有關(guān)，直徑越小，則安全系數(shù)取得越大。為因扳手的長度隨螺栓直徑的減小而線性減短，而螺栓的承載能力隨螺栓直徑的減小而平方性降低。因此，螺栓直徑越細(xì)越易過擰緊，造成螺栓過載斷裂。所以小直徑的螺栓應(yīng)取較大的安全系數(shù)。i中，進(jìn)行預(yù)緊力計算時，螺栓的數(shù)目z、接合面的數(shù)目5—49圖示螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)應(yīng)取多少？答：螺栓的數(shù)目z=4i接合面的數(shù)目=2力FFFF2FFF0mF1F1mF10b變形bb題5—50圖題5—49圖F5—50試用受力變當(dāng)預(yù)緊力一定時，改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度，對螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度和聯(lián)接的緊F形線圖分析說明螺栓聯(lián)接所受軸向工作載荷，0密性有何影響？答：如圖示，減小螺栓剛度（）或增大被聯(lián)接件的剛度（），螺栓的總拉bmF2栓剛度或減小被聯(lián)接件的剛度則相反。F1力減小，螺栓聯(lián)接的靜強(qiáng)度提高；殘余預(yù)緊力減小，聯(lián)接的緊密性下降。增大螺F5—51緊螺栓聯(lián)接所受軸向變載荷在0～間變化，在保證螺栓聯(lián)接緊密性要求和靜強(qiáng)度要求的前提下，要提高螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)如何改變螺栓或被聯(lián)接件的剛度及預(yù)緊力的大小？試通過受力變形線圖來說明。力力△FFF△F△△FFFF2F20FFF0F00FF11mmbmb變形b變形0b00b0mma)改變螺栓的剛度b)改變被聯(lián)接件的剛度題5—51圖FF不變時,1答：在總拉力、殘余預(yù)緊力2F0Fa)如圖示，減小螺栓的剛度（），增大預(yù)緊力，可減小△，提高螺栓聯(lián)接b的疲勞強(qiáng)度。mFF（），增大預(yù)緊力，可減小△，提高螺栓0b)如圖示，增大被聯(lián)接件的剛度聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度。5—52為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10？通常采用哪些結(jié)構(gòu)形式可使各圈螺紋牙的載荷分布趨于均勻？答：當(dāng)聯(lián)接受載時，螺栓受拉伸，外螺紋的螺距增大；而螺母受壓縮，內(nèi)螺紋的螺距減小。螺距的變化差以旋合的第一圈處為最大，以后各圈遞減。旋合螺紋的載荷分布為：第一圈上約為總載荷的1/3，以后各圈遞減，第8～10圈以后的螺紋牙幾乎不受力。螺母的螺紋圈數(shù)過多也不能提高為了使各圈螺紋牙的載荷趨于均勻，可采用下述方法：①懸置螺母；③環(huán)槽螺母。承載能力。②內(nèi)斜螺母；5—53受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接應(yīng)滿足哪些不失效條件？1.3F答：①螺桿不被拉斷；d2214MWPZF②結(jié)合面受壓最大處不被壓潰（碎）；0PmaxAZFM0AW③結(jié)合面受壓最小處不離縫。Pmin05—54滑動螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸（即螺桿直徑及螺母高度）通常是根據(jù)什么條件確定的？答：滑動螺旋的主要失效形式是螺紋面的磨損。其基本尺寸（即螺桿直徑及螺母高度）通常是根據(jù)耐磨性條件確定的。四、設(shè)計計算題5—55一牽曳鉤用2個M10(=8.376)的普通螺栓固定于機(jī)體上。已知接合面dmm1間摩擦系數(shù)=0.15，防滑系數(shù)K=1.2，螺栓材料強(qiáng)度級別為4.6級，裝配時控制預(yù)fs試計算該螺栓組聯(lián)接允許的最大牽曳力。Fmax緊力。牽曳力解：=240MPa查表5—10，S=1.2~1.5s240S1.2~1.5200~160MPaS題5—55圖01.3F由強(qiáng)度條件：＝d21423.148.3762(200~160)8472.85~6778.28N1.34Fd11.340由承載條件：FKFSfz0Ｆ０Kfz(8472.85~6778.28)0.1521.2Ｆ2118.21~1694.57NSmax2118.21~1694.57NＦF0與被聯(lián)接件的剛度b錯誤！鏈接無效。隙，該螺栓的最大軸向工作載荷為多少？