机械设计复习题-答案 下载本文

自锁条件为.螺旋线升角小于等于当量摩擦角,即?≤?v;三角螺纹自锁性最好,原因是其牙侧角最大。

五、综合应用:

1.一个托架1用三个铰制孔用螺栓与机架2相连接。已知:螺栓材料许用剪切应力????100MP,横

a向载荷FR?900N,L?300mm,a?100mm。确定受力最大螺

max栓及所受剪力F??,判断布置形式是否合理;并

0按剪切强度确定所需螺栓剪切面的最小直径d??

解:1)将F平移至螺栓组中心,附加扭矩T?2.7?10N?mm

R5 在

FF?FR作用下每个螺栓所受剪力为

FR900??30N0Z3

max在T作用下两侧螺栓所受剪力为

T2.7?105FT???1350N2a2?100右侧螺栓受力最大,F布置形式不合理。

?FF?FT?1650N,

2)受剪切面最小直径

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d0?4Fmax?????4?16500?4.6mm??140

2.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=100000N,螺栓材料许用应力[σ]=100MPa,取残余预紧力为工作拉力的0.4倍,试确定螺栓所需最小直径。

解:1)单个螺栓受工作拉力F1?FQZ?100000?50000N2

2)残余预紧力F?0.4F?0.4?50000?20000N 3)

5.2F2受总拉力

F2?F1?F?20000?50000?70000N4) 所需螺栓最小直径d1??????4?70000?34mm??1003. (本题10分)如图所示的螺栓组联接(凸缘联轴器)。4个普通螺栓均匀的分布在D?200mm的圆周上,传递的转矩T?8?10a5N?mm。螺栓材料许用拉应

力为????160MP,被联接件表面的摩擦因数f?0.15,联接的可靠性系数K

s?1.2,确定安装时所需预紧力及

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所需的螺栓的最小直径d1??

解:1)每个螺栓所受的的预紧力

KsT1.2?8?105F0???16000N2Df2?200?0.15

2)所需的螺栓的最小直径

d1?5.2F0?????5.2?16000?22.8mm3.14?160

4.图示紧螺栓连接,已知横向载荷R=36000N,接合面i=1,摩擦系数f=0.12,联接的可靠性系数Ks?1.2,螺栓数量z=4,螺栓材料许用

2应力????100N/mm,试计算所需螺栓直径d1=?(10分)

解:1)每个螺栓所受的的预紧力

F0?KsR1.2?36000??90000Nzif4?1?0.12

2)所需的螺栓的最小直径

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d1?5.2F0?????5.2?90000?12.2mm3.14?100

5.(10分)图示紧螺栓连接,采用两个M16(d1=13.835mm)普通螺栓,已知摩擦系数f=0.12,防滑系数Ks?1.2,螺栓材料许用应力

R=?

????100N/mm2,试计算连接所能传递的横向载荷

解:1)预紧力的最大值

F0??d12???3.14?13.8352?1004?1.3?4?1.3?11558N

2)所能传递横向载荷的最大值

R?F0zf11558?2?0.12??2312NKs1.2

6.(10分)图示轴承盖用4个螺钉固定于铸铁箱体上,已知作用于轴承盖上的力FQ=10.4kN,螺钉材料许用应力????80N/mm,取残余预紧力为工

2作拉力的0.4倍,求螺栓所需最小直径。

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解:1)每个螺栓所受轴向工作载荷

F?FQ4?10.4?2.6kN4

F2?F?F1?1.4F?1.4?2.6?3.64kN2)每个螺栓总拉力 3

d1? 径

4?1.3F2所需螺

栓直

????4?1.3?3.64?103??8.68mm3.14?80

7.(12分)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,螺纹小径15.294mm,许用拉应力取残余预紧力为工作拉力的1.5倍,???=120MPa,

求气缸所能承受的最大压强。

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