机械设计—螺纹联接与螺旋传动计算题 (1).docx

机械设计—螺纹联接与螺旋传动计算题

例13-1如图所示，用8个M24的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓材料的许用应力=80

=，试求油缸内许用的的最大压强Pmax。MPa，液压油缸的直径D=200mm，为保证紧密性要求，剩余预紧力为QP

1．先根据强度条件求出单个螺栓的许用拉力Q；2．在求许用工作载荷F。

解：根据：

ca=4≤。

例13-1图d12解得：依题意：：

=×80=20814NQ≤4××d12FFQ=20814，解得：F=8005N

汽缸许用载荷：FΣ=zF=8F=64043N根据：解得：

FpmaxpmaxD2464043

4FD2464043MPa

20XX例13-5如例13-5图1所示螺栓联接，4个普通螺栓成矩形分布，已知螺栓所受载荷R=4000N，L=300mm，r=100mm，接合面数m=1，接合面间的摩擦系数为f=，可靠性系数Kf=，螺栓的许用应力为=240MPa，试求：所需螺栓的直径。

解：(1)将R简化到螺栓组形心，成为一个横向载荷R和一个转矩T，如例13-5图2所示，其中：

TRL400030012105Nmm

(2)求每个螺栓联接承受的分力R的分力：FSR=R/z=4000/4=1000NT的分力：FSTT121053000N

rzr4100iT例13-5图1(3求FSmax

22FSmaxFSRFST2FSRFSTcos45

=

1000230002210003000cos45=3774N

(4)据不滑移条件：QPfm≥KfFSmax所需预紧力QP：

3774QP==30192N

1(5)根据强度条件：ca例13-5图2

4≤

d121

求得螺栓小径d1：

d1430192=240讨论1：如果本题改为用铰制孔螺栓联接，在解法上有什么相同和不同之处？1．求FSR、FST和FSmax的方法相同，但求FST的公式应为：FSmaxTrmaxri2

例13-5图3

2．铰制孔螺栓联接不用求预紧力，因为FSmax就是铰制孔螺栓解所受的剪力。3．强度条件不同。铰制孔螺栓联接的可靠性条件是剪切强度和挤压强度。

讨论2：如果螺栓的布置改为如例13-5图3所示，螺栓中心到螺栓组形心的距离r不变。问那种布置方案更合理？为什么？

原来的布置方案更合理。因为在例13-5图3的方案中，螺栓1承载的两个分载荷FSR和FST方向相同，合成后的FSmax比原方案大。载荷大，所需螺栓尺寸就大。

例13-6图示的夹紧联接中，柄部承受载荷P=600N，柄长L=350mm，轴直径db=60mm，螺栓个数z=2，接合面摩擦系数f=，螺栓机械性能等级为，取安全系数S=，可靠性系数Kf=，试确定螺栓直径。

1．螺栓只受预紧力QP；2．滑移面是轴的圆周；

3．夹紧力R产生摩擦力传递转矩PL。4．夹紧力R预紧力QP产生.解：根据不滑移条件：

所

需

夹

fRdbKfPL

紧

压

力

R

：

例13-6图

RKfPLfdb60035028000N

60R2800014000NZ2螺栓材料的屈服极限S640MPa。许用应力为：

640S427MPa

根据强度条件：ca

2d144Qp414000所需螺栓的小径为：d1

427查粗牙普通螺纹基本尺寸标准GB196-81，选用M10的螺栓，其小径d1。

所需预紧力Qp：

Qp例13-7图示为一圆盘锯，锯片直径D=500mm，用螺母将其压紧在压板中间。如锯片外圆的工作阻力Ft=400N，压板和锯片间的摩擦系数f=，压板的平均直径D1=150mm，取可靠性系数Kf=，轴的材料为45钢，屈服极限S=360MPa，安全系数S=，确定轴端的螺纹直径。

2

1．此题为受横向工作载荷的普通螺栓联接2．螺栓只受预紧力QP；

3．因只有左侧压板和轴之间有轴毂联接，即只有一个滑移面，是锯片和左侧压板之间，m=1；

解：1）外载荷——最大转矩

TFtD500400100000Nmm22例13-7图2）作用于压板处的横向工作载荷

R2T121000001333ND11503）根据不滑移条件计算预紧力

Qp4计算螺栓直径

KfRfmz133311N

SS360240MPa410667

240。

根据公式(6-11)螺栓的最小直径为

d14Qp查粗