F5—56有一受預(yù)緊力=1000N和軸向工作載荷=1000N作用的普通緊螺栓聯(lián)接，已知螺栓的剛度CC相等。試計算該螺栓聯(lián)接所受的總拉力Fm2F。在預(yù)緊力不變的條件下，若保證被聯(lián)接件不出現(xiàn)縫0和殘余預(yù)緊力FmaxCCCF100010001500N12總拉力FF解：b20bmCCCF100011000500N2殘余預(yù)緊力FFm10bmCCC被聯(lián)接件不離縫時的Fmax:FFF0maxm10bmFFCCm100022000NbCmax0m5—57如圖所示，一氣缸蓋與缸體凸緣采用普通螺栓聯(lián)接。已知?dú)飧字械膲毫aDmmtddDmm在0～2MP之間變化，氣缸內(nèi)徑=500，螺栓分布直徑=650。為保證氣密性要0求，殘余預(yù)緊力=1.8，螺栓間距≤4.5(為螺栓的大徑)。螺栓材料的許FF1用拉伸應(yīng)力[]=120MP，許用應(yīng)力幅[]=20MP。選用銅皮石棉墊片，螺栓相對剛aaa度/（+）=0.8，試確定螺栓的數(shù)目和尺寸。CCCmbb解：設(shè)取螺栓數(shù)目Z=16或24F則單個螺栓所受的軸向工作載荷為：D2p23.14500416524224531.25NF(16)52ZpD2pDD23.145004244216354.17NF(24)Z0題5—57圖F單個螺栓所受的總拉力為：2FFF1.8FF2.8F2.824531.2568687.5N2(16)1FFF1.8FF2.8F2.816354.1745791.67N2(24)1d所需的螺栓直徑：11.3F2d21441.3F41.368687.5120d30.788mm21(16)41.3F41.345791.67120d25.1385mm21(24)M36d31.670mm30.788mm1(16)查表M30d26.211mm25.1385mm1(24)t校核螺栓間距127.5625mm4.5d4.536162mm85.04mm4.5d4.530135mmD650t(16)0Z16D650t(24)0Z24校核應(yīng)力幅：a2F0.8216354.178.31MPa31.67022F0.8216354.1720MPaaCbCCd1Ca(16)a(24)2bm20MPa12.13MPaab26.2112CCd12bm確定螺栓的數(shù)目和尺寸:查表Z16M36l100或90mm或Z24M30l90mm5—58如圖凸緣聯(lián)軸器（GB/T5843—1986）的型號為YLD10，允許傳遞的最大兩半聯(lián)軸器采用4個M12的鉸制孔用螺栓聯(lián)轉(zhuǎn)矩T=630N·m，接，螺栓規(guī)格為M12×382260（GB/T27—1988），螺栓的性能等級為8.8級，聯(lián)軸器材料為HT200,試校核其聯(lián)接f強(qiáng)度。若改用普通螺栓聯(lián)接，兩半聯(lián)軸器接合面間的摩擦系數(shù)=0.15，防滑系數(shù)解：=640MPas采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接查表5—10S=2.5S=1.25[]=/S=640/2.5=256MPa[]=/S=640/1.25=512MPaF2630TrFmax2423.08N4130103Zr2ii1校核螺桿的剪切強(qiáng)度F2423.0818.26MPa安全d21324402423.0811.651316F安全PPdL0min查表5—10按不控制預(yù)緊力，設(shè)d=16取S=4[]=mm/S=640/4=160MPas1.26302由承載條件：FKT0.15413010319384.62NS0Zfrii11.3F由強(qiáng)度條件：＝d0214413.F41.319384.62160d14.165mm01mmmmmmmmd=17.294>14.165(或取第二系列M18，d=15.294>14.165)與11取M20，假設(shè)基本相符，不必修改安全系數(shù)S。llmm螺栓的長度>22×2+m+S=44+18+5=67取=70~80螺栓標(biāo)記：螺栓GB57882—86M20×70(或80)640若按控制預(yù)緊力，取＝1.2~1.5，533.33~426.67MPaSS1.2~1.541.3F41.319384.627.7586~8.674mm(533.33~426.67)d01取M10，d8．376mm7.7586mm1取M12，d10.106mm8.674mm1標(biāo)記：螺栓GB5882—86M1070(或80)5—59如圖所示，為一支架與機(jī)座用4個普通螺栓聯(lián)接，所受外載荷分別為橫向CCC載荷=5000N，軸向載荷=16000N。