1、作业一 第五章 螺纹联接和螺旋传动 习题解答： 5-6.已知一个托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。托架 受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm、大 小为60kN的载荷作用。现有如图所示的三种螺栓布置型式，设 采用铰制孔用螺栓联接，其=136MPa，求： 1.哪一种布置方式最合理，为什么？ 2.三种方案中螺栓直径各为多大？ 250 250 60kN a) 250 60kN 125125 125 b) 250 60kN 125 125 125 125 125 125 c) 作业一 第五章 螺纹联接和螺旋传动 250 60kN a) 1 2 3 4 5 6 解：1.求各方案中受
2、力最大螺栓的载荷 kN60F R 将外载荷向形心简化，螺栓组受 横向力 扭矩 mmkN1500025060T 方案a） kN10 6 F F R S kN20 1256 15000 r Tr F 2 i max maxT 螺栓3受力最大 kN30FFF maxTSmax 60kN 125125 125 b) 1 23 4 56 250 60kN 125125 125 b) 1 23 4 56 60kN 125125 125 b) 1 2 3 4 5 6 作业一 作业一 方案b） kN10 6 F F R S kN39.24 5 .62275.1394 75.13915000 r Tr F 22
3、 2 i max maxT 螺栓3、4受力最大 kN63.33cosFF2FFF maxTS 2 maxT 2 Smax 75.139 250 60kN 125 125 125 125 125 125 c) 60kN 125 125 125 c) 1 2 45 6 3 作业一 作业一 方案c） kN10 6 F F R S kN71.27 17.72334.1443 34.14415000 r Tr F 22 2 i max maxT 螺栓3受力最大 34.144 kN71.36cosFF2FFF maxTS 2 maxT 2 Smax 17.72 故方案a）螺栓受力最小，最合理。 作业一 作
4、业一 2.计算螺栓直径 4 d F 2 0 max 方案a） 剪切强度 方案b） 方案c） max 0 F4 d mm76.16 136 300004F4 d max 0 取M16 mm76.1617d0 mm74.17 136 336304F4 d max 0 取M18 mm74.1719d0 mm54.18 136 367104F4 d max 0 取M18 mm54.1819d0 作业二 作业二 5-7.图示为一拉杆螺纹联接。已知拉杆所受的载荷F=56kN，拉 杆材料为Q235钢，试设计此联接。 解：拉杆为松联接 F4 d1mm860.19 77.180 560004 式中： MPa77
5、.180 3 . 1 235 S S 取M24 mm860.19752.20d1 作业二 作业二 5-8.两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。若结合面的摩擦系 数f=0.3，螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。螺栓用性能等 级为4.8的中碳钢制造，求此联接所能传递的横向载荷。 解：螺栓为仅受预紧力的紧联接 RS0 FKifF2 不滑移条件： N72.6910 2 . 13 . 14 3 . 03207 . 0106.102 K3 . 14 f7 . 0d2 F 2 S S 2 1 R S 2 1 0 7 . 0 4 d F3 . 1 强度条件： 作业二 作业二 5-9.受轴向载荷的紧螺栓联接
6、，被联接钢板间采用橡胶垫片。已 知螺栓预紧力F0=15000N，当受轴向工作载荷F=10000N时， 求螺栓所受的总拉力及被联接之间的残余预紧力。 解： N24000100009 . 015000F cc c FF mb b 02 总拉力： N140001000024000FFF 21 残余预紧力： 作业二 作业二 5-10.图示为一汽缸盖螺栓组联接。已知汽缸内的工作压力 p=2MPa，缸盖与缸体均为钢制，其结构尺寸如图所示。试设计 此联接。 解： N23.8181 12 4 250 2 Z 4 250 p F 22 1.定螺栓工作载荷 N32.22089FF7 . 1FFF 12 暂取螺栓数 Z=12（偶数），则单个螺栓的工作载荷为： 2.定单个螺栓所受的总载荷 3.求螺栓直径 作业二 作业二 式中： 2 1 F3 . 14 dmm12.15 160 32.220893 . 14 MPa160 5 . 1 240 S S 螺栓选用Q235，4.6级 取M20 d1=17.29415.12mm mm110d5 . 5mm63.91 12 350 t 4.校核螺栓间距和扳手空间 螺栓间距： 查手册，扳手空间： tmm68A 故螺栓间距和扳手空间合适。
