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 ，573.0tanbk 145tanck由图知预紧力 。N 40F螺栓所受总拉力 N324701573.00 Ecbak被联接件间剩余预紧力 27301573.040EcbRFkF和 图示如下：a（2）被联接件不出现缝隙，需 00EcbRFkF N.463091573.0max cE2受轴向力紧螺栓联接，已知螺栓刚度
2、 ，被联接件刚/m1.k6b度 ，螺栓所受预紧力 ，螺栓所受工作载荷为N/106.kc80F。要求：4EF（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aFRF此二值，互相校对。（3）若工作载荷在 04000 N 之间变化，螺栓的危险截面面积为 ，96.m2求螺栓的应力幅 和平均应力 （按计算值 等求 、 ，不按作图求值)。amF0ma预紧后螺栓变形 2.14.08kF6b0被联接件变形 5.6c0（1）4000NFaFEFR（2） N084106.4.080 EcbaFkF.660EcbR误差 ，%32890aF
3、%17.48054RF（3） MPa1.6.20aA9.8.80mFa3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） 。0.02mm 0.005mmF0=8000N FR=5000NFE=4000N解：螺栓总拉力 )3.14/(2adF残余预紧力 ， 为螺栓工作拉力。ER5.1，EEaF.25.2/aFN67831/294.51013).(ddE 汽缸压力为 p MPa 658
4、.1)20/(4678312)/( DFnE4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，螺栓材料为 5.8 级，Q235， ，安装时不控制预紧SPa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4S小直径。解：许用拉应力 MPa104S2 个螺栓，z2，每个螺栓的工作载荷 N 5021QzFE剩余预紧力 N 2054.0.ERF故得螺钉的总拉力 07Ra按强度条件，螺栓小径 m764.103.43.1)(c1 aFd或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
5、，接合面摩擦系数 ，考虑摩擦传力的可靠性系数10mD0.5f（防滑系数） 。若联轴器传递的转矩 T150N .m，载荷较平稳，螺栓材2.1C料为 6.8 级，45 钢， ，不控制预紧力，安全系数取 ，试求螺SMPa480 4S栓的最小直径。解：许用拉应力 MPa 01248S设螺栓所需预紧力为 ，则0FCTDfz2即 N4105.60 fTF则螺栓小径 m43.71203.3.)(0c1 Fd或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，其受剪螺栓直径为 ，螺栓长 65mm，螺纹段长 28mm。螺栓材料为 Q235 钢，07m屈服极限 ，联轴器材料为 HT250，强度极限
6、 。联轴SMPa24 MPa025b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 S2.5许用挤压应力（静载）：对钢 ；对铸铁p1.2.5bp解：设每个螺栓所受剪力为 F，则 ，故zDT2FTzD 2041564N切应力 Fd465217802.4MPaS.5Pa9，安全。挤压面高度度 m1423)865(1对铸铁许用挤压应力 MPa05.b1p对钢许用挤压应力 pS.2416挤压应力 ，安全。1p10P Pa76dF7 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FQ 3kN，
7、距离 =150mm，接合面摩擦系数 。螺栓取 5.6 级、35 钢，l 0.2f，不控制预紧力，取安全系数 。铸铁的许用挤压应力SMPa0 4S，螺栓的相对刚度 ，考虑可靠性系数（防滑系数）p15 3.kcb，试求螺栓所需最小直径。2.C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MFlQNm301540上面螺栓 1、2 受工作拉力 N75.803145max2ax41maxax LMLiE在 FQ 力作用下保证不滑移，设每个螺栓的预紧力为 ，则0FN0452.30zfC许用拉应力 MPa7S螺栓总拉力 N07.415.803.45max0 EcbaFkF按强度条件，螺栓小径 m29.13.1ad计算下端不压坏： MPa150Pa950.3461504p20maxP WMAzF安全。保证上边不出现缝隙：需上边边缘挤压应力，00minPAzFPmin Pa45031406319702.
