第05章-螺栓习题课件.ppt

1、例题2、图示凸缘联轴器，用六个普通螺栓将两半联轴器相联，被联轴的转速n=960r/min，传递的功率P= 1.5kW，联轴器接合面间摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，螺栓材料屈服极限s=320Mpa，安全系数S=1.5，计算螺栓直径。解：1）联轴器所传递转矩mmNnPT.105 . 1960151055. 91055. 94662）螺栓所承受的预紧力F0 NFNzfrTKFS1500： 15001002 . 0610152 . 1040取TKfzrFs03）求许用应力 asMPs3 .2135 . 1/320/4）求螺栓直径 mmdmmFddFca41. 3：41. 33 .21315

2、003 . 143 . 14413 . 1101210取5、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。 解：1.单个螺栓所能承受的总的拉力NdFdFca2 .169493 . 1120294.1525. 03 . 141413 . 122122122.单个螺栓所承受的工作力NFFFFFFFF68.67795 . 2/5 . 25 . 1212 F 3. 气缸盖所承受的总的拉力NzFF16.8135668.67791

3、24.气缸所能承受的最大压强。 aMPDFAFp658. 1)2250(16.81356)2(22max例题4、一紧螺栓联接，已知 ， ，加工作载荷F后，螺栓又伸长1mm，此时螺栓受到轴向总载荷F2=5000kN，求螺栓的预紧力F0、工作载荷F、残余预紧力F1大小？ mmKNCb/1000mmKNCm/2000解：受轴向工作载荷的紧螺栓联接预紧时的受力-变形图。 NCCFFFmbmb30001)20001000()(tantanNFCmCCFFFCmCCFFbbbb400030003150002002NFFF20003000500021 F板A用4个普通螺钉固定在机座B上，已知板与机座间摩擦系

4、数=0.14，螺钉许用拉应力=120MPa，FQ=2.5kN，要求能产生的摩擦力比工作负载大25%，试螺钉小径。解：取A板为研究对象kN.mm 2085 . 28aaaFTQ7aAB2a2aFQFQTFQ/4FQ/4FQ/4FQ/4板A用4个普通螺钉固定在机座B上，已知板与机座间摩擦系数=0.14，螺钉许用拉应力=120MPa，FQ=2.5kN，要求能产生的摩擦力比工作负载大25%，试螺钉小径。解：取A板为研究对象kN.mm 2085 . 28aaaFTQkNaaF53. 322524201TFQ/4FQ/4FQ/4FQ/4F1F1F1F1FaFT241kNFFQ625. 04/2kNFFFF

5、F4135cos2212221kNFF71.3525. 10TFQ/4FQ/4FQ/4FQ/4F1F1F1F1FFmZF%)251 ( 0 413 . 1210dF根据不发生滑移条件：Z=1，m=1d1=22.2mm实验：螺栓组合实验R例题5、如图所示，试问，此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜？为什么？=100MPa，=150MPaR=P/2=10000 NP解：1、螺栓受力分析(取一半作为研究对象) 根据力的平移原理，将力P转化为在形心上的力P和力矩T。 T=RL=10/4300=3000N.m 2、螺栓受力 F1=R/4=10000/4=2500N 转矩作用在螺栓上的力Nr

6、TFrFT7071221504100030004422RRTF2F2FSRF2F1F1F1F1如图所示，受力最大的螺栓为最右侧两螺栓。其最大切向力为：NFFFFF9014135cos70712500270712500135cos2222122213、设计螺栓 1）采用铰制孔螺栓， mmdmmFddF7 .10 7 .10441min0020TF1F1F1F1F2F2F2F2F螺栓直径：mmFd4241505408431431401.min 413 . 1210dFca2)采用普通螺栓联接不发生滑移条件： NifFKFFKiFfvSSv540842090142100 .TF1F1F1F1F2F2

7、F2F2F返回目录前一页后一页退 出4、如图所示结构，用四个M16普通螺栓联接，d1=13.835mm，螺栓材料的许用应力=88Mpa，各接合面的摩擦系数f=0.3，防滑系数Ks=1.2，接合面不滑移条件求该结构能够承担的最大载荷 F。（设：) 1mbbCCC解：先将F简化到I中心O。 MI=500F FI=F设螺栓的预紧力为F0I。按接合面不发生滑移条件， FFzfFKFFKZfFsIsI23.022.100返回目录前一页后一页退 出在倾覆力矩作用下，受力最大螺栓1所承受的工作载荷F工作 FFMFI33. 8302305003023022工作螺栓1所承受总的轴向载荷 ： FFCCCFFmbb

8、II33.1002工作由强度公式：NFFdFI 1 .98588835.134133.103 . 1413 . 121212FFFrTFRIIIII5 .1010220022再计算处：将F简化到中心。 T=200F F=F螺栓4受横向载荷最大。由不滑移条件：（螺栓预紧力Q） FfRKFRKfFIISIIIISII42: 00可行由强度公式： NFdFII9 .242: 413 . 1210得所以接合面处最危险，且最大载荷为：F=242.29N返回目录前一页后一页退 出在倾覆力矩作用下，受力最大螺栓1所承受的工作载荷F工作 FFMFI33. 8302305003023022工作螺栓1所承受总的轴

9、向载荷 ： FFCCCFFmbbII33.1002工作由强度公式：NFFdFI 1 .98588835.134133.103 . 1413 . 121212例3 某承受轴向载荷的螺栓联接。已知单个螺栓所受轴向载荷F=500N，预紧力F0=500N，螺栓的刚度cb，arctancb=30。被联接件的刚度cm，arctancm=45。 1）绘制此螺栓联接的力变形图，并确定螺栓总拉力F2。 2）若将垫片改为较软的，使arctancb=60，其他不变，F2=？ 3）比较上述两种情况，判断哪种密闭性好？1002003004005006007008009001000N变形60304545FF2F1FF2F

10、1F0例4 一钢板采用三个铰制孔螺栓联接,下列三个方案哪个最好?F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F3=FL2aF3+F3F3F3FL L2aFL L2aFmax=F1=F3=222231323aLFaFLFF3F3F3FL L3aFl l3aFL L3aFmax=F2=222313150cos33233aLaLFaFLFaFLF比较：方案一：Fmax=FL2aF3+方案二：Fmax=22313aLF方案三：Fmax=2313aLaLF差谁好？22313aLF2313aLaLF由：a534L=结论：1）当La534时，方案三最好。2）当La534时，方案二最好。例5 指出下列各图中

11、的错误。受任意载荷螺栓组向形心简化四种简单状态迭加受载最大螺栓 按单个计算例1、图示底板用8个螺栓与支架相连，受外力Q作用，Q作用于 包含X轴并垂直于底板接缝面，试计算此螺栓组联接。（=30）解：解： （一）受力分析（一）受力分析QQHQH=QcosQVQV=QsinHMHQHH= QcosMH=H300VMVQVV= QsinMV=V400H=4330N，V=2500N，M=MH-MV=299000N mm（二）工作条件分析（二）工作条件分析1、保证结合面不滑移HkzFfs 又：zVcccFF 212)(1212VcccHkzFsf2、受力最大螺栓轴向载荷a 、FV=V/z=2500/8=312.5N（每个螺栓受V作用相同）b 、M作用，离形心越远受力越大NMrrMFiiM299)100200(420022812maxmaxc 、最大工作载荷NFFFMV5 .611maxmaxd 、螺栓总拉力)2 . 0(8 .5784211max2110cccNFcccFF=5662.5N8 . 0212ccc取：kf =1.3s=0.13