已知螺栓的相對剛度/(+)=0.25，接合面bbm間摩擦系數(shù)=0.15，Ks=1.2,螺栓的性能等級為8.8級，試確定螺栓的直徑及預(yù)緊力fFR[]=/S=640/4=160MPsaFQ（按控制預(yù)緊力取S=1.2~1.5[]=/S=640/1.2~1.5=533.33~426.67MP）as單個螺栓的軸向工作載荷FFFQZ4000N16000題5—59圖4F在橫向載荷R作用下，支架不下滑的條件：fFZKF1sR1.2500010000N0.154殘余預(yù)緊力FKFsRfZ1單個螺栓所受的總拉力F2FFF10000400014000N21確定螺栓的直徑41.3F41.314000d112.04mm(控制預(yù)緊力時6.593~7.371mm)2160dmm取M16，=13.835>12.04與假設(shè)相符。mm1（控制預(yù)緊力時，取M8，=6.647>6.593或M10，=8.376>7.371）dmmmm1dmm1mmC預(yù)緊力FF(1-)F10000(1-0.25)400013000NbCC01bmO方形蓋板用四個螺釘與箱體聯(lián)接，蓋板中心點的吊環(huán)受拉5—60如圖所示，F(xiàn)a[]=120MP。力=10kN，要求殘余預(yù)緊力為工作拉力的0.6倍，螺釘?shù)脑S用拉應(yīng)力F(1)求螺釘?shù)目偫Α?OO(2)如因制造誤差，吊環(huán)由點移到＇點OO52mm，求受力最大螺釘?shù)目侳拉力及螺釘?shù)闹睆健?maxF2解：(1)螺釘?shù)目偫002ooF10FF(0.61)4kNZ421Fmax造誤差，吊環(huán)移位產(chǎn)生的力矩(2)受力最大螺釘?shù)目偫?00因制M1052502Nm題5—60圖M在作用下,左下角螺栓受加載作用，受到的載荷：M50210F2r3250N21002MF最大螺釘所受的工作載荷受力maxF100002750N4FF250ZmaxMF2max(0.61)F1.627504400Nmax41.3F41.344007.792mmd12max1205—61如圖所示，有兩塊邊板和一塊承重板焊成的龍門起重機(jī)導(dǎo)軌托架。兩塊邊板各用4個螺栓與立柱（工字鋼）相聯(lián)接，托架所承受的最大載荷為20000N，問：（1）此聯(lián)接采用普通螺栓還是鉸制孔用螺栓為宜？（2）若用鉸制孔用螺栓，已知螺栓材料為45號鋼性能等級為6.8級，試確定螺栓的直徑。解：每一邊的載荷為10000N（1）因載荷較大，若采用普通螺栓，則需要的預(yù)緊力很大，立柱螺栓的直徑很大。所以此聯(lián)接采用鉸制孔用螺栓為宜。（2）=480MPas查表5—10鋼：S=2.5S=1.25[]=/S=480/2.5=192MP01aa[]=/S=480/1.25=384MP5PsPsPF將力向形心簡化題5—61圖F作用在每個螺栓中心處的橫向力為F10000F2500NZ4F3106FTrTzr7071.07Nmax4752Tzr2ii1FF2F22FFcos1359013.88NmaxFTFTTFaFFTFmaxaa/S=480/1.25=384MPFs[]=maxPsPFmaxd20449013.881924F7.7334mmdmax0mmmm取M8d=9>7.73350按擠壓強(qiáng)度計算FmaxdL0PPminF9013.8893842.6mmL只要max即滿足強(qiáng)度要求。dmin0PLa5—62鉸制孔用螺栓組聯(lián)接的三種方案如圖所示。已知=300mm，=60mm，試求螺栓組聯(lián)接的三種方案中，受力最大的螺栓所受的力各為多少？那個方案較好？LLLFFF1123ra123aaaaaa23方案一方案二方案三題5—62圖FFTF·LF解：將力向形心簡化：橫向載荷旋轉(zhuǎn)力矩==300方案一：FFF橫向載荷在每個螺栓中心處的橫向力為FTFFF123Z3FTF在每個螺栓中心處的橫向力為TFFFFFFFTrT300F2.5FF0T2max2a260T13、zr2iFFmaxi1TF5F17F2.83FFFF如圖示可知，螺栓3受力最大max326FT方案二：123FTF橫向載荷FFFF在每個螺栓中心處的橫向力為FFFFZ3FmaxFFTFT在每個螺栓中心處的橫向力為FTFTrT300F2.5FF0T2max2a260T13、FFzr2Fmaxii1F25F2F圖示知螺栓1、3受力最大maxF2FF2.52F232T1F方案三：TFFF橫向載荷FFFF在每個螺栓中心處的橫向力為FTF3Z32FTFTT300F5F在每個螺栓中心處的橫向力為FFFFFTTrmaxFT1、2、33a3603zFr2imaxi1FF2F2FFcos1501.96FmaxFTFTmax較4個普通螺栓固定在基座上，結(jié)構(gòu)尺寸如圖示，靜載荷1Ff=0.6，Ks=1.2,螺栓的性能等級為6.8級；已