机械设计—螺纹联接与螺旋传动计算题(2)

T=

螺栓为8.8级， S

640MPa，取S 1.25，螺栓材料的许用挤压应力为

640

512MPa

S1.25

轮芯材料为铸铁HT250，强度极限 B 250MPa，取S 2.5，许用挤压应力为：

B250

100 MPa S2.5

轮芯材料较弱，以[ P] 100MPa计算转矩。 4) 按挤压强度条件计算单个螺栓的许用剪力FS 由图，Lmin

S

9 mm，则：

FS d0hmin[ p] 7 9 100 6300N

5) 按挤压强度条件计算螺栓组的许用转矩T

FSZD06300 6 110

2079000 Nmm = 2079 Nm 22

综上，此螺栓组所传递的最大转矩Tmax 2079Nm。

T

13-54

1）将载荷R移至螺栓组形心，成为R和M复合作用的状态，如题13-54 解图所示。其中：

M RL 4000 400 16 105 Nmm

2）求螺栓的分载荷：

FR R/z 4000/4 1000 N

MLmaxM1600000FM 4000N

zb/24 100 L2i

方向向下的工作载荷使螺栓所受拉力减小，应取为负值。 3）求螺栓的总工作载荷F： 左侧螺栓： F1 = FM – FR = 4000 –

1000 = 3000 N

右侧螺栓：

F2 = FM + FR = – 4000 – 1000 = – 5000 N

4）求螺栓的总拉力Q：

CLF

F QP 1 3000 3000/2 4500N

CL CF2CLF

Q QP F QP 2 3000 5000/2 500N 右侧螺栓：

CL CF2 ： 5）求螺栓的总拉力QP

左侧螺栓：

Q QP

左侧螺栓：

右侧螺栓：

CFF3000

F QP 1 3000 1500N

CL CF22CFF5000

QP QPF QP 2 3000 5500N

CL CF22 QP QP

13-55 解：1）在载荷P作用下，螺栓组联接受到横向载荷作用时，设薄板受到的作用力为F1、F2，则根据薄板的力平衡条件有：

F2 F1 P①

对于薄板，对两螺栓的对称中心O点取矩有：

F1a F2a P(l a)②

由式①、②可得

l200

P 4000 8000N 2a100l 2a300F2 P 4000 12000N

2a100F1

则螺栓2受到最大工作剪力作用：

Fmax F2 12000N

由螺栓杆的剪切强度条件

F

4

[ ]

2

d0

可得d0

4Fmax4 12000

12.68mm

[ ] 95

螺栓杆与孔壁的挤压应力

p

d0

F

[ ]p d0lmin

Fmax12000

6.67mm

lmin[ ]p1.5 150

所以可取螺栓光杆直径为 13mm，螺纹外径为M12。

（2）若改用普通螺栓联接，对于螺栓又有：

fc Qp KnFmax

即Qp

KnFmax1.2 12000

72000N fc0.2

则螺栓2所受的总拉力为

Qmax Qp 72000N

螺栓2危险截面的螺纹小径为：

d1

4 1.3Qmax4 1.3 72000

31.51mm

[ ] 120

取螺栓M36。

13-56 解： 1.计算旋转力矩T

T Q

D400 50000 107N mm 22

2.计算螺栓所需要的预紧力F

由zfF

D0

KsT2

得

F

2KsTzfD0

2 1.2 10

5000N mm 所以F

8 0.12 500

3.确定螺栓直径

7

d1

4 1.3F

[ ]

d1

4 1.3 5000

28.768mm

100

查GB196—1981，取M30。5．结构分析题

13-57 主要结构错误分析如下： a．铰制孔螺栓联接

（1）螺纹的大径应小于铰制孔配合直径 （2）弹簧垫圈的切口倾斜方向错误 （3）螺纹部分长度不够 （4）螺栓无法由下向上装入 b．双头螺柱联接

（1）螺纹孔的的深度应大于螺杆拧入深度

（2）螺纹孔内没有光孔，深度应大于螺纹孔，否则螺纹不能加工 （3）上端螺柱的螺纹部分长度不够

（4）下端螺柱无螺纹部分不可能拧入被联接件2的螺纹孔 （5）上边的被联接件应该有通孔，其孔径应大于螺杆直径 c．螺钉联接

（1）螺钉头的周围空间尺寸太小，更没有扳手空间，圆柱螺钉头也不能拧紧 （2）上面的被联接件必须为光孔，不能是螺纹孔 （3）下面的被联接件应有螺纹，

（4）光孔的直径应与螺纹小径近似相同，而不是等于螺纹大经 （5）缺少防松措施

题13-55 解图

a b c