機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題集答案第十五章螺紋連接(解答)-全文預(yù)覽
【正文】 擠壓作用6） 在受軸向變載荷作用的緊螺栓連接中，為提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，可采取的措施是B。 A、好； B、差； C、相同； D、不一定2）用于連接的螺紋牙型為三角形，這是因?yàn)槿切温菁yA。實(shí)際上，螺紋副的磨損是比較主要失效形式?？刂祁A(yù)緊力的方法有采用定力矩扳手或測(cè)力矩扳手等來(lái)擰緊螺母，也可以在裝配時(shí)，測(cè)量螺栓的伸長(zhǎng)以及規(guī)定開(kāi)始擰緊后扳動(dòng)角度或圈數(shù)等。分析與思考（1） 對(duì)于受軸向變載荷作用的螺栓，可以采用哪些措施來(lái)減小螺栓的應(yīng)力幅σa答：1）增加螺栓的長(zhǎng)度，以適當(dāng)減小螺栓無(wú)螺紋部分的截面積，在螺母下面安裝彈性元件。選用銅皮石棉墊片螺栓相對(duì)剛度C1/（C1+C2）=，試設(shè)計(jì)此螺栓組連接。 15—8 有一氣缸蓋與缸體凸緣采用普通螺栓連接，如圖所示。 分析與思考：（1）緊螺栓連接的工作拉力為脈動(dòng)變化時(shí)，螺栓總拉力是如何變化的？試畫出其受力變形圖，并加以說(shuō)明。根據(jù)題給條件，可求出螺栓的總拉力： F0=F″+F=+F=而軸向工作載荷F是由軸向載荷FQ引起的，故有： 題15—7圖 ∴ 螺栓材料45號(hào)鋼、 ，查表11—5a取S=3，則/S=480/3MPa=160MPa ,故 查GB19681，取M12（d1=＞）。并計(jì)算確定螺栓直徑（螺栓材料為45號(hào)鋼，）。普通螺栓在受橫向外載荷時(shí)，螺栓受到拉伸預(yù)緊力作用；而鉸制孔用螺栓在承受橫向外載荷時(shí)，分別受到剪切應(yīng)力和螺栓與孔配合面的擠壓應(yīng)力的作用。由圖可見(jiàn)，螺栓中心至形心O點(diǎn)距離為r = mm= mm 故 == = =T/（4r）=3000000/（4）N= 7071 N 各螺栓上所受橫向載荷和的方向如圖所示。同時(shí)螺栓桿和孔之間 有間隙，為要保證導(dǎo)軌的平直，在裝配時(shí)還需要調(diào)整。托架所受的最大載荷為20 kN，載荷有較大的變動(dòng)。(3)普通螺栓連接在擰緊螺母時(shí)，螺栓處于什么應(yīng)力狀態(tài)下？應(yīng)該按哪一種強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算？為什么將拉力增加30%，即可按純拉伸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 ？ 答：普通螺栓連接在擰緊螺母時(shí)，螺栓處于拉伸與扭剪應(yīng)力兩種狀態(tài)。防松的主要目的是在于防止螺紋副間的相對(duì)滑動(dòng)。4）緊定螺釘連接：可用于傳遞不大的力及轉(zhuǎn)矩，多用于軸和軸上零件的連接。1）螺栓連接：（a）普通螺栓（受拉螺栓）連接，被連接件孔和螺栓桿之間有間隙，通孔加工精度較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便，應(yīng)用廣泛；（b）鉸制孔用螺栓（受剪螺栓）連接，被連接件孔和螺栓桿之間常采用基孔制過(guò)渡配合，孔的加工精度要求較高，一般用于螺栓桿承受橫向載荷或要求精確固定被連接件相對(duì)位置的場(chǎng)合。本解按第一種方法計(jì)算 1） 確定鉸制孔用螺栓許用應(yīng)力 由螺栓材料Q23： 題15—5圖 500MPa、300MPa ；被連接件材料HT200200MPa 。（設(shè)兩半聯(lián)軸器間的摩擦系數(shù)f=，可靠性系數(shù)Kf=）。15—5 一剛性凸緣聯(lián)軸器用6個(gè)M10的鉸制孔用螺栓（螺栓 GB27—88）連接，結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示。例如三角形螺紋，由于它的牙形角α較大，當(dāng)量摩擦角也較大（），分析螺紋的效率和自鎖條件 Ψ，可知三角形螺紋效率較低，但自鎖條件較好，因此用于連接。解題分析：本題是螺栓組受橫向載荷作用的典型例子．它是靠普通螺栓擰緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞橫向外載荷FR。已知接合面間的摩擦系數(shù)f=，螺栓材料為Q23，裝配時(shí)控制預(yù)緊力，試求螺栓組連接允許的最大牽引力。選用時(shí)要根據(jù)螺紋連接的工作要求，主要從螺紋連接的效率和自鎖條件兩個(gè)方面考慮，結(jié)合各種螺紋的牙形特點(diǎn)。但是螺紋線數(shù)過(guò)多時(shí)加工困難，所以螺紋線數(shù)n=1～4。（2）若傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Tmax不變，改用普通螺栓連接，試計(jì)算螺栓直徑，并確定其公稱長(zhǎng)度，寫出螺栓標(biāo)記。也可按螺栓剪切強(qiáng)度和配合面擠壓強(qiáng)度分別求出Tmax ，取其值小者。mm（2）改為普通螺栓連接，計(jì)算螺栓小徑d1 ：（a） 計(jì)算螺栓所需的預(yù)緊力F‘按接合面見(jiàn)不發(fā)生相對(duì)滑移的條件，則有 (Z=6 m=1)∴ （b） 計(jì)算螺栓小徑d1 設(shè)螺栓直徑d≥30mm，查表115（a）得S=2～則 [σ]=/S=300/（2～）MPa=150～ 取[σ]=150MPa mm= 查GB196—81，取M36螺栓（=﹥）（c） 確定普通螺栓公稱長(zhǎng)度l
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