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1、第3章 螺纹联接和螺旋传动答案一、 思考题(略)二、 习题1、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)螺栓刚度,被联接件刚度,由图知预紧力。螺栓所受总拉力被联接件间剩余预紧力和图示如下:4000NFaFEFR(2)被联接件不出现缝隙,需2受轴向力紧螺栓联接,已知螺栓刚度,被联接件刚度,螺栓所受预紧力,螺栓所受工作载荷为。要求:(1)按比例画出螺栓与被联接件受力-变形图(比例尺自定)。(2)在图上量出螺栓所受的总拉力和剩余预紧力,并用计算法求出此二值,互
2、相校对。(3)若工作载荷在04000N之间变化,螺栓的危险截面面积为,求螺栓的应力幅和平均应力(按计算值等求、,不按作图求值)。预紧后螺栓变形被联接件变形(1)0.02mm0.005mmF0=8000NFR=5000NFE=4000N (2)误差,(3)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)。解:螺栓总拉力残余预紧力,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。
3、吊架承受的载荷FQ100000N,螺栓材料为5.8级,Q235,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。解:许用拉应力2个螺栓,z2,每个螺栓的工作载荷剩余预紧力故得螺钉的总拉力按强度条件,螺栓小径5如图刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接。螺栓均匀分布在的圆周上,接合面摩擦系数,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T150N.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。解:许用拉应力设螺栓所需预紧力为,则即则螺栓小径6如图所示凸缘联轴器,用4个M16六角头铰制孔用螺栓联接,其受剪螺
4、栓直径为,螺栓长65mm,螺纹段长28mm。螺栓材料为Q235钢,屈服极限,联轴器材料为HT250,强度极限。联轴器传递转矩T2000N.m,载荷较平稳,试校核螺纹联接强度。附:受剪螺栓联接许用切应力许用挤压应力(静载):对钢;对铸铁解:设每个螺栓所受剪力为F,则,故切应力,安全。挤压面高度度对铸铁许用挤压应力对钢许用挤压应力挤压应力,安全。7如图所示,一铸铁托架用4个普通螺栓固定在钢柱上,已知静载荷FQ3kN,距离=150mm,接合面摩擦系数。螺栓取5.6级、35钢,不控制预紧力,取安全系数。铸铁的许用挤压应力,螺栓的相对刚度,考虑可靠性系数(防滑系数),试求螺栓所需最小直径。将载荷FQ向螺栓组形心C简化,向下滑移的剪力FQ3kN,绕O-O翻转力矩上面螺栓1、2受工作拉力在FQ力作用下保证不滑移,设每个螺栓的预紧力为,则许用拉应力螺栓总拉力按强度条件,螺栓小径计算下端不压坏:安全。保证上边不出现缝隙:需上边边缘挤压应力,